焊接水平套式格構(gòu)柱碗扣式鋼管支架施工工法

焊接水平套式格構(gòu)柱碗扣式鋼管支架施工工法海南第三建設(shè)工程有限公司海南第一建設(shè)工程有限公司徐明凌海卓海雄王發(fā)軒王鈺1前言模板支架目前已經(jīng)規(guī)范化。但是，安全事故還是經(jīng)常發(fā)生。模板支架按立桿連接方式有，扣件式、碗扣式、承插盤扣式等等。但不管怎樣，都是以鋼管單立桿作為基本構(gòu)件，容易失穩(wěn)，這是安全事故經(jīng)常發(fā)生的主要原因之一。還有門式鋼管腳手架，雖然在門式平面內(nèi)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但平面外其實(shí)也是單立桿，同樣存在平面外容易失穩(wěn)的隱患，并且，每層立桿都有連接棒接頭，施工質(zhì)量難控制。另外有類似塔吊結(jié)構(gòu)的裝配式格構(gòu)支架，以豎向平面片為運(yùn)輸單元，以空間的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為受力基本單元，結(jié)構(gòu)安全可靠。但豎向必須用斜桿，滿足不了人員施工和通過的要求，桿件多而重量大，造價(jià)高，形式單一，并且與傳統(tǒng)的鋼管腳手架不配套。目前鋼管模板支架在我省建筑及橋梁工程中大量使用，鋼管模板支架的安裝、使用、拆除關(guān)系到施工現(xiàn)場(chǎng)及周圍人員的安全，對(duì)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)穩(wěn)定、和諧發(fā)展至關(guān)重要。2工法特點(diǎn)1、焊接水平套采用蒙理明發(fā)明的國家級(jí)專利（ZL20132033339.7），其節(jié)點(diǎn)全部焊接，即全部是剛接，水平面內(nèi)自由度大大減少，為水平面內(nèi)超靜定結(jié)構(gòu)。所以焊接水平套式格構(gòu)柱，作為基本構(gòu)件，比起圓鋼管單立桿，其剛度成倍地增加，不容易失穩(wěn)，安全可靠，解決了模板支架容易失穩(wěn)的難題。2、焊接水平套是工具式構(gòu)件。嚴(yán)格進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，質(zhì)量容易控制。3、焊接水平套形式簡(jiǎn)單但多樣，制作容易，成本低、重量輕。4、焊接水平套式格構(gòu)柱采用碗扣式與模板支架的橫桿接頭連接，能與承插盤扣式等模板支架相配套，容易施工，效率高。3適用范圍主要用于在建工程的碗扣式鋼管模板支架工程。4工藝原理在同一水平面內(nèi)，由若干根水平桿在相交處焊接構(gòu)成焊接水平套；或以同一水平面為基準(zhǔn)面，由若干根水平桿分為多層在相交及相疊處焊接構(gòu)成焊接水平套；多個(gè)焊接水平套通過連接件連接水平桿和立桿，或者還連接豎向斜桿，構(gòu)成焊接水平套式格構(gòu)柱。連接件的形式多樣，例如直接購買的扣件和盤扣式橫桿接頭，用鋼管加工的開口或閉口的短套管。所述的水平桿分為多層在相疊處直接焊接或用扣件連接再焊接；或在相疊處預(yù)留螺栓孔，用螺栓穿過留有螺栓孔、接觸面與水平桿吻合的上墊塊、中墊塊、下墊塊及相疊的水平桿，固定并焊接上述螺栓、水平桿、墊塊的所有能焊的相互接觸部位。目的是提供一種焊接水平套式格構(gòu)柱，能夠增加支架的剛度，保證穩(wěn)定性。（見下圖4-1）?？偲矫娌贾谜f明：其他構(gòu)造要求按規(guī)范圖4-15施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程可調(diào)底座布置→剛性格構(gòu)柱→掃地桿→立桿→水平桿→剪刀撐→可調(diào)托座→梁板模板鋪設(shè)。5.2操作要點(diǎn)5.2.1底座布置可調(diào)底座根據(jù)施工方案要求拉好軸線鋪放；回填土地基處理：將回填土夯實(shí)，回填土密實(shí)度采用環(huán)力取樣進(jìn)行試驗(yàn)，用C15混凝土200厚進(jìn)行硬化，以硬化的回填土作為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)必須平穩(wěn)，基礎(chǔ)上、底座下設(shè)置墊板，墊板應(yīng)平整，無變形、開裂和懸空。5.2.2剛性格構(gòu)柱端部起依次向兩邊間距6～8m立剛性格構(gòu)柱，格構(gòu)柱由焊接水平套和模板四根立桿組成，具體尺寸按模板搭設(shè)方案，焊接水平套按盤扣節(jié)點(diǎn)豎向間距設(shè)置，搭設(shè)高度結(jié)合具體樓層高度確定，每邊立起4根立桿后，隨即裝設(shè)第一步焊接水平套（與立桿碗扣節(jié)點(diǎn)端連接固定），碗扣外表面與水平桿端扣接頭內(nèi)表面吻合,限位銷連接應(yīng)保證錘擊自鎖后不拔脫,抗拔力不得小于3KN，形成剛性格構(gòu)柱。5.2.3掃地桿掃地桿設(shè)置為橫向雙排水平桿，它應(yīng)貼在墊板上面安裝，離地小于等于35mm，直角扣件安裝牢固，它是約束立桿底腳所發(fā)生的位移和用來避免或減少模板支5.2.4立桿立桿的間距按施工方案要求設(shè)置,立桿通過套筒連接，立柱需接長時(shí)，支架首層立柱應(yīng)采用不同的長度交錯(cuò)布置,在同一水平高度內(nèi)相鄰立桿連接接頭的位置宜錯(cuò)開，錯(cuò)開高度不小于500m，每搭完一步支模架后，及時(shí)校正立桿縱橫間距，在多層樓板上連續(xù)設(shè)置模板支架時(shí)，應(yīng)保證上下層支撐立桿在同一軸線上。5.2.5水平桿水平桿的間距按施工方案要求設(shè)置，水平桿扣接頭與上碗扣應(yīng)用鐵錘擊緊至規(guī)定插入深度的刻度線，每搭完一步支模架后，及時(shí)校正水平桿步距。5.2.6剪刀撐的斜桿與地面夾角應(yīng)在45～60之間，斜桿應(yīng)每步與立桿扣接。5.2.6.1當(dāng)立柱間距大于1.5m時(shí)，應(yīng)在拐角處設(shè)置通高專用斜桿，中間每排每列應(yīng)設(shè)置通高八字形斜桿或剪刀撐；專用斜桿鋼管剪刀撐5.2.6.2當(dāng)立柱間距小于或等于1.5m時(shí)，模板支撐架四周從底到頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐；中間縱、橫向由底至頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐，其間距應(yīng)小于或等于4.5m；5.2.7可調(diào)托座模板支架可調(diào)托座伸出頂層水平桿的懸臂長度嚴(yán)禁超過700mm，且絲桿外露長度嚴(yán)禁超過200mm，可調(diào)托座插入立桿長度不得小于5.2.8梁板模板鋪設(shè)根據(jù)模板方案擺主次梁，調(diào)整梁板模標(biāo)高及起拱，然后鋪梁板模板，檢查模板標(biāo)高、平整度、支撐牢固情。6材料與設(shè)備6.1材料機(jī)具（見表1）表1材料機(jī)具序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)1焊接水平套2扭拒扳手200N·m～1000N·m6.2材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)試驗(yàn)6.2.1桿件為48.3×3.6焊接鋼管，Q235-A材質(zhì)，鋼管長4～6m為好，有嚴(yán)重銹蝕，彎曲、壓扁或有裂縫的鋼管嚴(yán)禁使用，扣件使用要有出場(chǎng)合格證。有脆裂、變形、滑絲的扣件禁止使用，扣件表面應(yīng)進(jìn)行防銹處理?？奂顒?dòng)部位應(yīng)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)扣件夾緊鋼管時(shí)，開口處的最小距離不小于5mm6.2.2（1）材料進(jìn)場(chǎng)需提供合格證與檢驗(yàn)報(bào)告；（2）焊接水平套外觀檢驗(yàn)采用目視及鋼尺和小平尺測(cè)量評(píng)定，按表2要求執(zhí)行；表2外觀質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目允許偏差檢查工具1焊接鋼管尺寸（mm）外徑48.3-0.5游標(biāo)卡尺壁厚3.62鋼管兩端面切斜偏差1.7塞尺、拐角尺3鋼管外表面銹蝕深度≤0.50游標(biāo)卡尺4各種桿件的端部彎曲L≤1.5m≤5鋼板尺5立桿彎曲3m＜l≤4m≤124m＜l≤6.5m≤206水平桿、斜桿的鋼管彎曲L≤6.5m≤307質(zhì)量控制7.1質(zhì)量保證措施7.1.1模板支架必須經(jīng)過安全員驗(yàn)收合格后方可使用，作業(yè)人員必須認(rèn)真戴好安全帽、系好安全帶。7.1.2在模板支架外側(cè)應(yīng)沿高度由下而上連續(xù)設(shè)置豎向的剪刀撐，斜桿與地面夾角在45°～60°范圍內(nèi)，剪刀撐采用搭接，搭接長度不得小于1000mm，采用3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣分別在離桿端不小于100mm處進(jìn)行固定，如支模高度超過8米，除模板立柱外側(cè)周圈應(yīng)設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐外；中間在縱橫向每隔10米應(yīng)設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，其寬度為4至6米，并在剪刀撐部位的頂部和掃地桿處設(shè)置水平剪刀撐，在縱橫向相鄰的兩豎向剪刀撐之間增加之字斜撐。7.1.3、周邊拉結(jié)7.1.3.1豎向結(jié)構(gòu)（柱）與水平結(jié)構(gòu)分開澆筑，以便利用其與支撐架體連接，形成可靠整體；7.1.3.2當(dāng)支架立柱高度超過5m時(shí)，應(yīng)在立柱周全外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)柱的部位，按水平間距6～9m、豎向間距2～3m與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置一個(gè)固結(jié)點(diǎn)；7.1.3.3用抱柱的方式（如連墻件），如下圖，以提高整體穩(wěn)定性和提高抵抗側(cè)向變形的能力。7.2允許偏差項(xiàng)目7.2.1構(gòu)配件允許偏差（詳見下表）表7-17.2.2模板支架的允許偏差和檢驗(yàn)方法（詳見下表）序號(hào)項(xiàng)目一般質(zhì)量要求1構(gòu)架尺寸（立桿縱距、立桿橫距、步距）誤差±20mm2立桿的垂直偏差架高≤25m±50mm＞25m±100mm3縱向水平桿的水平偏差±20mm4橫向水平桿的水平偏差±10mm5節(jié)點(diǎn)處相交桿件的軸線距節(jié)點(diǎn)中心距離≤150mm6相鄰立桿接頭位置相互錯(cuò)開，設(shè)在不同的步距內(nèi)，相鄰接頭的高度差應(yīng)＞500mm7上下相鄰縱向水平桿接頭位置相互錯(cuò)開，設(shè)在不同的立桿縱距內(nèi)，相鄰接頭的水平距離應(yīng)＞500mm，接頭距立桿應(yīng)小于立桿縱距的1/38桿件搭接1）搭接部位應(yīng)跨過與其相接的縱向水平桿或立桿，并與其連接（綁扎）固定2）搭接長度和連接要求應(yīng)符合以下要求：類別桿別搭接長度連接要求扣件式鋼管腳手架立桿＞1m連接扣件數(shù)量依承載要求確定，且不少于2個(gè)縱向水平桿不少于2個(gè)連接扣件9節(jié)點(diǎn)連接扣件式鋼管腳手架擰緊扣件螺栓，其擰緊力矩應(yīng)不小于40N.m，且不大于65N.m扣件擰緊抽樣檢查數(shù)目及質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)（詳見下表）表7.2扣件擰緊抽樣檢查數(shù)目及質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)次檢查項(xiàng)目安裝扣件數(shù)量（個(gè)）抽查數(shù)量（個(gè)）允許的不合格數(shù)量（個(gè)）1連接立桿與縱（橫）向水平桿或剪刀撐的扣件；接長立桿、縱向水平桿或剪刀撐的扣件51～9011～150152～2802851～500501～12001201～320058132032500112352連接橫向水平桿與縱向水平桿的扣件（非主節(jié)點(diǎn)處）51～9011～150151～2802851～500501～12001201～3200581320325012357108安全措施8.1模板搭設(shè)安全措施（1）模板施工前應(yīng)由項(xiàng)目安全管理人員向模板施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底；（2）施工作業(yè)人員必須配戴安全帽，登高作業(yè)時(shí)連接件、手扳等各類工具必須放在箱盒或工具袋內(nèi)，嚴(yán)禁放在模板或腳手架板上；（3）高支撐搭設(shè)必須系安全帶；（4）模板材料安裝時(shí)，上下應(yīng)接應(yīng)傳遞，嚴(yán)禁拋擲；（5）模板施工臨空防護(hù)腳手架必須先搭設(shè)；（6）安裝柱模板時(shí)，應(yīng)隨時(shí)支撐固定，防止傾覆；（7）木工工具必須符合其安全規(guī)定，電纜架設(shè)不拖地，不懸掛在腳手架、鋼筋等金屬物體上；（8）木工機(jī)械的機(jī)座必須穩(wěn)固，機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)和危險(xiǎn)部位，必須裝好保護(hù)罩，特別對(duì)機(jī)械的刀盤部分要嚴(yán)格檢查，刀盤螺絲必須旋緊，以防刀片飛出傷人；（9）嚴(yán)格控制施工荷載，不得集中堆料施荷，確保較大安全儲(chǔ)備。（10）木工機(jī)械要專人負(fù)責(zé)，操作人員必須熟悉操作技術(shù)，嚴(yán)禁機(jī)械無人負(fù)責(zé)或隨便動(dòng)用，用完時(shí)應(yīng)切斷電源并關(guān)箱上鎖。（11）使用振動(dòng)器的作業(yè)人員，穿膠鞋，戴絕緣手套，使用帶有漏電保護(hù)的開關(guān)箱。（12）各作業(yè)層之間設(shè)置可靠的防護(hù)柵欄，防止墜落物體傷人。8.2模板支架拆除安全措施（1）拆架前，全面檢查擬拆模板支架，根據(jù)檢查結(jié)果，擬訂出作業(yè)計(jì)劃，報(bào)請(qǐng)批準(zhǔn)，進(jìn)行技術(shù)交底后才準(zhǔn)工作。作業(yè)計(jì)劃一般包括：拆架的步驟和方法、安全措施、材料堆放地點(diǎn)、勞動(dòng)力組織安排等。（2）拆架時(shí)應(yīng)劃分作業(yè)區(qū)，周圍設(shè)繩綁圍欄或豎立警戒標(biāo)志，地面應(yīng)設(shè)專人指揮，禁止非作業(yè)人員進(jìn)入。（3）拆架的高處作業(yè)人員應(yīng)戴安全帽、系安全帶、扎裹腿、穿軟底防滑鞋。（4）拆架程序應(yīng)遵守“由上而下，先搭后拆”的原則，即先拆拉桿、腳手板、剪刀撐、斜撐，而后拆橫桿、立桿等，并按“一步一清”原則依次進(jìn)行。嚴(yán)禁上下同時(shí)進(jìn)行拆架作業(yè)。（5）拆立桿時(shí)，要先抱住立桿再拆開最后兩個(gè)扣件，拆除大橫桿、斜撐、剪刀撐時(shí)，應(yīng)先拆除中間扣件，然后托住中間，再解端頭扣件。（6）連墻桿（拉結(jié)點(diǎn)）應(yīng)隨拆除進(jìn)度逐層拆除，應(yīng)用臨時(shí)撐支住，然后才能拆除。（7）拆除時(shí)要統(tǒng)一指揮，上下呼應(yīng)，動(dòng)作協(xié)調(diào)，當(dāng)解開與另一人有關(guān)的結(jié)扣時(shí)，應(yīng)先通知對(duì)方，以防墜落。（8）拆架時(shí)嚴(yán)禁碰撞支架附近電源線，以防觸電事故。（9）在拆架時(shí)，不得中途換人，如必須換人時(shí)，應(yīng)將拆除情況交代清楚后方可離開。（10）拆下的材料要徐徐下運(yùn)，嚴(yán)禁拋擲。運(yùn)至地面的材料應(yīng)按指定地點(diǎn)隨拆隨運(yùn)，分類堆放，“當(dāng)天拆當(dāng)天清”，拆下的扣件和鐵絲要集中回收處理。9環(huán)保措施9.1施工過程中嚴(yán)格遵守有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)，遵守有關(guān)廢棄物處理規(guī)章制度。9.2施工現(xiàn)場(chǎng)的廢料、扎絲等不準(zhǔn)隨地亂扔、亂棄，做到工完場(chǎng)清，文明施工。9.3施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立專門的廢棄物臨時(shí)貯存場(chǎng)地，對(duì)廢料、舊料做到每日清理回收。廢棄物應(yīng)分類存放，對(duì)有可能造成二次污染的廢棄物必須單獨(dú)貯存、設(shè)置安全防范措施且有醒目標(biāo)識(shí)。9.4施工時(shí)特別是夜間控制噪音污染，不得影響周邊居民。10效益分析10.1安全可靠：標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化管理，制作質(zhì)量可靠，焊接水平套材質(zhì)、焊接符合國標(biāo)準(zhǔn)的要求，外觀尺寸與現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件相配套?，F(xiàn)場(chǎng)格構(gòu)柱、模板支架及腳手架體系滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求。在模板支架和體系中，梁下格構(gòu)柱和棋盤式格構(gòu)柱體系，在腳手架體系中，與縱向剪刀撐配合的橫向格構(gòu)柱體系宏觀控制了結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，從而保證場(chǎng)地內(nèi)外人員的安全。10.2節(jié)能環(huán)保：焊接水平套重復(fù)使用，節(jié)約材料，減少廢棄物，環(huán)保。10.3方便施工：格構(gòu)柱體系安裝時(shí)先施工可以獨(dú)立穩(wěn)定的格構(gòu)柱，然后施工桿系，結(jié)構(gòu)清晰，操作簡(jiǎn)單，拆除時(shí)按相反順序，質(zhì)量容易控制，