扣件式高支模架技術(shù)研究

1、扣件式高支模架技術(shù)研究 摘要：對高支模架應(yīng)有充分的認(rèn)識，掌握其設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行荷載分析，驗(yàn)算架體整體、局部穩(wěn)定性，利用現(xiàn)有的常用支撐材料（鋼管扣件）搭設(shè)出滿足施工要求的支撐體系，保障人身和財(cái)產(chǎn)的安全，同時對同類施工起一定的借鑒和參考作用，以達(dá)到拋磚引玉的作用。關(guān)鍵詞：高支模架、設(shè)計(jì)、施工1扣件式高支模架體結(jié)構(gòu)計(jì)算1.1荷載計(jì)算 荷載分為永久荷載和可變荷載。 永久荷載: 永久荷載包括腳手架自重、模板自重、模板上混凝土的自重等。腳手架立桿驗(yàn)算截面承受的自重荷載-取值根據(jù)建筑施工手冊（第四版）表5-7、5-10、5-11進(jìn)行。新澆筑混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值:對于普通混凝土，一般取24kn/m3；對于其他混

2、凝土可根據(jù)實(shí)際重力密度確定。鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值-按設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算確定。一般可按每立方米混凝土含量計(jì)算：框架梁1.5 kn/m3；樓板1.1 kn/m3；單根立桿軸力N1模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值-應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定。對肋形及無梁樓板模板的自重標(biāo)準(zhǔn)值，按建筑施工手冊（第四版）表8-65取值: 可變荷載: 可變荷載包括施工人員及施工設(shè)備的自重、振搗混凝土?xí)r振動棒產(chǎn)生的對模板沖擊荷載、混凝土傾倒時對模板產(chǎn)生的沖擊荷載以及風(fēng)荷載。施工人員及施工設(shè)備的自重:3 kN /m2(以1 m寬為計(jì)算單元)。模板工程現(xiàn)場施工實(shí)用手冊楊嗣信組編振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：對水平面模板可采用2kN/m2，對垂直面模板可采用4k

3、N/m2（作用范圍在新澆筑混凝土側(cè)壓力的有效壓頭高度以內(nèi))。 傾倒混凝土?xí)r對垂直面模板產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，可按建筑施工手冊第四版表8-66采用。風(fēng)荷載: 建筑施工手冊（第四版）公式5-12 ，wk的取值按表5-6進(jìn)行。 永久荷載:立桿自重+混凝土自重+模板自重+鋼筋自重 活荷載:施工均布活載+振搗混凝土產(chǎn)生的荷載+傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載 可變荷載中混凝土傾倒時對模板產(chǎn)生的沖擊荷載較為突出，根據(jù)陳園卿等人對高支模架體在架體一端的大梁截面上施加水平力f所做試驗(yàn)研究表明:圖1模板支撐體系在水平荷載作用下示意圖 1)模板高支撐體系受到水平荷載的作用，對支撐架的受力是不利的。實(shí)際工程施工中，混凝土澆筑路

4、徑選擇不當(dāng)而誘發(fā)的水平荷載，可以通過選擇合理的澆筑路徑，如選用對稱均勻澆筑的方法可以避免受過大水平力作用。對于混凝土輸送泵的使用及受風(fēng)荷載的作用等因素引起的水平力則是不可避免，實(shí)際支撐體系設(shè)計(jì)中需要考慮這個因素；對于搭設(shè)高度較高的支模架抗側(cè)向位移的能力通常不足，特別是混凝土柱與樓層梁板一起澆筑時，其支模架抗側(cè)向變形較差，需通過構(gòu)造措施來預(yù)防由此引發(fā)的安全事故。 2)通過分析可得，大梁兩端支撐體系受到水平荷載的影響較大，靠近水平力作用點(diǎn)的一端邊立桿有上拔趨勢，有發(fā)生傾覆的危險(xiǎn)，在遠(yuǎn)離水平力作用點(diǎn)的一端的邊立桿水平力產(chǎn)生的豎向附加軸力最大，可能會使立桿首先壓壞，因此在支撐體系設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)邊立桿的承

5、載能力，盡可能利用己有主體結(jié)構(gòu)提供水平支撐，否則對于局部軸力較大的立桿要設(shè)置專門的斜支撐。 3)在水平荷載作用下，支撐體系產(chǎn)生的附加豎向軸力占到豎向軸力的10%一15%。 荷載效應(yīng)組合 根據(jù)使用過程中能出現(xiàn)的荷載進(jìn)行最不利組合。1.2架體各搭設(shè)參數(shù)的確定 架體高度 根據(jù)建筑物需搭設(shè)腳手架部位構(gòu)件的底面總高減去模板和木方的厚度后來確定架體的搭設(shè)高度。 搭設(shè)架體的步距 一般采用0.9米、1.2米、1.5米、1.8米等。 立桿的橫距 即腳手架立桿的橫向間距，單排腳手架為外立桿軸線至墻面的距離。 搭設(shè)架體立桿的縱距 即腳手架立桿的縱向間距。1.3架體各構(gòu)件計(jì)算縱、橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度計(jì)算式中w一截面模

6、量，按規(guī)范附錄B表B采用;f一鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按規(guī)范表5.1.6采用。M一彎矩設(shè)計(jì)值，按下式計(jì)算:M=1.2MGK +1.4MQK式中MGK一腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩;MQK一施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩;縱、橫向水平桿的撓度式中一撓度; 扣件抗滑力縱向或橫向水平桿與立桿連接時，其扣件的抗滑承載力應(yīng)符合下式規(guī)定: 式中R一縱向、橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值; Rc一扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，按規(guī)范表采用。 但需特別注意厚重模板下小橫桿與立桿交匯處扣件的抗滑力，若不滿足要求需采取加雙扣件加小橫桿等措施。2扣件式高支模架的施工2.1施工準(zhǔn)備2.1.1組織制度施工前編制專項(xiàng)施工方案，并有相應(yīng)

7、的設(shè)計(jì)計(jì)算，經(jīng)專家論證及公司技術(shù)部門審批后實(shí)施。進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底和安全技術(shù)交底。施工過程中實(shí)行“三檢制”，架體搭設(shè)驗(yàn)收合格后方可允許使用。2.1.2技術(shù)制度搭設(shè)架體的操作工人應(yīng)有相應(yīng)技能操作證書，施工前進(jìn)行書面技術(shù)和安全交底。專業(yè)工長及專職質(zhì)量員，根據(jù)批準(zhǔn)后的施工專項(xiàng)方案及技術(shù)交底負(fù)責(zé)高支模架的搭設(shè)工作。架體搭設(shè)前應(yīng)對承載架體的地面進(jìn)行整平，對不滿足承載力要求的地基進(jìn)行處理。室外地面應(yīng)有排水措施，避免積水軟化地面而降低基礎(chǔ)承載力。對搭設(shè)用的材料：鋼管、扣件、墊木進(jìn)行選料，合格的材料才能使用。有相應(yīng)的觀測儀器，隨時觀測架體在施工過程中的變化情況。2.2扣件式高支模架施工搭設(shè)2.2.1搭設(shè)順

8、序 技術(shù)交底-地基處理-鋪50厚木跳板(墊木)-立桿-掃地桿-橫桿-水平、豎向剪刀撐-掛水平安全網(wǎng)-驗(yàn)收-合格后進(jìn)行上一段立桿-橫桿-水平、豎向剪刀撐-至相應(yīng)標(biāo)高-檢查加固-驗(yàn)收架體-交付使用。2.2.2搭設(shè)要點(diǎn)和要求腳手架搭設(shè)前，應(yīng)將建筑物周圍的障礙物和雜物清理干凈，平好搭設(shè)場地，夯實(shí)松土。鋪墊木，墊木厚度不小于50mm。對腳手架搭設(shè)材料質(zhì)量進(jìn)程檢查。鋼管要求壁厚、順直、無銹蝕；扣件和螺栓要求光潔、靈活。變形過大或已損壞的不準(zhǔn)使用?？奂戒摴苣_手架搭設(shè)時，扣件螺栓的擰緊程度關(guān)系著腳手架的安全使用?？奂菟〝Q得太緊或太松都容易引發(fā)事故?？奂菟〝Q得太緊或擰過頭，腳手架承受負(fù)荷后，容易發(fā)生扣件崩

9、裂和滑絲，使腳手架發(fā)生塌倒事故；擰得太松，腳手架承受負(fù)荷后，腳手架容易向下滑落。因此，扣件式鋼管腳手架搭設(shè)時，必須掌握好扣件螺栓的扭力矩，要求扭力矩達(dá)到4-5KN.m為宜，最大不得超過6KN.m。架體搭設(shè)過程中，專業(yè)工長及專職質(zhì)量員應(yīng)采用扭力扳手對扣件螺栓的扭力進(jìn)行抽查，以確?？奂菟ㄅぞ胤弦?。豎向立桿需要搭接時，接頭不得在同一步架、同一跨間內(nèi)，要互相錯開連接，同樣大橫桿的連接也不得在同一步架或同一跨間內(nèi)，并要求上下錯開連接。連墻桿的設(shè)置應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。要考慮建筑物的層高，充分利用澆筑完的框架梁柱、剪力墻等來設(shè)剛性連接，確保架體無側(cè)移。連墻桿的設(shè)置必須上下錯開，以加強(qiáng)腳手架的穩(wěn)定性。模板

10、支架支撐設(shè)置應(yīng)符合（JGJ130-2001）的規(guī)定：滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應(yīng)設(shè)置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置；高于4m的模板支架，其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設(shè)置一道水平剪刀撐；剪刀撐的構(gòu)造應(yīng)符合6.6.2條規(guī)定。2.3混凝土澆筑對架體的影響分析 在進(jìn)行構(gòu)件混凝土澆筑前，應(yīng)對混凝土的澆筑方向、路徑進(jìn)行選擇和優(yōu)化。盡量避免混凝土澆筑過程中對架體產(chǎn)生不利影響，通常采用對稱、循環(huán)閉合等澆筑路徑，特別是高支模的混凝土澆筑路徑更需慎重。高支撐體系受到水平荷載的作用，對支撐架的受力是不利的，可以通過選擇合理的澆筑路徑，避免過大水平荷載作用。對于混凝土輸送泵的使用及受風(fēng)

11、荷載的作用等因素引起的水平力則是不可避免，實(shí)際支撐體系設(shè)計(jì)中需要考慮這個因素，也可以通過以下構(gòu)造措施來預(yù)防由此而引發(fā)的安全事故:1)混凝土輸送泵泵管架嚴(yán)禁與高支撐架體剛性連接。2)模板上的泵管走向應(yīng)與架體剛度較弱的方向相垂直，一般來說是垂直與橫向框架。 3)混凝土澆筑時應(yīng)盡量從中間往兩邊對稱澆筑。 4)墊在模板與泵管之間的墊物應(yīng)采用鋼筋或鋼管馬凳，不得將泵管直接擱置在模板材上，避免泵管的往復(fù)沖擊力傳遞給模板和支撐架，而影響到架體的穩(wěn)定性。 5)混凝土澆筑時要嚴(yán)格控制模板上的混凝土高度、施工機(jī)械等堆積荷載的不利影響?；炷脸霰霉芎笠皶r扒平清理。不用的泵管及時清運(yùn)。2.4模板支撐的拆除 模板支架

12、拆除是結(jié)構(gòu)施工的最后一道工序，與混凝土質(zhì)量及施工安全有著十分密切的關(guān)系。現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板及其支架拆除時的強(qiáng)度，必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定。梁、板模跨度小于8米時，混凝土強(qiáng)度應(yīng)大于等于75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度；跨度大于8米時混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到100%；懸臂結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到100%后才能進(jìn)行拆模。 拆模程序一般應(yīng)是后支的先拆，先支的后拆，先拆除非承重部分，后拆除承重部分。重大復(fù)雜模板的拆除，事前應(yīng)制定拆模方案。拆除跨度較大的梁下支柱時，應(yīng)先從跨中開始，分別拆向兩端。2.5施工構(gòu)造措施充分利用建筑物本身的剛度來約束架體的側(cè)移，架體的搭設(shè)與建筑物的連接必須為剛性連接，水平間距為3跨立桿，豎直間距為2步橫桿。鋼

13、管的連接必須采用對接扣件。 由于存在著鋼管連接，其連接是薄弱點(diǎn)，要避免“點(diǎn)變成面”即多數(shù)連接點(diǎn)都在一個面上的現(xiàn)象發(fā)生。大家往往都重視設(shè)計(jì)階段重視驗(yàn)算立桿的穩(wěn)定，重視施工時嚴(yán)格按圖施工，而往往忽視了操作人員的因素，操作人員在搭高支模由于高度較高所用的鋼管大部分都是長鋼管，如不長短交錯地使用往往會搭設(shè)成接頭都在一個斷面上。 模板下立桿的最上端都應(yīng)用橫桿連接使立桿最上端的自由端為最小(即規(guī)范中公式.3中的a =10cm ) 在架體搭設(shè)時，特別是荷重較大的模板支架應(yīng)采用雙立桿和雙橫桿的搭設(shè)方案，為解決偏心影響的作用，可從水平橫桿上入手，水平橫桿對立桿會產(chǎn)生偏心彎矩，建議模板支架搭設(shè)時，將橫桿對稱相間放置，若相鄰兩根縱向水平桿對立桿產(chǎn)生的偏心彎矩正好相反，通過橫向水平桿得到彎矩平衡，基本上消除了水平桿對立桿產(chǎn)生的偏心影響。相反若縱向水平桿同一側(cè)放置，對立桿會