高大空間扣件式鋼管模板支撐體系的設(shè)計與施工

1、<p>　　高大空間扣件式鋼管模板支撐體系的設(shè)計與施工</p><p>　　【摘要】：隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全國各地高樓大廈拔地而起。在大型商業(yè)、工業(yè)、公共、高層等建筑中超高、超重、大跨度的結(jié)構(gòu)越來越多。但建筑施工過程中混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)高大空間扣件式鋼管模板支撐體系坍塌事故時有發(fā)生。為了確保施工安全，杜絕人員傷亡、減少經(jīng)濟(jì)損失。結(jié)合吉安文化藝術(shù)中心22M高觀眾大廳上空混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)梁板施工的工程實(shí)例，系統(tǒng)闡

2、述高大空間扣件式鋼管模板支撐體系的的設(shè)計與施工。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】：高大空間鋼管模板 支撐體系 設(shè)計 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　一、概述 </b></p><p><b>　　1、工程概況 </b></

3、p><p>　　吉安文化藝術(shù)中心工程總建筑面積22500m2，地上建筑面積18800m2，地下建筑面積3700m2。為一座集文藝演出、群眾娛樂、會議功能為一體的大型公益性民用建筑。其中A座劇場觀眾大廳高度22m，大廳頂部為大跨度預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆混凝土梁板屋蓋。主梁截面尺寸為600mm×2000mm,跨度32m；次梁界面尺寸為500mm×2000m，跨度32m；頂板厚度150mm，混凝土強(qiáng)度等級為C30。

4、 </p><p><b>　　2、風(fēng)險辨識 </b></p><p>　　根據(jù)建質(zhì)[2009]87號文規(guī)定，對于搭設(shè)高度8m及以上、搭設(shè)跨度18m及以上、施工總荷載15kN/m2及以上、集中線荷載20kN/m及以上的混凝土模板支撐體系屬于危險性較大的分部分項(xiàng)工程，必須編制專項(xiàng)施工方案并組織專家論證。吉安文化藝術(shù)中心22m高觀眾大廳上空混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)梁板施工高度、跨度

5、、荷載均超過規(guī)定要求，必須予以重視，加強(qiáng)安全控制。 </p><p>　　二、高大空間支撐體系的設(shè)計 </p><p>　　1、支撐材料的選擇 </p><p>　　高大空間扣件式鋼管模板支撐體系選用材料包括15mm厚多層板、50×100mm木方、50×100mm的方鋼、600mm長可調(diào)支撐頂托、φ12的穿梁螺栓、φ48×3.5mm鋼管

6、、鋼管扣件。重點(diǎn)控制鋼管、鋼管扣件材料質(zhì)量。 </p><p>　　（1）鋼管：要求所有鋼管附有材質(zhì)單、產(chǎn)品合格證, 進(jìn)入現(xiàn)場后進(jìn)行復(fù)試, 合格后方可投入使用。鋼管現(xiàn)場重點(diǎn)檢查項(xiàng)目為外徑和壁厚。 </p><p>　　（2）鋼管扣件：要求所有鋼管扣件附有材質(zhì)單、產(chǎn)品合格證, 進(jìn)入現(xiàn)場后進(jìn)行復(fù)試, 扣件必須通過抗滑移性能試驗(yàn)、抗破壞性能試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)剛度性能試驗(yàn)、對接扣件拉性能試驗(yàn)。合格后方可投

7、入使用。 </p><p>　　2、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計 </p><p>　　圖1-1梁板支撐節(jié)點(diǎn)圖 </p><p>　　如圖1-1梁板支撐節(jié)點(diǎn)所示，擬定梁底鋼管頂部設(shè)置支撐頂托，采取軸心受壓方式傳遞荷載，梁兩側(cè)和頂板支撐鋼管扣件連接方式，采取偏心受壓抗滑移方式傳遞荷載。 </p><p>　　3、支撐材料間距的選擇 </p>&

8、lt;p>　　結(jié)合圖1-1中梁板支撐節(jié)點(diǎn)設(shè)計圖初步擬定樓板部分和主次梁部分支撐材料的間距。 </p><p>　　樓板部分：支撐立桿水平間距1200mm×1200mm，步距1500mm。板底次龍骨采用50×100mm的方木，間距300mm,板底主龍骨采用φ48×3.5mm鋼管,間距600mm。 </p><p>　　主次梁：支撐立桿橫向間距400mm，縱

9、向間距600mm，步距1500mm。梁底次龍骨采用50×100mm的方木，間距150mm, 梁底主龍骨采用φ48×3.5mm鋼管，間距300mm；主龍骨底部沿梁縱向設(shè)置兩道50×100mm的方鋼，用于支撐頂托的托頂。梁側(cè)次龍骨采用50×100mm的方木，間距300mm，梁側(cè)主龍骨采用φ48×3.5mm雙鋼管，間距600mm，便于穿梁螺栓的固定。穿梁螺栓采用φ12的拉筋，水平間距600mm

10、縱向間距300mm。 </p><p>　　4、設(shè)計體系的驗(yàn)算 </p><p>　?。?）驗(yàn)算項(xiàng)目：結(jié)合圖1-1中梁板支撐節(jié)點(diǎn)設(shè)計圖和已選定支撐材料間距，確定各個受力桿件的受力簡圖。對板底主次龍骨力學(xué)性能、板底下鋼管扣件的抗滑移能力和立桿穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算；對主次梁底下主次龍骨、主次梁梁側(cè)主次龍骨、穿墻螺栓、進(jìn)行力學(xué)性能，梁底鋼管支撐穩(wěn)定性、梁兩側(cè)鋼管扣件抗滑移能力進(jìn)行驗(yàn)算。目前計算高大模架

11、的軟件有PKPM、AYSYS、安必行等。 </p><p>　　（2）對選定支撐材料間距的調(diào)整： </p><p>　　根據(jù)以往發(fā)生坍塌事故原因分析，造成高大空間扣件式鋼管模板支撐體系發(fā)生坍塌事故大致因素為：1、頂層直角扣件抗滑移能力不足；2、頂層立桿懸臂端長度過大，導(dǎo)致頂層剛度不夠，局部失穩(wěn)。3、掃地桿、縱橫向水平桿、水平豎向剪刀撐等構(gòu)造措施設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致整體失穩(wěn)。4、施工過程中混凝土澆

12、筑方法不當(dāng)，導(dǎo)致局部承載力過大失穩(wěn)。其中1、2點(diǎn)是驗(yàn)算的重點(diǎn)控制項(xiàng)目。 </p><p>　　結(jié)合驗(yàn)算數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的偏差值大小，在非重點(diǎn)控制項(xiàng)目滿足要求的條件下，對重點(diǎn)控制項(xiàng)目按照驗(yàn)算數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)富裕15%左右對選定間距做適當(dāng)調(diào)整，最終確定已選定支撐材料的間距滿足施工安全要求和經(jīng)濟(jì)的合理性。 </p><p>　　5、構(gòu)造措施的設(shè)置 </p><p>　?。?）

13、掃地桿：嚴(yán)格控制立桿的縱橫間距及水平橫桿的歩距．底部設(shè)置掃地桿，掃地桿設(shè)置在離墊板200mm內(nèi)；立桿支撐在墊板尺寸不應(yīng)小于100mm×100mm×50mm的木墊板上。 </p><p>　?。?）縱向剪刀撐：模板支架４邊與中間每隔４排支架立桿縱橫設(shè)置剪刀撐，即間距為4800ｍｍ設(shè)一道剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置。剪刀撐與水平角度為４５°～６０°，豎向剪刀撐與立桿交接處采用旋轉(zhuǎn)扣

14、件連接。 </p><p>　?。?）水平剪刀撐：同步搭設(shè)水平剪刀撐,沿水平方向自掃地桿層向上每隔4步設(shè)置一道水平剪刀撐，頂層第一步必須設(shè)置一道水平剪刀撐。 </p><p>　?。?）拉結(jié)加固：為保證支撐架的整體穩(wěn)定性及抗傾覆能力，加設(shè)的水平加固桿端部應(yīng)伸至周邊層已澆筑的鋼筋混凝土柱與剪力墻上，并用扣件將水平加固桿牢固扣在柱、剪力墻或周邊梁、板上。 </p><p&g

15、t;　　（5）頂托自由端：控制頂托懸臂長度不超過200mm。 </p><p>　　6、簡單受力模型的模擬試驗(yàn) </p><p>　　針對高大模板支撐體系中危險性性較大的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在現(xiàn)場按照設(shè)計節(jié)點(diǎn)搭設(shè)模板支架（見圖6-1），吊裝相對應(yīng)的荷載進(jìn)行模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方組織施工。 </p><p>　　圖6-1現(xiàn)場模擬試驗(yàn)圖 </p><p>

16、　　三、高大空間支撐體系的施工 </p><p>　　1、支撐體系的搭設(shè) </p><p>　　(1)安裝前，先在搭設(shè)基礎(chǔ)底板上彈出鋼管立桿的位置線。安裝時，按照墨線準(zhǔn)確放置墊板、底座，墊板尺寸不小于100m×100mm×8mm。 </p><p>　?、浦Ъ鼙仨氃O(shè)置縱橫向掃地桿?？v向掃地桿采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm處的立桿上。

17、橫向掃地桿亦采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。 </p><p>　?、侵Ъ馨惭b時每搭完一步架后，應(yīng)立即檢查并調(diào)整其水平度與垂直度，以及桿件的步距、縱距和橫距。 </p><p>　　(4)剪刀撐必須與鋼管立桿、水平桿同步搭設(shè)。水平桿設(shè)于鋼管立桿內(nèi)側(cè)，剪刀撐設(shè)于鋼管立桿外側(cè)，并用扣件與立桿連牢。 </p><p>　　(5)連接鋼管立桿的扣件規(guī)格應(yīng)與所連

18、鋼管外徑相匹配。連接扣件必須處于鎖緊狀態(tài)，扣件螺栓擰緊扭力矩為40～65N·m，并不得小于40N·m。各桿件端頭伸出扣件邊緣長度不小于100mm。 </p><p>　　2、混凝土澆筑方法 </p><p>　?、挪捎蒙唐坊炷连F(xiàn)場澆注，商品砼用混凝土泵進(jìn)行輸送，并配以串筒下料。梁板砼澆注采取一次成型的方法連續(xù)施工。 </p><p>　?。?）

19、大截面梁砼澆筑堆進(jìn)方向：采用2臺混凝土泵連續(xù)不斷的輸送，為防止梁體出現(xiàn)裂縫和模架支撐體系的安全，澆筑順序從兩端同時向中間澆筑。澆筑時采取斜面分層推進(jìn)方式。 </p><p>　　3、支撐體系的拆除 </p><p>　　（1）高支模支架拆除必須提供混凝土的強(qiáng)度報告，以同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度試驗(yàn)報告為依據(jù)。在梁板砼滿足強(qiáng)度要求后，模板支撐體系方可拆除。 </p><p>

20、　　（2)高支模支架拆除前必須由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織進(jìn)行安全技術(shù)交底。 </p><p>　?。?）支架的拆除應(yīng)從一端走向另一端、自上而下逐層地進(jìn)行，嚴(yán)禁上下同時作業(yè)。 </p><p>　?。?）拆除順序：先松開頂托、然后按照先支的后拆，先拆主承重模板后拆次承重模板順序拆除模板和支撐體系。同一層的構(gòu)配件和加固件應(yīng)按先上后下、先外后里的順序進(jìn)行。 </p><p>　

21、?。?）在拆除過程中，支架的自由懸臂高度不得超過兩步，當(dāng)必須超過兩步時，應(yīng)加設(shè)臨時拉結(jié)。嚴(yán)禁站在懸臂結(jié)構(gòu)上面巧拆底模，嚴(yán)禁在同一垂直平面上操作。 </p><p>　?。?）通長水平桿和剪刀撐等，必須在支架拆卸到相關(guān)的立桿時方可拆除。 </p><p>　?。?）拆卸連接部件時，應(yīng)先將鎖座上的鎖板與卡鉤上的鎖片旋轉(zhuǎn)至開啟位置，不得硬拉，嚴(yán)禁敲擊。 </p><p>

22、　?。?）模板拆除應(yīng)按規(guī)定逐次進(jìn)行，不得采用大面積撬落方法，嚴(yán)禁使用榔頭等硬物擊打、撬挖。各拆除的模板、支撐、連接件等構(gòu)配件嚴(yán)禁拋擲至地面，應(yīng)用槽滑下或用繩系下。不得留有懸空模板。 </p><p><b>　　小結(jié)： </b></p><p>　　通過吉安文化藝術(shù)中心22M高觀眾大廳上空混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)梁板施工的工程實(shí)例。對高大空間的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的精心設(shè)計和

23、仔細(xì)驗(yàn)算。在施工過程中，嚴(yán)格按照模架設(shè)計系統(tǒng)和規(guī)范要求進(jìn)行腳手架的搭設(shè)，并合理的組織混凝土澆筑施工。結(jié)構(gòu)施工完后嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行腳手架的拆除。保證了高大空間扣件式鋼管模板支撐體系的切實(shí)可行性和安全性。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]JGJ 130－2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》 </p>