大面积超高模板支撑体系设计于施工

1、8大面积超高模板支撑体系设计与施工张 兵、于观春、梁文义（中建土木公司，北京 100068）张 兵（ 1976 ），男，河北献县人，中建土木天津公司总工，工程师，北京市丰台区角门北路号院 1 号楼 813 室 100068，电话现代建筑施工中， 由于建筑形式的需要， 一些高大模板支撑体系运用越来越频繁。一般将水平混凝土构件模板支撑高度8m跨度超过18m施工总荷载大于10kN或集中 线荷载大于15kN/m的模板支撑系统称为高大模板。由于高大模板支撑体系计算复杂,荷载取值不唯一，一些加固措施往往要依靠现场的经验来进行确定，这都为高大模板支 撑体系设计与施工造成极大隐患。为

2、此，建设部颁发的建质 2004213 号文件要求，高大模板支撑体系必须单独编制安全专项施工方案，并应组织专家组进行论证审查，以确 保高大模板支撑的施工安全。1 工程概况河北白沙有限责任公司易地技改101联合工房A区为单层钢筋混凝土结构，东西向 长84m柱距6m南北向宽24m柱距8m,建筑面积2016 m2,建筑层高19m楼板厚度120mm最大框架梁截面 4003 1450mm 2 高大模板支撑体系设计根据现场施工料具，本着计算方便、搭设简单、经济合理、安全可靠的几项原则， 确定使用扣件式脚手架搭设满堂支撑体系。满堂脚手架作为一个空间结构体系，整体受力关系比较复杂，是一个三维结构，力学分析多用计

3、算机来进行，手工计算几乎无法完 成。手工计算通常要化繁为简，将满堂支撑体按照单独支撑体系考虑，一般取结构最大 梁、最不利的荷载进行计算。一旦单独支撑体系计算满足要求，考虑荷载的均匀分布， 满堂脚手架亦满足要求。2.1 设定计算条件取模板支架搭设高度为20.0m,梁截面400mn3 1450mm梁底面和侧面使用15m厚竹胶板做模板，模板用50mm 100m方木做次龙骨，脚手管做主龙骨。梁底长向每隔500mm 设置脚手管小横杆，宽向每隔600mr设置脚手管大横杆。沿梁高每隔500m设置一道14mr对拉螺栓进行加固。支撑架体立杆建距 600mm横杆步距1.5m。2.2 确定计算内容作为模板支撑体系的

4、计算，主要是考虑扣件抗滑移、立杆稳定性等指标，而对于模第1 页共7 页第3 页共7 页板板面、梁底方木、梁底横杆钢管等力学计算在模板方案中体现，在此不再赘诉。3支撑体系计算1）荷载取值模板及支架自重标准值F1 = 0创kN/rn；新浇砼自重标准值 = 25,00kN/n?;施工荷载Fg = LOkN/m ;振捣砼产生荷载标准值F4=2.0kN/m2承载力荷载:F=253 1.453 0.431.2+ ( 2+1.0) 31.4 +0.43 ( 0.4+2.66 ) 3 1.2=17.4+4.2+1.47=23.07 N/mm分布在梁底单排立杆纵向线荷载 q=F/2=11.54 N/mm,经过连

5、续梁的计算得到最大支座力 Qmax=(0.6+0.5) 3 11.543 0.6=7.61kN。2) 扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照式1计算:其中Rc扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值计算中R取最大支座反力，R=7.61kN扣件抗滑承载力的设计计算接近极限要求， 必须在梁底大横杆上使用双扣件！同时 考虑不可预测因素，为增大安全系数，要在梁底增加一排顶杆，形成三排立杆承受梁荷 载的布局，减小每根立杆线荷载。3）立杆的稳定性计算目前使用脚手管壁厚均不到3.5mm可以按壁厚2.5mn钢管进行计算，计算采用建筑施工扣件式钢管

6、脚手架安全技术规范JGJ130-2001有关公式进行验算立杆稳定性。模板承重架应尽量利用已浇筑混凝土柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。通过 验算可知，按照模板单独支撑体系能够满足杆件力学性能，所以高大模板满堂脚手架施 工的重点在于构造要求和搭设的规范程度及搭设质量。4材料及要求1）扣件直角扣件重量1.1kg ;旋转扣件总量1.1kg ;对接口件重量1.1kg。扣件应符合钢管脚手架扣件 （GB15831 1995）的规定，扣件不能有裂缝、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离要 小于5mm。T型螺栓、螺母、垫片等附件的材料应符合 GB70 T

7、9普通碳素结构钢技术条件 A3 钢的规定。2）钢管钢管要采用外径48mm壁厚2.7mm的高频焊接钢管，其化学成分与机械性能应符 合国家标准碳素结构钢（GB/T7O0-2006）的要求，有弯曲、锈蚀、变形、损坏和裂纹者禁止使用。立杆、纵向水平杆（大横杆）的钢管长度一般为46m横向水平杆（小横杆）一般为 1.8m2.2m。3）脚手板本工程所采用的脚手板均为红、白松木制成，厚度 50mm宽度220300mm长度为4m做脚手架垫板使用时，可以使用槽钢代替。4）兜网兜网要“三证一票”（生产许可证、准用证、合格证、发票）齐全，要有阻燃性能， 其续燃、阻燃时间不得大于4秒。要符合GB16909勺规定。贯穿试

8、验要合格。5 脚手架搭设方法5.1 搭设顺序立杆支撑基底必须牢固，不得悬空。基底是土层时，必须夯实，加设木垫板，木 垫板尺寸不小于3000mm 250mm 40mm当某块脚手板底部不平整时，不可垫虚土找平,必须铲高就底找平，或用木垫板找平。禁止立杆底部使用钢模板或50mm 100mn木方做垫板。首先沿框架梁两边搭设立杆、横杆、扫地杆，然后向两边延伸搭设，底部纵横扫 地杆搭设与立杆同步进行。每边竖起 34 根立杆后，随即装设第 1 步水平杆（与立杆扣 接固定）和横向水平杆（小横杆、靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定） 。校正立杆垂直 和水平杆水平使其符合要求后，按 4555N2 m力拧紧扣件螺栓，形

9、成构架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭接，直至第 1 步架完成。交圈后，在全面检查一遍构造质量， 严格确保设计要求和构造质量。 按第1 步架的作业程序和要求搭设第 2步、第3步, ， 随搭设过程及时设剪刀撑（斜杆） ，装设作业层间横杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆。5.2 构造要求1）立杆设置：立杆横距 900mm立杆纵距1000mm允许搭设偏差 50mm立杆垂 直度允许偏差 30mm A1区立杆间距w 800mm2）横杆设置：横杆步距采用1.5m，用搭接方法接长，一根横杆两端的高差不能超过5cm纵向水平杆件全长的平整度不能超过 10cm。横杆搭接时，横杆搭接部位必须 用两个扣件连接牢靠，当两

10、根横杆不能搭接时，一根横杆必须深入另一横杆端头两跨， 用不少于2个扣件与立杆连接。3）扫地杆设置从垫板往上30cm处设置扫地杆，扫地杆采用对接接长，扫地杆在端头与立杆交接 处伸出扣件长度10cm每根立杆必须有纵横扫地杆连接。4）立杆、横杆接头的详细做法:立杆上的对接扣件应交错布置，每两个相邻立杆的接头不应设在同步同跨内，必须保证两相邻立杆接头在高度方向错开的距离 500mm各接头中心距主节点的距离不应500mm并应大于步距的1/3。横杆接头应交错布置，不应设在同步同跨内，相邻接头水平距离应 避免设在纵向水平杆的跨中。每水平横杆必须通长，不得出现断头、错位等现象。接头设置如图1所示。立杆之间必须

11、按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度。/、,L-1.水平杆1L/3 1r -i11J-.夕卜立杆11K.接头y-.* -11图1 杆件连接示意图5十ir5）剪刀撑搭设：在建筑物每道框架梁两侧支撑立杆处，必须设置剪刀撑；满堂架子外立面四周架子 必须满设封边剪刀撑，通过连续剪刀撑方式将外圈架子封闭起来。剪刀撑下端一定要落 地。每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在 57根之间，剪刀撑必须用6m脚手管，脚手杆与地面的倾角宜在45 -60之间，由底至顶竖向连续设置，沿框架梁长向连续设置。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，每根斜杆扣件连接节点5个点。剪刀撑接长采用搭接接长

12、，搭接长度100cm用3个扣件等 距布置，钢管端头伸出扣件尺寸10cm6）本工程支撑体系搭设高度近20m应设置3道水平加强层。加强层即在相应高度水平位置用脚手管设置水平斜杆或剪刀撑，与立杆或横杆接触点用扣件连接，设置斜杆 根数要大于水平框格总数的1/3。7）连柱杆件设置 本工程首先浇筑框架柱混凝土，拆模后再浇筑顶板梁柱混凝土, 这样可以利用混凝土框架柱作为固节点，进行水平刚性拉接。在每根混凝土柱上沿水平 杆步距每步均设一道拉接。用四根脚手管与混凝土框架柱扣紧，每根脚手管伸出端至少 要与两根立杆拉接。连柱杆设置如图 2所示。脚手管连接扣件图2满堂架刚性连接示意图8）兜网封闭用大眼安全网（平网）将

13、脚手架之间封闭起来，起到防坠落要求。本工程水平兜网设 置在混凝土板下满堂架第2道水平横杆上。6搭设的质量要求1）基本要求是：横平竖直，整齐、清晰、图形一致，平竖通顺，连接牢靠，受荷安全，有安全操作空间，不变形，不摇晃。1/300 ，立杆垂直纵向偏差w 50mm横向偏差w 50mm纵向水平杆水平偏差不大于总长度的 且w 20mm横向水平杆水平偏差w 10mm2）3）4）脚手架步距，立杆横距偏差w 20mm立杆纵距偏差w 50mm扣件紧固力宜在4555h2 m范围内，不得低于45N2 m也不得高于60 N2 m。 禁止出现断头杆、缺少杆件、扣件丢漏等现象。7 脚手架的安全使用规定1）脚手架搭设完毕

14、后，必须经过本单位技术部、安全部门联合自检，在报监理公30kN/m2。司验收合格后才能使用。2）作业层每Im架面上施工荷载不得超过规定值，主体施工阶段控制在3）作业中，严禁随意拆除脚手架上的任何构件和连接件，确因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应加固措施，并在作业完毕后及时恢复。4）工人在架上作业时，应注意保护自身安全和他人安全，避免发生碰撞，闪失和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆等不安全的地方休息。5）作业前，应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后才能上架 作业。作业中，发现有不安全的情况或迹象时，应立即停止作业进行检查，解决后才能恢复正常作业。发现有异常或危险

15、情况时，应立即通知所有架上人员撤离架体。混凝土 浇筑前不得在楼板模板上大量浇水，防止水落洇湿地基土层，造成湿陷。浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。6）在每步架上的作业完成后，必须将架上剩余材料物品转移、清理出架体。每日收工前应清理架面，将架面上的材料物品堆放整齐，垃圾清运出去。作业期间，应及时 清理落入水平兜网内的材料和物品， 在任何情况下严禁从架体上抛掷材料物品和倾倒垃 圾。7）精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载。混凝土坍落度控制在152cm不得超标，以便提高混凝土的早期强度。 出料口泵管要移动，不得采用集中在一点下料，然后用振动棒振散的作业方式。 模板上混凝土堆料高度w 30cm避免集中荷载过大，支撑系统应力超标。采用布料机作业时，布料机安放位置必须对底部顶板支撑系统进