扣件式钢管模板支撑体系设计施工技术

扣件式钢管模板支撑体系设计施工技术【摘要】在建筑筑结构施工中中，扣件式钢钢管模板支撑撑体系设计是是施工组织设设计中最重要要的组成部分分，但由于施施工单位往往往凭经验、或或概念不清、或或计算不够严严谨，编制的的方案简单而而导致严重安安全隐患，甚甚至发生重大大安全事故。所所以如何合理理掌握JGJ1330－2001规范，做到到构架设计的的安全、经济济、合理，是是扣件式钢管管模板支撑体体系设计的重重要内涵。【关键词】钢管管模板支撑体体系设结构验算安全一、工程概况：：**二期工程位位于×××新社区东块块，基地南接接一期，东连连××路，西靠××路,北隔××。基地占地地面积为×××m2，由××栋高层精装装修商品住宅宅楼、一栋四四层的俱乐部部、一栋运动动社区服务中中心、地下车车库及两层地地下人防组成成，总建筑面面积为3175449m2，其中地上上总建筑面积积2287763m2，地下总建建筑面积为887866m2，小区汽车车通道设置在在地下车库内内，并将各车车库连为一体体，小区中央央为约50米宽的林荫荫大道与一期期相通。高层住宅及地下下车库建筑等等级为一类，建建筑防火等级级为一级，抗抗震按七度设设防，公共建建筑建筑类别别为一类，防防火等级为一一级，抗震按按七度设防。抗抗震设防裂度度7度，近震，上上海地区Ⅳ类场地，本本工程属丙类类建筑，安全全等级二级。1.扣件式钢管管模板支撑体体系施工方案案编制依据1.1《建筑施施工扣件式钢钢管脚手架安安全技术规范范》JGJ1330-20001（2002年版）1.2《建筑结结构荷载规范范》GB500009-200011.3《冷弯薄薄壁钢结构技技术规范》GBJ188-198771.4《碳素结结构钢》GB7000-881.5《钢管脚脚手架扣件》JGJ222-851.6《砼结构构工程施工质质量验收规范范》GB502204-200021.7《建筑施施工安全检查查标准》JGJ599-991.8施工图及及施工组织设设计2、方案编制内内容2.1、搭设材材料及尺寸模板支撑系统采采用可锻铸铁铁制作48×3..5扣件式钢管管满堂脚手架架，钢管应采用现行行国家标准中中规定的3号普通钢管管，且符合《碳碳素结构钢》中Q235-A级，最大重量不大于25㎏。扣件材料符合《钢管脚手架扣件》的规定；在楼层层高、梁梁、板截面不不大时，采用用满堂模板支支架（若楼层层层高较高，砼砼梁、板截面面尺寸较大的的情况可选用用其他类型的的模板支撑，如如型钢结构类类支撑），模模板支架立杆杆间距不宜超超过1M，步距控制制高度小于1.5M，支撑顶主主节点处，在在立杆上宜设设双扣件。梁梁底支撑立杆杆应加密，宜宜在梁底模板板中心处设立立杆支撑；其余应符合《建建筑施工扣件件式钢管脚手手架安全技术术规范》JGJ1330-20001（以下简称称规范）第3.1、3.2、3.3、3.4条款要求。2.2计算荷载计算：由于于模板结构设设计属于临时时性结构设计计，目前我国国还没有这类类规范，而现现行国家标准准《混凝土结结构工程施工工质量验收规规范》（GB502204—2002）中又没有有关于模板设设计的规定，因因此，在进行行模板结构计计算时，可根据原国家家标准《混凝凝土结构工程程施工及验收收规范》（GB502204—92）或《建筑结构构荷载规范》GB500009-20001的规定定进行荷载取取值和组合。这这些荷载包括括：㈠永久荷载标准准值①楼板底模板支支架自重标准准值(KN)（立杆+横杆+纵杆+直角扣件+查表的对接接扣件+剪刀撑+旋转扣件等等重量之和）或或经验值(查施工计算算手册)；②梁底模板支架架自重标准值值(KN)（立杆+横杆+纵杆+直角扣件+查表的对接接扣件+剪刀撑等重重量之和）或或经验值(查施工计算算手册)；③楼板底模板自自重标准值0.3KNN/M2；④楼板钢筋自重重标准值1.1KNN/M2；⑤梁钢筋自重标标准值1.5KNN/M2；⑥新浇筑砼自重重标准值24KN//M2；㈡可变荷载标准准值①施工人员及设设备荷载标准准值1.0KNN/M2；②振捣砼时产生生的荷载标准准值2.0KKN/M2；计算步骤荷荷载计算后，分分别对模板、主主次龙骨（木木枋）进行内内力验算，其其顺序如下：：梁、板底模板的的抗弯强度、挠挠度验算→次龙骨的抗抗弯强度、挠挠度验算→主龙骨的抗抗弯强度、挠挠度验算→支撑立杆的的强度、稳定定性验算。（以以下仅为支撑撑体系的强度、稳稳定性验算步步骤。梁、板底模、龙龙骨的抗弯强强度、挠度验验算从略）㈠、验算砼楼板板模板支架：：①纵横向水平杆杆强度验算：：a、作用纵横向向水平杆上荷荷载设计值：：其中：式中—作用于纵纵横向水平杆杆永久性荷载载标准值；式中—作用于纵纵横向水平杆杆可变性荷载载标准值；b、纵横向水平平杆受最大弯弯矩：式中—为立杆纵纵（横）矩c、抗弯强度：：式中—钢管截面面模量应按《规范范》附录B表B采用d、扰度验算式中—柱间距距②立杆强度验算算：(详见见《规范》第第5.3条)其中—立杆所所承受的弯矩矩，包括水平平杆偏心荷载载（初偏心）和和风荷载等产产生弯矩之和和；—立杆的轴向力力设计值，包包括大横向水水平杆传给立立杆最大竖向向力与楼板底底模板支架自自重（前面②标准值乘1.2）产生的轴轴向力设计值值之和（也可可按《规范》第5.6条执行）。在验算立杆的稳稳定性时应注注意，立杆的的计算长度应应按《规范》的公式式：计算,其中为立杆的的步距，为立立杆伸出顶层层横向水平杆杆中心线至模模板支撑点的的长度。根据据施工现场经经验建议。③扣件的抗滑承承载力计算当立杆长度与支支模长度相差差较小时，可可在立杆顶加加可调支托进进行调高，否否则可用两只只旋转扣件作作钢管接长，两两旋转扣件的的间距应在800mm以上。双扣件抗滑设计计承载力取12KN，单扣件抗抗滑设计承载载力取8KN（采用旋转转扣件抗滑设设计承载力值值建议取5KN）。㈡、验算砼梁模模板支架：梁模板采用江苏苏目前最典型型的支撑方式式—钢管排架顶顶部水平钢管管传力支模。即即：梁自重及及施工荷载通通过底模下的的木枋将荷载载传至水平钢钢管，水平钢钢管又通过与与立杆扣接的的直角扣件将将荷载传至立立杆。①小横向水平验验算砼梁模板下小横横向水平杆按按简支梁计算算a、—受永久荷载标标准值—受可变荷载标标准值b、小横向水平平杆受最大弯弯矩c、抗弯强度度d、扰度式中说明：小横杆按按中部受集中中力作用计算算结果偏安全全。模板支架架设计时，可可根据小横杆杆实际受力状状态确定受力力简图。②砼梁模板支架架立杆（不不组合风荷载载时）（组合风荷荷载时）式中—梁模板板及支架自重重，新浇砼自自重与钢筋自自重标准值产产生的轴向力力总和（计算算单元内砼梁梁及其模板自自重已含在中中，此处不计计算）。—梁模板支架上上施工人员及及施工设备荷荷载标准值，振振捣砼时产生生的荷载标准准产生的轴向向力总和。③扣件的抗滑承承载力计算小横向水平杆传传给立杆竖向向力设计值㈢、梁侧模板系系统的计算新浇混凝土作用用在模板上的的最大侧压力力取以下两式式中的较小值值：式中—混凝土的的重力密度（kN/m3）；—新浇混凝土的的初凝时间（h），可按实实测确定。当当缺乏试验资资料时，可采采用计算（为混凝土的的温度℃）；—外加剂影响修修正系数，不不掺外加剂时时取1.0，掺具有缓缓凝作用的外外加剂时取1.2；—混凝土坍落度度影响修正系系数，当坍落落度在110～150时，取1.15；V—混凝土浇筑筑速度（m/h）；H—混凝土侧压压力计算位置置处至新浇混混凝土顶面的的总高度（m）。按按新浇混凝土土作用在模板板上的最大侧侧压力与振捣捣混凝土时产产生的荷载组组合值对梁侧侧板及侧枋进进行强度、刚刚度验算，并并计算所需对对拉螺栓的直直径及间距。㈣、承受上层结结构及模板支支架结构楼板板的承载能力力验算（略）。㈤、其他主要技技术与安全措措施（略）。2.3、构造要要求应为用对接扣件件作对接接长长的最大承载载力是用两只只旋转扣件作作钢管搭接接接长后的最大大承载能力的的2.14倍，立杆间间连接应采用用对接扣件，接接头在同步内内的高度方向向错开距离不不小于500MM；水平横杆布设由于水平横杆对对立杆会产生生偏心弯矩，建建议模板支架架搭设时，将将横杆对称相相向放置如图图所示。纵向水平杆A与与B对立杆产生生的偏心弯矩矩正好相反，通通过横向水平平杆C得到弯矩平平衡，基本上上消除水平杆杆A与B对立杆产生生的偏心影响响。应严禁水水平横杆均匀匀一边放置。剪刀撑布设①斜杆应与每立立杆和横杆的的结点用旋转转扣件扣接最最为合理，剪剪刀撑在模板板排架四边与与中间；每隔隔4排架立杆应应设一道纵向向剪刀撑，由由底至顶连续续设置。②高于4M的模模板排架，其其两端与中间间每隔四排立立杆从顶层开开始向下每隔隔2M设置一道水水平剪刀撑。剪刀撑撑的构造要求求应符合《规规范》要求；；③剪刀撑应纵横横设置，且不不少于两道，其其间距不得超超过6.5m；支撑主梁梁的立杆必须须设置剪刀撑撑。每层砼施工分两两步进行，先先浇注框架柱柱，待其到了了一定强度后后与支模排架架做刚性连接接后再浇楼层层砼；支模排架与结构构通过框架柱柱和预埋钢管管作刚性连接接，连接件偏偏离主节点不不大于0.3M；在楼板模板支架架顶主节点处处立杆上设双双扣件；大梁下的支架的的每步横向水水平钢管和底底部的扫地杆杆都必须设置置的；立杆下设底座和和50×3000mm，长度不少少于2跨的木条，且且在离底座底底30cm初设置纵横横向扫地杆。为为防雨水浸泡泡地基，在支支撑体系最外外侧立杆外2.0M处设置一条条浅水沟；其余还应符合《规规范》中第6.8条的构造要要求。3、模板支架施施工3.1施工准备备：进行技术术交底；对构构配件进行验验收；清除搭搭设场地杂物物，平整搭设设场地，并使排水畅畅通。3.2支架基础础必须满足支支模施工和计计算要求，验验收合格后按按施工方案的的要求放线定定位。3.3按施工方方案和上述构构造要求搭设设模板支架，并并应满足《混混凝土结构工工程施工质量量验收规范》（GB502204—2002）的有关规规定。3.44支架的拆除除支模的拆除必须须经验算复核核并符合《混混凝土结构工工程施工质量量验收规范》（GB50204—2002）及其它有关规定，严格控制拆模时间，拆模前必须有拆模申请及经审批。拆除时应遵循先先上后下，先先搭后拆，后后搭先拆，一一步一清的原原则，部件拆拆除的顺序与安装顺顺序相反，严严禁上下同时时作业，拆除除时应采用可可靠的安全措措施。（3）卸料时应应由作业人员员将各配件逐逐次传递到地地面，严禁抛抛掷。运至地面的构配配件应及时检检查、整修与与保养，清除除杆件及螺纹纹上的油污物，变形严重的，送送回仓库修整整。配件经检检查、修整后后，按品种、规规格分类存放放，妥善保管管。4、安全管理4.1明确支摸摸施工现场安安全责任人，负负责施工全过过程的安全管管理工作。在在支摸搭设、拆拆除和混凝土浇浇筑前向作业业人员进行安安全技术交底底。4.2支模施工工应按经审批批的施工方案案进行，方案案未经原审批批部门同意，任任何人不得修修改变更。4.3支模分段段或整体搭设设安装完毕，经经技术和安全全负责人验收收合格后方能能进行钢筋安安装。4.4支摸施工工现场应搭设设工作梯，作作业人员不得得从支撑系统统爬上爬下。4.5支摸搭设设、拆除和混混凝土浇筑期期间，无关人人员不得进入入支摸底下，并并由安全员在在现场监护。4.6混凝土浇浇筑时，派安安全员专职观观察模板及其其支摸系统的的变形情况，发发现异常现象象时应立即暂停施施工，迅速疏疏散人员，待待排除险情并并经施工现场场安全负责人人检查同意后后方可复工。4.7施工期间间，要避免材材料、机具与与工具过于集集中堆放。4.8支架搭设设人员必须持持证上岗，并并戴安全帽、系系安全带、穿穿防滑鞋。4.9恶劣天气气时应停止模模板支架的搭搭设与拆除。雨雨后上架作业业应有防滑措措施。5、设计和体会会5.1按照规范范要求，对木木模板系统的的计算是采用用概率极限状状态设计法的的要求，采用用分项系数设设计表达式进进行的。因此此，在高支模模设计中，各各种参数的取取值是否合理理，将影响计计算数据的准准确性和支撑撑系统的安全全性。5.2经计算算分析，钢管管的承载力较较大（可用步步距调整），其其平面间距主主要受木枋的的强度和刚度度影响。当木木枋的强度和和刚度满足不不了要求时，可可考虑使用双双木枋（即两两条木枋叠起起来使用）。由由于木枋长度度一般都是长长2m，因此设计计时垂直梁轴轴线方向的间间距可以先定定下来，一般般为2m的1/2、1/4或比之略小小，而沿梁轴轴线方向的间间距则要通过过试算来决定定。5.3由于施工工中产生的振振动荷载较大大，竖向支撑撑由扣件式钢钢管脚手架组组成，而安装装的误差很难难保证杆件在在竖直的一条条线上，因此此扣件式钢管管脚手架要排排列整齐和顺顺直，并要及及时安设好纵纵横向水平拉拉杆、剪刀撑撑等。上下层层立杆采用的的对接扣件应应按规范要求求交错布置。5.4要高度重重视模板承重重架的构造要要求，模板承承重架应尽量量利用剪刀墙墙或柱作为连连接连墙件。要要确保各种扦扦件的不知符符合规范的