高大空間扣件式鋼管模板支撐體系的設計與施工

1、<p>　　高大空間扣件式鋼管模板支撐體系的設計與施工</p><p>　　【摘要】：隨著國家經(jīng)濟的發(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、大跨度的結構越來越多。但建筑施工過程中混凝土現(xiàn)澆結構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)濟損失。結合吉安文化藝術中心22M高觀眾大廳上空混凝土現(xiàn)澆結構梁板施工的工程實例，系統(tǒng)闡

2、述高大空間扣件式鋼管模板支撐體系的的設計與施工。 </p><p>　　【關鍵詞】：高大空間鋼管模板 支撐體系 設計 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：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應力現(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，混凝土強度等級為C30。

4、 </p><p><b>　　2、風險辨識 </b></p><p>　　根據(jù)建質[2009]87號文規(guī)定，對于搭設高度8m及以上、搭設跨度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工程，必須編制專項施工方案并組織專家論證。吉安文化藝術中心22m高觀眾大廳上空混凝土現(xiàn)澆結構梁板施工高度、跨度

5、、荷載均超過規(guī)定要求，必須予以重視，加強安全控制。 </p><p>　　二、高大空間支撐體系的設計 </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長可調支撐頂托、φ12的穿梁螺栓、φ48×3.5mm鋼管

6、、鋼管扣件。重點控制鋼管、鋼管扣件材料質量。 </p><p>　?。?）鋼管：要求所有鋼管附有材質單、產(chǎn)品合格證, 進入現(xiàn)場后進行復試, 合格后方可投入使用。鋼管現(xiàn)場重點檢查項目為外徑和壁厚。 </p><p>　?。?）鋼管扣件：要求所有鋼管扣件附有材質單、產(chǎn)品合格證, 進入現(xiàn)場后進行復試, 扣件必須通過抗滑移性能試驗、抗破壞性能試驗、扭轉剛度性能試驗、對接扣件拉性能試驗。合格后方可投

7、入使用。 </p><p>　　2、關鍵節(jié)點的設計 </p><p>　　圖1-1梁板支撐節(jié)點圖 </p><p>　　如圖1-1梁板支撐節(jié)點所示，擬定梁底鋼管頂部設置支撐頂托，采取軸心受壓方式傳遞荷載，梁兩側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>　　結合圖1-1中梁板支撐節(jié)點設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置兩道50×100mm的方鋼，用于支撐頂托的托頂。梁側次龍骨采用50×100mm的方木，間距300mm，梁側主龍骨采用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、設計體系的驗算 </p><p>　?。?）驗算項目：結合圖1-1中梁板支撐節(jié)點設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性能、板底下鋼管扣件的抗滑移能力和立桿穩(wěn)定性進行驗算；對主次梁底下主次龍骨、主次梁梁側主次龍骨、穿墻螺栓、進行力學性能，梁底鋼管支撐穩(wěn)定性、梁兩側鋼管扣件抗滑移能力進行驗算。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造措施設置不當，導致整體失穩(wěn)。4、施工過程中混凝土澆

12、筑方法不當，導致局部承載力過大失穩(wěn)。其中1、2點是驗算的重點控制項目。 </p><p>　　結合驗算數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的偏差值大小，在非重點控制項目滿足要求的條件下，對重點控制項目按照驗算數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)富裕15%左右對選定間距做適當調整，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)濟的合理性。 </p><p>　　5、構造措施的設置 </p><p>　?。?）

13、掃地桿：嚴格控制立桿的縱橫間距及水平橫桿的歩距．底部設置掃地桿，掃地桿設置在離墊板200mm內；立桿支撐在墊板尺寸不應小于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排支架立桿縱橫設置剪刀撐，即間距為4800ｍｍ設一道剪刀撐，由底至頂連續(xù)設置。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扣

14、件連接。 </p><p>　?。?）水平剪刀撐：同步搭設水平剪刀撐,沿水平方向自掃地桿層向上每隔4步設置一道水平剪刀撐，頂層第一步必須設置一道水平剪刀撐。 </p><p>　?。?）拉結加固：為保證支撐架的整體穩(wěn)定性及抗傾覆能力，加設的水平加固桿端部應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;　?。?）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 </p><p>　　針對高大模板支撐體系中危險性性較大的關鍵節(jié)點，在現(xiàn)場按照設計節(jié)點搭設模板支架（見圖6-1），吊裝相對應的荷載進行模擬試驗，試驗合格后方組織施工。 </p><p>　　圖6-1現(xiàn)場模擬試驗圖 </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 </p><p>　　(1)安裝前，先在搭設基礎底板上彈出鋼管立桿的位置線。安裝時，按照墨線準確放置墊板、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，應立即檢查并調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。水平桿設于鋼管立桿內側，剪刀撐設于鋼管立桿外側，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>　　（2）

19、大截面梁砼澆筑堆進方向：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方式。 </p><p>　　3、支撐體系的拆除 </p><p>　?。?）高支模支架拆除必須提供混凝土的強度報告，以同條件養(yǎng)護試件強度試驗報告為依據(jù)。在梁板砼滿足強度要求后，模板支撐體系方可拆除。 </p><p>

20、　?。?)高支模支架拆除前必須由項目技術負責人組織進行安全技術交底。 </p><p>　?。?）支架的拆除應從一端走向另一端、自上而下逐層地進行，嚴禁上下同時作業(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。同一層的構配件和加固件應按先上后下、先外后里的順序進行。 </p><p>　

21、?。?）在拆除過程中，支架的自由懸臂高度不得超過兩步，當必須超過兩步時，應加設臨時拉結。嚴禁站在懸臂結構上面巧拆底模，嚴禁在同一垂直平面上操作。 </p><p>　　（6）通長水平桿和剪刀撐等，必須在支架拆卸到相關的立桿時方可拆除。 </p><p>　?。?）拆卸連接部件時，應先將鎖座上的鎖板與卡鉤上的鎖片旋轉至開啟位置，不得硬拉，嚴禁敲擊。 </p><p>

22、　　（8）模板拆除應按規(guī)定逐次進行，不得采用大面積撬落方法，嚴禁使用榔頭等硬物擊打、撬挖。各拆除的模板、支撐、連接件等構配件嚴禁拋擲至地面，應用槽滑下或用繩系下。不得留有懸空模板。 </p><p><b>　　小結： </b></p><p>　　通過吉安文化藝術中心22M高觀眾大廳上空混凝土現(xiàn)澆結構梁板施工的工程實例。對高大空間的現(xiàn)澆混凝土結構關鍵節(jié)點的精心設計和

23、仔細驗算。在施工過程中，嚴格按照模架設計系統(tǒng)和規(guī)范要求進行腳手架的搭設，并合理的組織混凝土澆筑施工。結構施工完后嚴格按照規(guī)范要求進行腳手架的拆除。保證了高大空間扣件式鋼管模板支撐體系的切實可行性和安全性。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]JGJ 130－2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》 </p>