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扣件式鋼管腳手架在模板支撐中的應用案例分析

一級結構基礎輔導:扣件式鋼管腳手架在模板支撐中的應用


摘 要:本文主要通過工程實例介紹扣件式鋼管腳手架在高、重、大跨度梁板模板支撐中的應用,并 根據有關規范規定、現場實際情況及現有材料等,結合實踐經驗對其進行探討和總結。


一、工程實例介紹
某商住小區工程為七層框架混凝土結構,首層層高4.5m,二層以上層高3.0m。在地下室 車庫斜道入口處,由于首、二層架空,三層梁板中C3、C5軸交C-J~C-M軸的梁為轉換梁,梁上立柱,梁截面分別為800×1800和600×1800,是本工程的梁截面。梁板面標高為+ 7.5m,根據“廣東省建設工程高支模系統施工安全管理辦法”中的規定,屬于高支模。

二、模板支撐形式的選擇
由于梁截面較大,支模高度較高,且混凝土澆筑采用泵送施工,考慮脈沖水平推力和輸 送混凝土速度快所引起過載及側壓力,若采用門式鋼管腳手架的話,因其為標準構件,受其自身寬度和每組長度的約束,對平面布置有一定限制,很難滿足施工要求。而扣件式鋼管腳手架則具有平面布置靈活、架設效率高、可形成縱橫通道等特點,為了確保模板系統有足夠強度、剛度和穩定性,模板支撐系統采用 48 3.5扣件式鋼管滿堂紅腳手架,立桿采用頂 部帶可調上托、底部套150×150×8定型鋼板底座的Q235A(3號)鋼管,梁底(側)模板采用18厚夾板,主、次龍骨均采用80×80木枋。通過調整上托來調節模板支撐的高度。

三、結構布置與計算
1、荷載計算:由于模板結構設計屬于臨時性結構設計,目前我國還沒有這類規范,而現 行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204—2002)中又沒有關于模板設計的規定,因此,在進行模板結構計算時,根據原國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規 范》(GB50204—92)的規定進行荷載取值和組合。這些荷載包括模板及支架自重、新澆混凝土重量、鋼筋重量、施工荷載、振搗混凝土時產生的荷載等。由于大梁配筋率較大,因此 鋼筋的自重標準值并沒有按一般取1.5kN/m3,而是經估算后保守取3.0kN/m3。

2、計算步驟
荷載計算后,分別對模板、主次龍骨(木枋)進行內力驗算,其順序如下:梁底模板的 抗彎強度、撓度驗算→次龍骨的抗彎強度、撓度驗算→主龍骨的抗彎強度、撓度驗算→支撐立桿的強度、穩定性驗算。
在驗算立桿的穩定性時應注意,立桿的計算長度應按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全 技術規范》(JGJ 130—2001)的公式:lo=h+2a計算,其中h為立桿的步距,a為立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度。根據“廣東省建設工程高支模系統施工安全管理 辦法”中的規定,h≤1500。

3、梁側模板系統的計算
新澆混凝土作用在模板上的側壓力取以下兩式中的較小值:
F1=0.22鉩t0 1 2V1/2  F2=鉩H
式中鉩—混凝土的重力密度(kN/m3);
t0—新澆混凝土的初凝時間(h),可按實測確定。當缺乏試驗資料時,可采用t0=200/ (t+15)計算( t為混凝土的溫度℃);
1—外加劑影響修正系數,不摻外加劑時取1.0,摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2;
2—混凝土坍落度影響修正系數,當坍落度在110~150時,取1.15;V—混凝土澆筑速 度(m/h);
H—混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度(m)。
按新澆混凝土作用在模板上的側壓力與振搗混凝土時產生的荷載組合值對梁側板及 側枋進行強度、剛度驗算,并計算所需對拉螺栓的直徑及間距。

4、利用Excel程序進行計算
從上面的計算可知,要想設計出安全、經濟、可行的模板支撐,其計算過程是比較繁瑣 的,需要經過多次“試算”,即反復計算。由于“試算”都是將不同的數據套用同樣的公式,因此,若利用Excel程序進行計算,則可以通過程序自帶的公式計算功能,解決上述問題 ,比手算更快更好,且各次計算結果一目了然,方便比較設計。工作表格不僅可存放數字、文字,也可存放公式及計算結果等。當單元格中的數值發生變化時,Excel程序將自動修改 這些公式的計算結果。當輸入某個工程的設計計算書模式后,可在別的工程中使用,只需輸入新工程的有關數據即可得到新的結果。該計算方法經過若干工程實例的應用,證明是可行 的,并取得較好的效果。

四、構造要求
(一)模板支架立桿的構造應符合下列要求:
1、每根立桿底部應設置底座,并必須按有關規定設置縱、橫掃地桿。
2、高支模立桿步距不得大于1.5m,并應設置縱橫水平拉桿。
3、立桿接長必須按有關規定采用對接扣件連接。
4、支架立桿應豎直設置,2m高度的垂直允許偏差為15mm。
5、當梁模板支架立桿采用單根立桿時,立桿應設在梁模板中心線處,其偏心距不應大于 25mm。

(二)滿堂模板支架的支撐設置應符合下列規定:
1、剪刀撐應縱橫設置,且不少于兩道,其間距不得超過6.5m;支撐主梁的立桿必須設置 剪刀撐。
2、滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應設置一道縱向剪刀撐,由底至頂連續設 置。

3、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步設置一道水平 剪刀撐。剪刀撐的構造應符合有關規定。

五、模板支架施工
1、施工準備:進行技術交底;對構配件進行驗收;清除搭設場地雜物,平整搭設場地, 并使排水暢通。
2、支架基礎必須滿足支模施工和計算要求,驗收合格后按施工方案的要求放線定位。由 于支撐搭設在斜道上,坡度為14.6%,因此,搭設立桿前,要先根據支模平面圖放出每根立桿的位置,然后在斜道上鑿平不小于150×150平面,以確保放置底座面水平,保證立桿垂直 。
3、按施工方案和上述構造要求搭設模板支架,并應滿足《混凝土結構工程施工質量驗收 規范》(GB50204—2002)的有關規定。
4、扣件式支架的拆除
(1)支模的拆除必須經驗算復核并符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB502 04—2002)及其它有關規定,嚴格控制拆模時間,拆模前必須有拆模申請及經審批。
(2)拆除時應遵循先上后下,先搭后拆,后搭先拆,一步一清的原則,部件拆除的順 序與安裝順序相反,嚴禁上下同時作業,拆除時應采用可靠的安全措施。
(3)卸料時應由作業人員將各配件逐次傳遞到地面,嚴禁拋擲。
(4)運至地面的構配件應及時檢查、整修與保養,清除桿件及螺紋上的沾污物,變形 嚴重的,送回倉庫修整。配件經檢查、修整后,按品種、規格分類存放,妥善保管。

六、安全管理
1、明確支摸施工現場安全責任人,負責施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設、拆除 和混凝土澆筑前向作業人員進行安全技術交底。
2、鋼管腳手架支模施工應按經審批的施工方案進行,方案未經原審批部門同意,任何人不得修改變 更。
3、支模分段或整體搭設安裝完畢,經技術和安全負責人驗收合格后方能進行鋼筋安裝。
4、支摸施工現場應搭設工作梯,作業人員不得從支撐系統爬上爬下。
5、支摸搭設、拆除和混凝土澆筑期間,無關人員不得進入支摸底下,并由安全員在現場 監護。
6、混凝土澆筑時,派安全員專職觀察模板及其支摸系統的變形情況,發現異?,F象時應 立即暫停施工,迅速疏散人員,待排除險情并經施工現場安全負責人檢查同意后方可復工。
7、施工期間,要避免材料、機具與工具過于集中堆放。
8、支架搭設人員必須持證上崗,并戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。
9、惡劣天氣時應停止模板支架的搭設與拆除。雨后上架作業應有防滑措施。

七、設計與施工體會
1、按照規范要求,對木模板系統的計算是采用概率極限狀態設計法的要求,采用分項系 數設計表達式進行的。因此,在高支模設計中,各種參數的取值是否合理,將影響計算數據的準確性和支撐系統的安全性。
2、扣件式鋼管腳手架本模板支架的基礎雖為斜坡,但支承在經夯實并澆筑混凝土的地面上,支架基礎很容 易滿足支模施工和使用要求,因此,本設計對基礎考慮得不多。當高、重、大跨度梁板模板支架支承在下層結構樓面上時,則要考慮下層樓面的結構承載力,必要時要進行加固處理。 當模板支架支承在泥土地面上時,應在平整、夯實后加設滿足承載力要求的墊塊支承立桿, 并采取排水措施。

3、經計算分析,鋼管的承載力較大(可用步距調整),其平面間距主要受木枋的強度和 剛度影響。當木枋的強度和剛度滿足不了要求時,可考慮使用雙木枋(即兩條木枋疊起來使用)。由于木枋長度一般都是長2m,因此設計時垂直梁軸線方向的間距可以先定下來,一般 為2m的1/2、1/4或比之略小,而沿梁軸線方向的間距則要通過試算來決定。
4、由于施工中產生的振動荷載較大,豎向支撐由扣件式鋼管腳手架組成,而安裝的誤差 很難保證桿件在豎直的一條線上,因此扣件式鋼管腳手架要排列整齊和順直,并要及時安設好縱橫向水平拉桿、剪刀撐等。上下層立桿采用的對接扣件應按規范要求交錯布置。

5、扣件式鋼管腳手架由于支架的搭設是由架子工作業的,而支架上的模板系統則由木工來完成,因此,在 設計與施工過程中,要綜合考慮各班組的情況,協調好各班組的工作,才能設計出既確保安全、方便施工,又節約鋼管用量的支模系統。



點擊次數: 735   更新時間:2019-10-29  【打印此頁】  【關閉
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