王武軍

摘要：本文通過工程實(shí)例介紹轉(zhuǎn)換層高支撐滿堂腳手架的施工工藝和主要問題的處理，以供廣大工程技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：腳手架施工模板支架

1工程概況

翡翠綠洲森林半島二期由10棟15～25層不等的高層商業(yè)住宅樓和一層地下室組成，用地面積29411.49平方米，建筑總面積162967平方米，其中地上部分建筑面積149447平方米，地下室建筑面積13520平方米。本工程建筑類別屬商住樓，其中首層為商鋪，二層以上為住宅樓。

本工程基礎(chǔ)采用錘擊式高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁?？拐鹪O(shè)防烈度為六度，設(shè)計(jì)使用年限為50年。整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)形式為部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)：即上部體系為現(xiàn)澆鋼筋砼框支剪力墻結(jié)構(gòu)，塔樓中間電梯及樓梯部位布置剪力墻。轉(zhuǎn)換層以下除剪力墻加厚外，還設(shè)計(jì)有較大截面的框支柱。轉(zhuǎn)換層設(shè)置在二層，采用梁式轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換梁高最大為2.2m，其余為800mm-2000mm不等，梁寬在400mm-1400mm之間。轉(zhuǎn)換層樓板厚度為200mm。

2模板及支撐計(jì)算

2.1荷載計(jì)算：由于模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于臨時(shí)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，目前我國還沒有這類規(guī)范，而現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204--2002)中又沒有關(guān)于模板設(shè)計(jì)的規(guī)定，因此，在進(jìn)行模板結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，根據(jù)原國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范)(GB50204—92)的規(guī)定進(jìn)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?xí)r產(chǎn)生的荷載等。由于大梁配筋率較大，因此，鋼筋的自重標(biāo)準(zhǔn)值并沒有按一般取1.5kN／m³，而是經(jīng)估算后保守取3.0kN／m³。

2.2計(jì)算步驟荷載計(jì)算后，分別對(duì)模板、主次龍骨(木枋)進(jìn)行內(nèi)力驗(yàn)算，其順序如下：梁底模板的抗彎強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算一次龍骨的抗彎強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算一主龍骨的抗彎強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算一支撐立桿的強(qiáng)度、穩(wěn)定性驗(yàn)算。

在驗(yàn)算立桿的穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)注意，立桿的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJl30---2001)的公式：Io=h+2a計(jì)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(diǎn)的長(zhǎng)度。根據(jù)“廣東省建設(shè)工程高支模系統(tǒng)施工安全管理辦法”中的規(guī)定，h≤1 500。

2.3梁側(cè)模板系統(tǒng)的計(jì)算新澆混凝土作用在模板上的最大側(cè)壓力取以下兩式中的較小值：

F1=0.22筇t012V1／2 F2=鎩H

式中鰷一混凝土的重力密度(kN／m《sup>3《/sup>)；

tO--新澆混凝土的初凝時(shí)間(h)，可按實(shí)測(cè)確定。當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，可采用t0=200，(t+15)計(jì)算(t為混凝土的溫度℃)；

1—外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2：

2—混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度在110～150時(shí)，取1.16；V—混凝土澆筑速度(m／h)；

H—混凝土側(cè)壓力計(jì)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最大側(cè)壓力與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載組合值對(duì)梁側(cè)板及側(cè)枋進(jìn)行強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算，并計(jì)算所需對(duì)拉螺栓的直徑及間距。

3施工方案

3.1施工工藝流程：編制專項(xiàng)方案→放線測(cè)量→基礎(chǔ)處理→專家論證→支架搭設(shè)及模板安裝→支架驗(yàn)收→結(jié)構(gòu)施工及養(yǎng)護(hù)→支架拆除。

3.2支架搭設(shè)

3.2.1搭設(shè)用的鋼管桿件及配件應(yīng)符合下列規(guī)定：①剪刀撐、水平桿件、連接桿和扣件的設(shè)置應(yīng)符合規(guī)范要求。②不配套的鋼管架與配件不得混合使用。③搭設(shè)萬一不佳后，應(yīng)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。④剪刀撐、橫向斜撐水平桿件應(yīng)緊隨鋼管立桿的安裝及時(shí)設(shè)置。⑤連接鋼管立桿與配件的扣件必須處于縮緊狀態(tài)。⑥水平桿件或腳手板應(yīng)在同一步內(nèi)連續(xù)設(shè)置，腳手板應(yīng)滿鋪。⑦嚴(yán)禁將外徑48mm與51mm的鋼管混合使用。⑧支架必須配合施工進(jìn)度搭設(shè)，一次性搭設(shè)高度應(yīng)符合要求。

3.2.2連接桿加固桿、剪刀撐等加固件的搭設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：①加固桿、剪刀撐必須與支架同步搭設(shè)。②水平加固桿應(yīng)設(shè)于鋼管立桿內(nèi)側(cè)，剪刀撐應(yīng)設(shè)于鋼管立桿的外側(cè)并連牢。

3.2.3加固件等與鋼管立桿采用扣件連接時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：①扣件規(guī)格應(yīng)與所連鋼管外徑相匹配。②扣件螺栓擰緊扭力矩宜為40-65N.m，并不得小于40N.m。③各桿件端頭伸出扣件邊緣長(zhǎng)度不小于100mm。

3.2.4為增加支撐的穩(wěn)定性，在支撐系統(tǒng)高度3.8米平面上增設(shè)一道水平剪刀撐，該剪刀撐與水平桿夾角為45-60度間。

3.3模板支架系統(tǒng)的檢查和驗(yàn)收高支模施工是本工程施工的重點(diǎn)。由于局部樓面高度高，施工荷載大，若鋼管扣件支撐體系處理不當(dāng)，極易發(fā)生事故，故必須對(duì)高支撐支撐體系進(jìn)行驗(yàn)收，達(dá)到施工方案要求后，方可進(jìn)行下道工序施工。

模板支架體系搭設(shè)前、作業(yè)層上施加荷載前、整體或分段達(dá)到設(shè)計(jì)高度后應(yīng)進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。

此外，澆筑過程中必須指派專人對(duì)負(fù)一層支撐系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)加固和處理，并報(bào)告項(xiàng)目主管領(lǐng)導(dǎo)。

3.4支架的拆除①支架拆除前，寫拆模申請(qǐng)，并提供砼強(qiáng)度報(bào)告，經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人同意后方可拆除。②支架拆除前應(yīng)由項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行拆除安全技術(shù)交底。③拆除支頂架前，應(yīng)清除架上的材料、工具和雜物。④支架拆除前，應(yīng)設(shè)警戒區(qū)和警戒標(biāo)志，并由專人負(fù)責(zé)警戒。⑤支頂架的拆除應(yīng)在統(tǒng)一指揮下，按先裝后拆、后裝先拆的順序及下列安全作業(yè)要求進(jìn)行；a支架的拆除從一端走向另一端、自上而下逐層地進(jìn)行，嚴(yán)禁上下同時(shí)作業(yè).b同—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：c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(shí)，應(yīng)加設(shè)臨時(shí)拉結(jié)；d通長(zhǎng)水平桿和剪刀撐等，，必須在支架拆卸到相關(guān)的鋼管架(立桿)時(shí)方可拆除；e工人，必須站在臨時(shí)設(shè)置的腳手板上進(jìn)行拆卸作業(yè)，并按照規(guī)定使用安全防護(hù)用品；f拆除工作中，嚴(yán)禁使用榔頭等硬頭擊打、撬挖，各構(gòu)配件嚴(yán)禁拋至地面；g拆卸連接部件時(shí)，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。

3.5防止高支模支撐系統(tǒng)失穩(wěn)的措施①澆注梁板砼前，應(yīng)組織專門小組檢查支撐體系中各種堅(jiān)固件的固體程度。②澆注梁板砼時(shí)，應(yīng)專人看護(hù)，防止緊固件滑動(dòng)或桿件變形異常，以及加固變形桿件，防止質(zhì)量事故和連續(xù)下沉造成意外坍塌。

4安全技術(shù)措施

4.1腳手架搭設(shè)和拆除必須由符合勞動(dòng)部頒發(fā)的《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理規(guī)定》經(jīng)考核合格，領(lǐng)取“特種作業(yè)人員操作證”的專業(yè)架子工進(jìn)行操作施工。

4.2架子搭設(shè)和拆除須嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行，架子搭設(shè)完畢后須經(jīng)過驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行上部懸挑梁施工。

4.3安全網(wǎng)、拉接固定的連墻件等都須按照方案實(shí)施。

5設(shè)計(jì)與施工體會(huì)

5.1按照規(guī)范要求，對(duì)木模板系統(tǒng)的計(jì)算是采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的要求，采用分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行的。因此，在高支模設(shè)計(jì)中，各種參數(shù)的取值是否合理，將影響計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和支撐系統(tǒng)的安全性。

5.2本模板支架基礎(chǔ)的承載力雖然要求很高，但支承在已澆筑混凝土的地面上，支架基礎(chǔ)的承載力很容易滿足支模施工和使用要求，因此，本設(shè)計(jì)對(duì)基礎(chǔ)考慮得不多。當(dāng)高、重、大跨度梁板模板支架支承在地下室結(jié)構(gòu)樓面上時(shí)，則要考慮下層樓面的結(jié)構(gòu)承載力，要進(jìn)行必要的加固處理。當(dāng)模板支架支承在泥土地面上時(shí)，應(yīng)在平整、夯實(shí)后加設(shè)滿足承載力要求的墊塊支承立桿，并采取排水措施。

5.3經(jīng)計(jì)算分析，鋼管的承載力較大(可用步距調(diào)整)，其平面間距主要受木枋的強(qiáng)度和剛度影響。當(dāng)木枋的強(qiáng)度和剛度滿足不了要求時(shí)，可考慮使用雙木枋(即兩條木枋疊起來使用)。由于木枋長(zhǎng)度一般都是長(zhǎng)2m，因此設(shè)計(jì)時(shí)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。

5.4由于施工中產(chǎn)生的振動(dòng)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(shí)安設(shè)好縱橫向水平拉桿、剪刀撐等。上下層立桿采用的對(duì)接扣件應(yīng)按規(guī)范要求交錯(cuò)布置。

5.5由于支架的搭設(shè)是由架子工作業(yè)的，而支架上的模板系統(tǒng)則由木工來完成，因此，在設(shè)計(jì)與施工過程中，要綜合考慮各班組的情況，協(xié)調(diào)好各班組的工作，才能設(shè)計(jì)出既確保安全、方便施工，又節(jié)約鋼管用量的支模系統(tǒng)。

6結(jié)束語

通過本工程轉(zhuǎn)換層高支撐滿堂腳手架的可靠性設(shè)計(jì)和實(shí)施，證明本工程的高支撐設(shè)計(jì)是可行的。實(shí)際上，影響轉(zhuǎn)換層高支撐滿堂腳手架整體穩(wěn)定性的因數(shù)非常復(fù)雜，可概括為管材性能的不定性、幾何參數(shù)不定性以及穩(wěn)定性計(jì)算模式的不定性等等。通過本篇文章，旨在說明基于可靠性的腳手架設(shè)計(jì)與常規(guī)腳手架設(shè)計(jì)相比，可靠性設(shè)計(jì)更具有其合理性和科學(xué)性，體現(xiàn)在以下幾方面：①考慮了腳手架鋼管的強(qiáng)度、幾何尺寸及搭設(shè)尺寸的變異性；②考慮了作用于腳手架上恒荷載和活荷載作用效應(yīng)的變異性；⑨考慮了轉(zhuǎn)換層高支撐滿堂腳手架的實(shí)際工況。

總之，隨著國內(nèi)外轉(zhuǎn)換層高支撐滿堂腳手架試驗(yàn)研究成果和相關(guān)隨機(jī)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的增多，轉(zhuǎn)換層高支撐滿堂腳手架的可靠性設(shè)計(jì)『必將廣泛應(yīng)用于工程中。