模板支架設(shè)計(jì)計(jì)算和搭設(shè)的常見問題

袁玥

摘 要：文章以前人對(duì)扣件式鋼管腳手架及模板支架坍塌事故原因的研究為基礎(chǔ)，分析模板支架的荷載變化、桿件設(shè)置等構(gòu)造因素對(duì)其穩(wěn)定承載力的影響機(jī)理。對(duì)模板支架計(jì)算及實(shí)際搭設(shè)過程中，導(dǎo)致支架穩(wěn)定性變化的錯(cuò)誤及缺陷進(jìn)行總結(jié)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)易出現(xiàn)的問題，提出模板支架計(jì)算和模板搭設(shè)過程中應(yīng)注意的問題和建議。

關(guān)鍵詞：模板支架；力學(xué)計(jì)算；搭設(shè)；失穩(wěn)

引言

近年來，模板支架坍塌的事故時(shí)有發(fā)生，為了保證模板支架的安全性和可靠性，很多專家對(duì)其進(jìn)行了受力分析和實(shí)驗(yàn)研究，規(guī)范也在不停更新完善，但在以往的研究中較多的是計(jì)算缺陷，沒有將搭設(shè)和計(jì)算常見問題進(jìn)行系統(tǒng)、全面的描述，導(dǎo)致實(shí)際搭設(shè)、審核方案的過程中往往會(huì)忽視一些問題，文章就模板支架坍塌從設(shè)計(jì)計(jì)算到搭設(shè)存在的問題和缺陷均進(jìn)行了闡述，也為施工單位和監(jiān)理單位在實(shí)際工作中提供了依據(jù)。

1 力學(xué)計(jì)算上存在的問題及分析

目前，目前大多數(shù)的模板方案計(jì)算來自于安全計(jì)算軟件，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況錯(cuò)綜復(fù)雜，存在不符合工程實(shí)際情況的現(xiàn)象，無針對(duì)性、指導(dǎo)性，故在模板支架的變形控制、強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算上，依然存在著以下幾個(gè)問題：

模板支架方案設(shè)計(jì)荷載取值是錯(cuò)誤。在新澆砼對(duì)模板側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的過程中，鋼筋混凝土板的容重是25.1KN/m3、梁的容重是25.5KN/m3，素混凝土的容重24KN/m3，在計(jì)算轉(zhuǎn)換層大梁的時(shí)候，鋼筋用量較大，需要單獨(dú)計(jì)算，如果在計(jì)算過程錯(cuò)用素砼的容重，則（1）式中的γc數(shù)值變小，也就會(huì)導(dǎo)致荷載計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算和撓度計(jì)算都會(huì)存在偏差。

F=0.22？酌ct0？茁1？茁2 （1）

模板支架設(shè)計(jì)計(jì)算取值有誤。在模板支架受力驗(yàn)算過程中，絕大多數(shù)方案中鋼管的壁厚是用3.5mm進(jìn)行計(jì)算的，它的截面積是489mm2；但實(shí)際上，現(xiàn)場(chǎng)很多鋼管的參數(shù)顯然是達(dá)不到規(guī)范要求的，大多數(shù)壁厚只有3.0mm，由表1查得，此時(shí)的截面積為424mm2，計(jì)算起來相差達(dá)15.3%[1]。顯而易見，按這樣的參數(shù)計(jì)算出來的方案是不符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的，不能更好的指導(dǎo)施工。所以應(yīng)該將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的參數(shù)值代入，進(jìn)行驗(yàn)算其是否滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的要求。

表1 各種型鋼鋼楞和木楞力學(xué)性能表

由于新規(guī)范剛剛施行不久，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)會(huì)忽視抗傾覆的計(jì)算。砼澆筑前風(fēng)荷載會(huì)對(duì)傾覆力矩也有影響，砼澆筑時(shí)，泵送產(chǎn)生的附加力會(huì)對(duì)支架傾覆力矩有影響。《建筑施工臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013已經(jīng)明確的提出要求，砼澆筑前后都應(yīng)按照（2）式進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算[2]。

？酌0M0？弁M■ （2）

計(jì)算中不考慮支座沉降對(duì)模板撓度的影響。如式（3）為按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算時(shí)的撓度公式，如果支座產(chǎn)生沉降，則v的值還要加上支座沉降產(chǎn)生的撓度值，就會(huì)出現(xiàn)大于最大容許撓度值[3]。

v=■ （3）

立桿基礎(chǔ)未經(jīng)過驗(yàn)算。立桿基礎(chǔ)承載力就不能保證，則就會(huì)發(fā)生沉降，各立桿受力不均就會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的現(xiàn)象。

2 搭設(shè)過程中存在的問題

模板和支架不僅僅受到來自混凝土的壓力，這就要求模板支架有足夠的剛度和穩(wěn)定性，同時(shí)，也就要求在搭設(shè)過程中要充分考慮到諸多因素。

桿件的設(shè)置不符合要求，無剪刀撐、無掃地桿、未連接成整體的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這就造成各個(gè)立桿不能足夠直接產(chǎn)生足夠的約束力來保證支架的穩(wěn)定，從而影響了整體的穩(wěn)定性和剛度。

模板支架扣碗松動(dòng)，扣碗松動(dòng)會(huì)對(duì)支架的整體穩(wěn)定性造成一定的威脅。

立桿采用對(duì)接，立桿承受偏心受壓，傳力與計(jì)算不符。

模板支架立桿間距過大，未按照施工方案進(jìn)行搭設(shè)。例如：板模板扣件式支架，橫距和縱距是1.0m。

？滓=■ （4）

此時(shí)，立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值σ=109.46N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ小于[f]=205N/mm2，滿足要求。如立桿間距增到1.5m，計(jì)算后σ=268.27N/mm2，大于[f]=205N/mm2，就不滿足要求。隨意改動(dòng)立桿間距是很危險(xiǎn)的。

模板上部集中堆放大量建筑材料。模板支設(shè)過程中，上部集中堆放材料過多，施工荷載不均勻，造成集中荷載超過規(guī)定值，容易坍塌。

3 注意問題

綜合以上幾點(diǎn)分析，就是在編制方案過程中要充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，施工時(shí)要嚴(yán)格按照審批合格的方案進(jìn)行搭設(shè)。對(duì)于搭設(shè)高度8m及以上；搭設(shè)跨度18m及以上；施工總荷載15kN/m2及以上；集中線荷載20kN/m2及以上的模板支架應(yīng)組織專家論證[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章不僅對(duì)力學(xué)計(jì)算中常見問題進(jìn)行了分析，也總結(jié)了以往模板搭設(shè)質(zhì)量存在的種種問題，得出了導(dǎo)致模板支架坍塌的各種原因，解決了監(jiān)理單位在審核模板工程施工方案計(jì)算書中的困惑，為施工單位在搭設(shè)模板支架過程中提供了依據(jù)。由于新規(guī)范《建筑施工臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ 300-2013的施行，對(duì)其他研究中未提及的架體抗傾覆驗(yàn)算的重要性又予以了闡述。只有對(duì)模板支架坍塌的各種因素進(jìn)行全面系統(tǒng)的考慮，才能更好的防患于未然。

參考文獻(xiàn)

[1]JGJ 162-2008.建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ 300-2013.建筑施工臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]佚名.模板設(shè)計(jì)計(jì)算必須注意的幾個(gè)問題[J].施工技術(shù)，1999（2）.

[4]危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法[Z].

作者簡(jiǎn)介：袁 （1987，8-），女，遼寧沈陽(yáng)，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：工程力學(xué)。