論現(xiàn)澆肋梁樓蓋模板支撐架的水平桿步距設(shè)置LiftHeightSetting of Horizontal Tube in Formwork Supportin Cast-in-situ Beam-slab Floor

于海祥，周雪梅，王憲勇，雷智愚（重慶建工第九建設(shè)有限公司，重慶400080；重慶城建控股（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，重慶40003）

論現(xiàn)澆肋梁樓蓋模板支撐架的水平桿步距設(shè)置
LiftHeightSetting of Horizontal Tube in Formwork Supportin Cast-in-situ Beam-slab Floor

于海祥1，周雪梅1，王憲勇1，雷智愚2
（1重慶建工第九建設(shè)有限公司，重慶400080；2重慶城建控股（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，重慶400013）

現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)模板支撐體系在進(jìn)行水平桿設(shè)置時(shí)，由于受到肋梁高度變化的影響，導(dǎo)致步距設(shè)置不均勻，應(yīng)根據(jù)肋梁高度的具體情況進(jìn)行步距的專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)。該文就架體地基頂面有高差、梁截面高度不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)步距以及梁截面高度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)步距三種情況下的步距設(shè)置方法進(jìn)行了探討，給出了具體的對(duì)策，并給出了確保步距均勻、架體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)化方法。

模板支撐架；肋梁樓蓋；水平桿；步距；安全管理

0　前言

現(xiàn)澆混凝土肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行滿(mǎn)堂鋼管模板支撐架結(jié)構(gòu)布置時(shí)，在根據(jù)樓面梁板布置確定架體立桿的縱橫間距，并確定加密間距后，接下來(lái)的任務(wù)就是根據(jù)荷載情況確定合適的支撐架水平桿步距。關(guān)于水平桿步距的設(shè)置，相關(guān)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中都隱含規(guī)定了步距在滿(mǎn)足架體承載力和構(gòu)造要求的基礎(chǔ)上應(yīng)均勻設(shè)置，因?yàn)橄嚓P(guān)承載力計(jì)算中，各規(guī)范僅給出了立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)與均勻步距h和立桿間距l(xiāng)a和lb的對(duì)應(yīng)關(guān)系。而實(shí)際操作中，模板支撐架水平桿由于受到肋梁樓蓋中主次梁截面高度的影響，尤其是對(duì)于轉(zhuǎn)換層樓蓋，轉(zhuǎn)換梁的截面高度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)步距的情況下，按照既定的均勻標(biāo)準(zhǔn)步距進(jìn)行水平桿設(shè)置受多種因素影響。因此，現(xiàn)澆混凝土肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行滿(mǎn)堂鋼管模板支撐架結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)該深入剖析不同情況下的深入剖析。

1　滿(mǎn)堂模板支撐架水平桿設(shè)置原則

滿(mǎn)堂鋼管模板支撐架是一種帶斜桿的空間規(guī)則的薄壁型鋼結(jié)構(gòu)框架，不論哪種類(lèi)型的架體，其計(jì)算模型都是建立在空間規(guī)則框架的基本假定之上，相應(yīng)的立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)的確定也是建立在空間規(guī)則方形塔架的承載力試驗(yàn)基礎(chǔ)之上的。因此，實(shí)際工程的架體布桿時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)每一步縱橫向水平桿的斷開(kāi)、錯(cuò)層，原則上也不應(yīng)出現(xiàn)水平桿各步距的不等。

然而，工程實(shí)際中現(xiàn)澆混凝土建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)行模板支撐架設(shè)計(jì)時(shí)，水平桿步距要受到多種因素的影響，不得不出現(xiàn)某一步水平桿被打斷，而導(dǎo)致水平桿不連續(xù)以及各水平桿步距不相等，或者局部增補(bǔ)水平桿的現(xiàn)象。出現(xiàn)這些現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)按照以下情況進(jìn)行水平桿的布置，確保水平桿在不均的條件下盡量保持架體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)整。

2　地面有高差時(shí)的水平桿構(gòu)造處理

當(dāng)支撐架地基頂面標(biāo)高存在高差時(shí)，為確保架體的縱橫向水平桿均拉通、不出現(xiàn)錯(cuò)層，應(yīng)充分借助于立桿底部的可調(diào)節(jié)螺桿底座調(diào)節(jié)高低跨的掃地桿，或者在低跨增設(shè)步距，實(shí)現(xiàn)位置架體結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。此時(shí)，應(yīng)分如下兩種情況進(jìn)行處理。

2.1地基頂面高差較小時(shí)

地基頂面高差較小，即高低跨處的高差在立桿底部可調(diào)螺桿底座的調(diào)整范圍之內(nèi)時(shí)的情況。此時(shí)，應(yīng)充分利用可調(diào)底座的高差調(diào)節(jié)能力進(jìn)行調(diào)節(jié)，如圖1所示。

圖1　基礎(chǔ)頂面高差較小時(shí)掃地桿構(gòu)造

采用此種調(diào)節(jié)方法時(shí)應(yīng)注意低跨采用可調(diào)底座后，掃地桿的離地間距不應(yīng)超過(guò)架體類(lèi)型對(duì)應(yīng)安全技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的最大距離。比如，對(duì)于扣件式鋼管架體，掃地桿離地距離不應(yīng)超過(guò)200mm［1］；對(duì)于碗扣式鋼管架體，掃地桿離地距離不應(yīng)超過(guò)350mm［2］；對(duì)于承插型盤(pán)扣式鋼管架體和插槽式鋼管架體掃地桿離地距離不應(yīng)超過(guò)550mm［3-4］。

2.2地基頂面高差較大時(shí)

地基頂面高差較大，即高低跨處的高差超過(guò)立桿底部可調(diào)螺桿底座的調(diào)整范圍的情況。此時(shí)，應(yīng)將高跨掃地桿向低跨拉通，并在低跨底部設(shè)置掃地桿，即在低跨區(qū)形成附加的一個(gè)或若干個(gè)步距，如圖2所示。

圖2　基礎(chǔ)頂面高差較大時(shí)掃地桿構(gòu)造

此時(shí)，對(duì)于扣件式鋼管架體，應(yīng)根據(jù)高低跨頂面的高差，平均分配形成附加步距；對(duì)于碗扣式、盤(pán)扣式、插槽式或者輪盤(pán)插銷(xiāo)式等立桿節(jié)點(diǎn)位置固定的架體，應(yīng)充分利用立桿鋼管節(jié)點(diǎn)位差在低跨區(qū)形成一個(gè)或多個(gè)底步距，配合可調(diào)底座進(jìn)行調(diào)整。低跨區(qū)增設(shè)步距后，高跨區(qū)的邊立桿距離坡頂邊緣不得小于500mm；設(shè)置在坡頂和坡面上的立桿底部應(yīng)有可靠的固定措施。

3　梁截面高度均不大于標(biāo)準(zhǔn)步距時(shí)

3.1水平桿設(shè)置方式

對(duì)于工業(yè)與民用建筑的一般樓面，主次梁的截面高度一般不大于1.5m，而1.5m恰恰就是一般滿(mǎn)堂鋼管架體最常用的標(biāo)準(zhǔn)步距，也就是說(shuō)，此時(shí)梁的整個(gè)高度處于肋梁樓蓋支撐架體的頂步距之內(nèi)，如圖3、圖4所示（以扣件式鋼管為例）。此時(shí)，板底的封頂桿（支撐架的最頂上一步水平桿）雖然不可避免地被梁身打斷，但板下封頂桿之下的一道水平桿在梁下也是拉通的。

圖3　梁截面高度不大于標(biāo)準(zhǔn)步距時(shí)水平桿設(shè)置（梁下不設(shè)置立桿）

圖4梁截面高度不大于標(biāo)準(zhǔn)步距時(shí)水平桿設(shè)置（梁下設(shè)置加密立桿）

圖3為梁下不設(shè)置立桿時(shí)的構(gòu)造，此時(shí)，梁下增設(shè)的一道模板主楞托梁鋼管不作為水平桿，忽略由此增加的附加小步距。

圖4為梁下設(shè)置立桿時(shí)的構(gòu)造，此時(shí)，梁下架體比板下架體少了一個(gè)步距。但應(yīng)注意：梁下加密的立桿頂部自由外伸長(zhǎng)度不應(yīng)超出規(guī)范限值，當(dāng)超出時(shí)，應(yīng)增設(shè)附加水平桿（稱(chēng)為：“夾層”水平桿），增設(shè)的水平桿應(yīng)往兩側(cè)各延伸至少2跨。如圖5所示。

圖5　梁下增設(shè)夾層水平桿示意圖

3.2步距設(shè)置原則

現(xiàn)澆肋梁樓蓋模板滿(mǎn)堂支撐架可按如下兩個(gè)原則設(shè)置架體的步距（任選其一）。

（1）確定掃地桿位置，并在保證立桿頂部自由外伸長(zhǎng)度不超出規(guī)范上限的條件下確定板下封頂桿位置，將掃地桿和封頂桿之間的距離均分。例如對(duì)于層高為5.1m的樓層，樓板厚度100mm，確定掃地桿離地高度200mm，考慮板模板厚度18mm，模板次楞木方厚80mm，主楞鋼管外徑48mm，立桿自由外伸長(zhǎng)度200mm后，得到掃地桿與封頂桿之間的距離為：5100-100-18-80-48-200-200=4454（mm），為得到步距的整數(shù)性，將立桿自由外伸長(zhǎng)度調(diào)整為214mm，由此得到均分后的標(biāo)準(zhǔn)步距為：（4200-100-18-80-48-200-214）÷3=1180（mm）。換言之，在樓面梁的截面高度不超過(guò)1180mm的情況下，可將標(biāo)準(zhǔn)步距設(shè)置為1180mm。

（2）確定掃地桿位置，然后按照設(shè)定的步距依次往上設(shè)置各部水平桿，設(shè)置完最頂一步封頂桿后，驗(yàn)算立桿頂部自由外伸長(zhǎng)度是否超出規(guī)范限值，然后根據(jù)立桿頂部自由外伸長(zhǎng)度的具體數(shù)值重新調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)步距即可。例如對(duì)于層高為6.0m的樓層，樓板厚度100mm，確定掃地桿離地高度200mm，考慮板模板厚度18mm，模板次楞木方厚80mm，主楞鋼管外徑48mm，預(yù)先設(shè)置各步水平桿距地面開(kāi)始的間距依次為200mm+1500mm+1500mm+ 1500mm+1500mm=6200mm，此時(shí)，步距過(guò)大，最頂步水平桿超出了層高范圍，重新將各步水平桿距地面開(kāi)始的間距依次調(diào)整為200mm+1300mm+1300mm+1300mm+1300mm= 5400mm，此時(shí)，立桿頂部自由外伸長(zhǎng)度為6000-5400-100-18-80-48=354（mm）

按照上述兩種情況設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)步距如圖6所示。

圖6　均分法獲得標(biāo)準(zhǔn)步距示意圖

4　梁截面高度大于標(biāo)準(zhǔn)步距時(shí)

當(dāng)梁截面高度較大時(shí)，尤其是針對(duì)于轉(zhuǎn)換層框支梁，仍應(yīng)按照梁截面高度均不大于標(biāo)準(zhǔn)步距時(shí)的兩個(gè)原則進(jìn)行水平桿步距的設(shè)置（圖6）。但梁截面高度超過(guò)1個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)步距，將1個(gè)或多個(gè)按標(biāo)準(zhǔn)步距設(shè)置的水平桿打斷，如圖7所示。

圖7　梁截面高度大于標(biāo)準(zhǔn)步距時(shí)

圖8　優(yōu)先設(shè)置梁下封頂桿示意圖

5　步距優(yōu)化

上述所列兩條步距的設(shè)置原則為最基本的確定步距的方法，按照這兩種原則確定的步距雖然均勻，但在梁截面類(lèi)型多、截面高度變化范圍大的肋梁樓蓋中，尤其是對(duì)于梁截面高度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)步距的情況，會(huì)出現(xiàn)梁下加密的立桿頂部自由外伸長(zhǎng)度超出規(guī)范限值，增設(shè)的附加水平桿破壞標(biāo)準(zhǔn)步距，而形成多個(gè)“夾層”水平桿，造成步距布置凌亂。因此，應(yīng)按照下列原則進(jìn)行步距優(yōu)化設(shè)計(jì)。

5.1大梁下優(yōu)先設(shè)置水平桿原則（圖8）

在滿(mǎn)足梁下立桿頂部自由外伸長(zhǎng)度的條件下，優(yōu)先設(shè)置大梁下水平桿，此水平桿往兩側(cè)延伸兼作板下架體的水平桿。這樣可以大量減少“夾層”水平桿，也能有效避免大梁把標(biāo)準(zhǔn)水平桿打斷。按照此原則，梁截面高度范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生非標(biāo)準(zhǔn)的步距。將梁下封頂桿與掃地桿間的距離均分后得到標(biāo)準(zhǔn)步距，此標(biāo)準(zhǔn)步距盡量與上部的非標(biāo)準(zhǔn)步距接近，步距變化不應(yīng)超過(guò)40%［4］。

5.2梁下模板主楞鋼管兼作水平桿原則（圖9）

圖9　梁下模板主楞鋼管兼作封頂桿示意圖

當(dāng)梁下立桿不設(shè)置頂托，利用鋼管扣件作為模板主楞時(shí)，盡量將梁下模板主楞鋼管托梁作為梁底架體封頂桿，同時(shí)作為板支架的水平桿，該托梁水平桿與封頂桿間形成非標(biāo)準(zhǔn)步距。

6　結(jié)論

現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)模板支撐體系在進(jìn)行水平桿設(shè)置時(shí)，由于受到肋梁高度影響，導(dǎo)致步距設(shè)置不均勻，應(yīng)根據(jù)肋梁高度的具體情況進(jìn)行步距的專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)。本文就架體地基頂面有高差、梁截面高度不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)步距以及梁截面高度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)步距三種情況下的步距設(shè)置方法進(jìn)行了探討，給出了具體的對(duì)策，并給出了確保步距均勻、架體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)化方法，對(duì)滿(mǎn)堂鋼管模板支撐架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

［1］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. JGJ130-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

［2］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. JGJ166-2008［建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

［3］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ231-2010建筑施工承插型盤(pán)扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

［4］DBJ50-184-2014建筑施工插槽式鋼管模板支撐架安全技術(shù)規(guī)范［S］.重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)，2014.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

When setting the horizontal tubeof cast-in-situ concrete beam slab formwork supportsystem，beam height changing willcause uneven lift step，so aspecialdesign should be done in accordancewith thespecific height.Thesettingmethodsare discussed under three differentconditionsof foundation surfacewith heightdifference，beam sectionw ith heightnomore than standard liftstep and thatexceeding standard one，specific countermeasuresare also presented，with optimizationmethods foreven liftstep and simplestructure offered.

formwork support；beam-slab floor；horizontal tube；liftheight；safetymanagement

TU711

A

1671-9107（2015）05-0019-04

2015-04-16

于海祥（1980-），男，山東昌樂(lè)人，博士，高級(jí)工程師，主要從事建筑結(jié)構(gòu)工程、工程力學(xué)和施工技術(shù)研究。