淺談懸挑工字鋼桁架平臺在建筑懸挑模板中的應(yīng)用

高陳有

廈門第一建筑工程有限公司（361000）

淺談懸挑工字鋼桁架平臺在建筑懸挑模板中的應(yīng)用

高陳有

廈門第一建筑工程有限公司（361000）

近年來，由于高大模板發(fā)生的安全事故又?jǐn)?shù)不勝數(shù)，為了減少和杜絕該安全事故的發(fā)生，政府出臺了一系列相關(guān)法規(guī)政策。本文就懸挑工字鋼桁架平臺在建筑懸挑模板中的應(yīng)用展開論述。

高大模板；懸挑跨度；荷載；安全性

0 引言

本工程高大模板支撐高度較高（位于17層，高度74.2 m）、懸挑長度及跨度較大（懸挑長度4.5～6.2 m，跨度17.25 m）具體詳見圖1。由于荷載較大，考慮高大模板支撐如果從地下室頂板面（標(biāo)高-1.150 m）。經(jīng)多方論證和造價比較，決定在15層采用型鋼懸挑桁架作為17層樓板懸挑模板支架的基礎(chǔ)（見圖2）。施工時應(yīng)確保懸挑工字鋼桁架平臺及模板支撐架的穩(wěn)定。施工單位在施工前，應(yīng)編制高大模板及懸挑工字鋼桁架平臺工程安全專項(xiàng)施工方案，并組織專家論證審查。專家論證后應(yīng)根據(jù)論證報告修改完善安全專項(xiàng)施工方案，經(jīng)施工企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目總監(jiān)理工程師、建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人簽字后，方可實(shí)施。施工單位在安全專項(xiàng)施工方案經(jīng)總監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后兩個工作日內(nèi)，填寫《高大模板工程開工備案表》，到質(zhì)量安全監(jiān)督站辦理開工備案手續(xù)。高大模板及懸挑工字鋼桁架平臺工程施工完畢后，建設(shè)單位組織施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位，同時邀請論證專家進(jìn)行驗(yàn)收，填寫《高大模板工程驗(yàn)收監(jiān)督通知書》，提前兩個工作日書面通知質(zhì)量安全監(jiān)督站，質(zhì)量安全監(jiān)督站將進(jìn)行驗(yàn)收監(jiān)督。

1 懸挑工字鋼桁架編制依據(jù)

為保證懸挑工字鋼桁架符合施工的各項(xiàng)要求，在編制的時候根據(jù)相應(yīng)的文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其依據(jù)主要有：

1）《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)》GB 50009-2001（2006）中國建筑工業(yè)出版社；

2）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017-2003；

3）《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018-2002；

4）《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》CECS 102：2002；

5）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2001(2008)；

6）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205-2001；

7）《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ 81-2002；

8）《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ 82-91；

9）《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB 8923。

圖1 施工平面圖

圖2 施工剖面圖

2 懸挑工字鋼桁架施工

1）懸挑工字鋼桁架的施工單位應(yīng)具有專業(yè)資質(zhì)，施工人員要持有特殊工種上崗證[1]。懸挑工字鋼桁架搭設(shè)牢固平穩(wěn),嚴(yán)格按相應(yīng)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行施工。

2）鋼桁架制作、安裝、電焊、拼裝等，由具有專業(yè)資質(zhì)鋼架施工隊(duì)伍施工。拼裝的高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)電焊要做到焊點(diǎn)飽滿,焊點(diǎn)高度要滿足規(guī)范要求。鋼桁架施工工藝和質(zhì)量要滿足相應(yīng)技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范。

3）模板支架搭設(shè)時，立桿基礎(chǔ)立在鋼平臺上，立桿底部與鋼平臺點(diǎn)焊，支架水平桿的連墻件與未懸挑樓板模板支架水平桿連接形成整體。

4）施工懸挑工字鋼桁架、模板及其支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，力求做到結(jié)構(gòu)安全可靠，造價經(jīng)濟(jì)合理。

5）三角型鋼桁架在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能夠充分滿足預(yù)期的安全性和耐久性。

6）選用懸挑型鋼材料時，力求做到常見通用，可周轉(zhuǎn)利用，便于保養(yǎng)維修。

7）結(jié)構(gòu)選型時，力求做到受力明確，構(gòu)造措施到位，升降搭拆方便，便于檢查驗(yàn)收。

8）模板及模板支架的搭設(shè)，還必須符合JCJ 59-99檢查標(biāo)準(zhǔn)要求，要符合省文明標(biāo)準(zhǔn)化工地的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。還需要注意的一點(diǎn)是，型鋼懸臂桁架梁懸臂長度為5.5 m和7.0 m，基本榀間距為7.5 m以及鋼結(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)連接件需采用GB 10.9S級摩擦型高強(qiáng)度螺栓（除注明外）。高強(qiáng)度螺桿結(jié)合面不得涂漆，采用噴砂后生赤銹處理法，要求摩擦面抗滑移系數(shù)≥0.35（鋼材為Q235）。焊接時應(yīng)選擇合理的焊接工藝及焊接順序，以減少鋼結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的焊接應(yīng)力和焊接變形。組合H型鋼的腹板與翼緣的焊接應(yīng)采用自動埋弧焊機(jī)施焊,且四道連接焊縫均應(yīng)雙面滿焊，不得單面焊接。組合H型鋼因焊接產(chǎn)生的變形應(yīng)以機(jī)械或火焰矯正調(diào)直，具體做法應(yīng)符合GB 50250的相關(guān)規(guī)定。Q345與Q345鋼之間焊接應(yīng)采用E50型焊條，Q235與Q235鋼之間焊接應(yīng)采用E43型焊條，Q235與Q345鋼之間焊接應(yīng)采用E43型焊條。結(jié)構(gòu)吊裝時，應(yīng)采取有效的措施，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，并防止產(chǎn)生過大的變形。安裝過程中涂層的擦傷，應(yīng)補(bǔ)刷油漆。對所有的連接螺栓應(yīng)逐一檢查，以防漏擰或松動。不得利用已安裝就位的構(gòu)件起吊其他重物，不得在構(gòu)件上加焊非設(shè)計(jì)要求的其他構(gòu)件[2]。

3 施工技術(shù)措施

3.1 基本程序與要求

懸挑工字鋼桁架平臺及高大模板支撐系統(tǒng)搭設(shè)前，項(xiàng)目工程技術(shù)負(fù)責(zé)人或方案編制人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)專項(xiàng)施工方案和有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求，對現(xiàn)場管理人員、作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，并履行簽字手續(xù)。安全技術(shù)交底的內(nèi)容應(yīng)包括模板支撐工程工藝、工序、作業(yè)要點(diǎn)和搭設(shè)安全技術(shù)要求等內(nèi)容,并保留記錄。

作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范、專項(xiàng)施工方案和安全技術(shù)交底書的要求進(jìn)行操作，并正確配戴相應(yīng)的勞動防護(hù)用品。搭設(shè)高度2 m以上的支撐架體應(yīng)設(shè)置作業(yè)人員登高措施。作業(yè)面應(yīng)按有關(guān)規(guī)定設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施。

模板支撐系統(tǒng)應(yīng)為獨(dú)立的系統(tǒng)，禁止與物料提升機(jī)、施工升降機(jī)、塔吊等起重設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)架體機(jī)身及其附著設(shè)施相連接。禁止與施工腳手架、物料周轉(zhuǎn)料平臺等架體相連接。

高大模板工程驗(yàn)收合格后，應(yīng)填寫《高大模板工程專項(xiàng)驗(yàn)收記錄表》,項(xiàng)目部方可進(jìn)入下一道工序施工。

3.2 懸挑工字鋼桁架平臺及高大模板安裝專項(xiàng)技術(shù)措施

在材質(zhì)選擇方面，工字鋼等鋼材應(yīng)符合現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的承重結(jié)構(gòu)選材標(biāo)準(zhǔn)；木材應(yīng)符合現(xiàn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的承重結(jié)構(gòu)選材標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)選用八成新且材質(zhì)較好的模板，嚴(yán)禁使用腐朽、蟲蛀過多、截面尺寸不足的模板。

采用外徑φ48 mm，壁厚3.5 mm的鋼管（設(shè)計(jì)計(jì)算壁厚取3.0 mm），鋼管及扣件的材質(zhì)必須符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》以及國家有關(guān)規(guī)范規(guī)定要求。對于進(jìn)場的鋼管及扣件等材料應(yīng)逐一檢查，避免出現(xiàn)選用管壁厚度小于3.0 mm。嚴(yán)重銹蝕、彎曲、壓扁、損傷和裂紋的鋼管均應(yīng)一一清除，扣件的螺栓擰緊扭力矩應(yīng)達(dá)到45～60 N· m，及達(dá)不到扭力矩要求的扣件。采用的直角扣件、回轉(zhuǎn)扣件和對接扣件夾緊時鋼管開口處最小間隙不小于5 mm。禁止使用有脆裂、變形、滑絲等現(xiàn)象的和扭力矩達(dá)不到要求的扣件。鋼管及相關(guān)扣件、底座、頂托等進(jìn)場應(yīng)提供合格證。

連接扣件和鋼管立桿底座應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管腳手架扣件》的規(guī)定，并經(jīng)復(fù)檢合格后方可使用。鐵釘長度應(yīng)為模板厚度的2～2.5倍。

3.3 模板搭設(shè)過程中應(yīng)必須注意的技術(shù)及安全事項(xiàng)

模板在荷載作用下，應(yīng)用有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并應(yīng)保持結(jié)構(gòu)各部分形狀、尺寸和位置正確性以及安全。

承重的支架柱，其荷載應(yīng)直接作用于立桿的軸線上，嚴(yán)禁承受偏心荷載，并應(yīng)按單立桿軸心受壓計(jì)算。鋼管的初始彎曲率不得大于1/1 000，其計(jì)算壁厚應(yīng)按實(shí)際檢查結(jié)果采用。

梁和板的立桿、縱橫向間距應(yīng)相等或成倍數(shù)。

鋼管立桿底部應(yīng)設(shè)墊木和底座,頂部應(yīng)設(shè)可調(diào)支托，U型支托與楞梁兩側(cè)間如有間隙，必須楔緊，其螺桿伸出鋼管頂部不得大于200 mm，螺桿外徑與立桿鋼管內(nèi)徑的間隙不得大于3 mm,安裝時應(yīng)保證上下同心。

在立桿底距地面200 mm高處，沿縱橫水平方向應(yīng)按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿?？烧{(diào)支托底部的立桿頂端應(yīng)沿縱橫向設(shè)置一道水平拉桿。掃地桿與頂部水平拉桿之間的間距，在滿足模板設(shè)計(jì)所確定的水平拉桿步距要求的條件下，進(jìn)行平均分配確定步距,且在每一步距處縱橫向應(yīng)各設(shè)一道水平拉桿。

掃地桿、水平拉桿、剪刀撐應(yīng)采用φ48 mm×3.5 mm鋼管，使用扣件與鋼管立桿扣牢。鋼管掃地桿、水平拉桿應(yīng)對接。剪刀撐應(yīng)搭接，搭接長度不得小于500 mm,并采用2個旋轉(zhuǎn)扣件分別在離桿端不小于100 mm處進(jìn)行固定。

鋼管規(guī)格、間距、扣件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。每根立桿底部應(yīng)設(shè)置底座及墊板，墊板厚度不得小于50 mm。

鋼管支架立桿間距、掃地桿、水平拉桿、剪刀撐的設(shè)置應(yīng)符合《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》第6.1.9條的規(guī)定。當(dāng)立桿底部不在同一高度時，高處的縱向掃地桿應(yīng)向低處延長不少于兩跨，高低差不得大于1 m，立桿距邊坡上方邊緣不得小于0.5 m。

立桿接長嚴(yán)禁搭接,必須采用對接扣件連接，相鄰兩立桿的對接接頭不得在同步內(nèi)，且對接接頭沿豎向錯開的距離不宜小于500 mm，各接頭中心距主節(jié)點(diǎn)不宜大于步距的1/3。

嚴(yán)禁將上段的鋼管立桿與下段鋼管立桿錯開固定在水平拉桿上。

滿堂模板和共享空間模板支架立桿，在外側(cè)周圈應(yīng)設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐；在中間縱橫向應(yīng)每隔10 m左右設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，其寬度宜為4～6 m，并在剪刀撐部位的頂部、掃地桿處設(shè)置水平剪刀撐。剪刀撐桿件的底端應(yīng)與地面頂緊，夾角宜為45°～60°。

當(dāng)支架立桿高度超過5 m時，應(yīng)在立桿周圈外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)柱的部位,按水平間距6～9 m、豎向間距2～3 m與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置一個固結(jié)點(diǎn)。

架體四周與建筑物應(yīng)形成可靠連接，以減少架體搭設(shè)高度對穩(wěn)定性的不利影響。豎直方向按每層樓面或沿柱高不大于4 m設(shè)置一道連墻件，水平方向按每3跨設(shè)置一道連墻件。如周邊無既有建筑物或構(gòu)件，可采用格構(gòu)柱法或其他有效方法提高整個支撐體系的穩(wěn)定性。

大梁位置的鋼管立桿支撐應(yīng)每隔4跨設(shè)置縱向剪刀撐,加強(qiáng)支撐的整體穩(wěn)定性和抗傾覆力。立桿頂部應(yīng)采用可調(diào)頂托受力方式，不得采用橫桿受力方式，且頂托距離最上面一道水平桿不宜超過200 mm。

模板支撐體系桿件不得與外腳手架、卸料平臺等連接。模板及其支架在搭設(shè)過程中，必須設(shè)置有效的防傾覆臨時固定措施[3]。

4 結(jié)語

在建筑施工的過程中，相關(guān)程序的操作需要符合技術(shù)性要求的同時，還必須保證施工的質(zhì)量。質(zhì)量是施工的重要保證。將懸挑工字鋼桁架平臺應(yīng)用于建筑工程施工中，在節(jié)約造價及安全方面都起著非常關(guān)鍵的作用。

[1]陳圣基.探析混凝土澆筑中高大懸挑模板支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展,2012,15(08)：78.

[2]計(jì)克賢,李建，李琴,等.鋼桁架支撐體系在房建高大懸挑結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,13(09)：789.

[3]蔡曉鴻,孫書森,高寶良,等.鋼筋桁架模板在高空懸挑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2015,12(09)：567.