扣件式鋼管腳手架高大模板支撐體系施工技術(shù)研究

夏永峰

（山西一建集團(tuán)有限公司 山西 太原 030012）

0 引言

在工程中，高大模板工程支撐系統(tǒng)如果沒(méi)有足夠的承載力和穩(wěn)定性就容易發(fā)生坍塌，造成嚴(yán)重的安全事故。隨著時(shí)代的快速發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，建筑用地需求增加，高層建筑不斷涌現(xiàn)，具有較大跨度結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用，比如公共建筑中的超高門(mén)廳、共享空間與多功能廳等頂部樓蓋；高層建筑的地下室被當(dāng)作公共場(chǎng)所，裝飾的空調(diào)、吊頂，以及消防系統(tǒng)使樓層相對(duì)較高，施工起來(lái)難度大，確保其安全性就成為了重點(diǎn)。但據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，由于技術(shù)不全面、管理不完善，使模板工程支撐系統(tǒng)的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，不符合相關(guān)規(guī)范而導(dǎo)致系統(tǒng)坍塌發(fā)生事故，造成重大財(cái)產(chǎn)損失，甚至人員傷亡的情況仍有很多。因此，做好模板工程支撐系統(tǒng)的內(nèi)容設(shè)計(jì)和安全管理是必要要求，才能更好地保障施工人員的人身安全，提高工程整體的安全系數(shù)，防止意外事故造成無(wú)法挽回的后果[1-3]。

1 工程概況

某項(xiàng)目為地上最高21層，地下二層建筑。其中，1#樓2層板1～9×A～J軸以下大堂上空，2層板標(biāo)高10.800m，模板支撐系統(tǒng)坐落在標(biāo)高-0.600厚180mm的地下一層頂板上，最大層高11.40m，模板搭設(shè)高度已超過(guò)8m，屬于超高梁板模板構(gòu)件。2層樓板厚度為150mm，最大梁為500mm×1200mm，經(jīng)核算，承受集中線荷載設(shè)計(jì)值已超過(guò)20kN/m，屬于超重梁，超高超重梁板面積約2800m2。

2 工程施工難點(diǎn)

在此工程中，模板工程的支模高度是11.25m，且存在超重梁跨度較大，已屬于危險(xiǎn)性較大的高大模板支撐體系。高大模板支撐搭設(shè)體系采用扣件式鋼管腳手架模板支撐體系，模板支撐腳手架的搭設(shè)施工及質(zhì)量控制有較大難度，整體施工具有較高的危險(xiǎn)性。

3 模板支撐系統(tǒng)設(shè)置

3.1 材料選用

模板支撐系統(tǒng)采用的膠合板、主次楞的方木，架體的鋼管、扣件、可調(diào)支托、墊板等配件材料均選用符合國(guó)家及行業(yè)相關(guān)規(guī)定的合格產(chǎn)品。

3.2 高大模板系統(tǒng)搭設(shè)

3.2.1 立桿基礎(chǔ)

項(xiàng)目的模板支撐體系立桿落于現(xiàn)澆地下室頂板上，鋼管立桿的基礎(chǔ)墊塊采用200mm寬、50mm厚的通長(zhǎng)木板作為墊板，并保證有兩根立柱位于同一塊墊板上。在高大模板搭設(shè)安裝期間，保留地下1、2層兩個(gè)樓層的模板支撐不拆除，部分超重梁下樓板承載力不滿足要求時(shí)，其下部模板支撐架采用加密回?fù)武摴堋?/p>

3.2.2 立柱

所有立柱均采用48mm×3.6mm鋼管，根據(jù)計(jì)算，模板支撐體系立柱采用1100mm×1100mm間距滿堂布置。剪力墻和框架梁兩側(cè)的立柱采用對(duì)稱布置，考慮梁及剪力墻兩側(cè)寬度500mm內(nèi)的樓板結(jié)構(gòu)荷載，立柱距剪力墻和梁結(jié)構(gòu)側(cè)邊的距離不大于500mm。梁板支撐以梁為中心對(duì)稱布置立柱，梁底獨(dú)立設(shè)置的立柱與兩側(cè)板立柱同時(shí)搭設(shè)?？奂戒摴芰⒅娱L(zhǎng)采用對(duì)接扣件對(duì)接，不得采用搭接，相鄰立柱對(duì)接接頭不得在同一斷面上，整體架體在同一斷面的接頭控制在不大于25%，不得出現(xiàn)上段鋼管立柱錯(cuò)開(kāi)落于水平拉桿上，由水平拉桿傳力下段立柱等現(xiàn)象。

3.2.3 頂部可調(diào)支托

支撐立桿頂部采用可調(diào)U型支托，支托露出立桿頂部的絲桿不得超過(guò)200mm，絲桿的直徑應(yīng)符合要求，同時(shí)支托距離最上部的水平桿控制在300mm以內(nèi)，以確?？烧{(diào)支托的穩(wěn)定不偏心。

3.2.4 掃地桿、水平橫桿及剪刀撐

在立柱底距地面200mm位置，沿水平方向按縱下橫上設(shè)置水平拉桿，立柱頂端可調(diào)支托底部亦左右雙向設(shè)置一道水平拉桿，掃地桿與頂部水平拉桿之間按不大于1500mm間距等分確定步距，在每一步距處設(shè)置沿左右雙向設(shè)置一道水平桿，剪刀撐設(shè)置應(yīng)在架體外側(cè)四周及架體內(nèi)縱、橫向不超過(guò)四跨，由地面至板底連續(xù)布置豎向剪刀撐，剪刀撐寬度為4跨。頂部水平橫桿處及下部掃地桿處設(shè)置連續(xù)式水平剪刀撐，中部間隔不超過(guò)6m設(shè)置水平剪刀撐；考慮項(xiàng)目模板搭設(shè)高度達(dá)11.25m，根據(jù)相關(guān)要求，對(duì)于高度8~20m的支撐架，要在上部的兩道水平拉桿中間加設(shè)一道水平拉桿，以增強(qiáng)架體的穩(wěn)定性。

3.2.5 框架柱及墻體固結(jié)點(diǎn)

應(yīng)借助抱箍有效地連接架體的四周和已經(jīng)完成澆筑作業(yè)的框架柱，但需要注意的是，抱箍鋼管深入到架體中的數(shù)量不應(yīng)低于三根立桿，而且要在邊梁部位適當(dāng)?shù)卦黾恿U，要求立桿上下和邊梁之間頂緊，有效地連接水平桿和架體。同時(shí)，架體應(yīng)與現(xiàn)有墻體頂緊，確保支架自身穩(wěn)定性的提高。

3.3 模板安裝

梁底模板安裝前，應(yīng)將樓面的軸線引至木楞上，木楞間距根據(jù)計(jì)算確定，同時(shí)不大于300mm沿軸線擺放梁底模板，在梁底模板固定前對(duì)軸線及板面水平標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核無(wú)誤后，才能進(jìn)行固定。樓板模板在可調(diào)支托上鋪設(shè)100mm×100mm主楞，主楞固定前應(yīng)復(fù)核水平標(biāo)高，調(diào)整好支托高度，后架設(shè)橫楞，然后鋪設(shè)模板，板模應(yīng)從四周向中間鋪設(shè)。

3.4 混凝土澆筑

項(xiàng)目場(chǎng)地開(kāi)闊，采用汽車(chē)泵直接輸送至澆搗部位，避免地泵輸送時(shí)泵管及布料機(jī)等對(duì)架體造成影響。澆筑施工時(shí)從梁板的中跨框架柱位向兩邊同時(shí)澆筑混凝土，確保架體平衡。在澆筑梁及柱頭等超厚混凝土施工時(shí)采用分層澆筑，每次的厚度控制在400mm以內(nèi)，且從梁跨中向兩端均衡澆筑。

4 模板支撐體系管理

4.1 搭設(shè)質(zhì)量驗(yàn)收

（1）模板支撐施工完畢后，由項(xiàng)目經(jīng)理組織，項(xiàng)目工程師、安全科、工程部門(mén)、技術(shù)科、質(zhì)檢科等相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)人共同驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，監(jiān)理驗(yàn)收合格并經(jīng)公司技術(shù)負(fù)責(zé)人及項(xiàng)目總監(jiān)理工程師簽字后，方可進(jìn)行綁扎鋼筋、澆筑混凝土。

（2）檢査桿件的設(shè)置和連接桿件構(gòu)件符合要求、必須牢固，扣件螺栓不得有松動(dòng)、滑移，螺栓必須露出螺帽10mm，螺栓端頭必須戴墊板。對(duì)550mm×1200mm超大截面梁底扣件螺栓的緊固力矩進(jìn)行100%檢查，螺栓緊固力矩值達(dá)65N·m時(shí)，不得發(fā)生破壞。

（3）各桿件安裝必須橫平豎直，立桿與橫桿間用直角扣件連接不得隔步設(shè)置或遺漏。

（4）立桿的垂直度偏差應(yīng)不大于架體高的0.75%，且不大于60mm，立桿必須落地在混凝土硬化地坪上，并在立桿的端部設(shè)置厚度50m木板底座，禁止用磚作底座。

（5）各剪刀撐按設(shè)計(jì)要求設(shè)置，杜絕漏設(shè)現(xiàn)象。豎向剪刀撐斜桿與地面傾角在45°～60°，并要求剪力撐必須落地在堅(jiān)硬的基層上。水平剪刀撐按方案附圖設(shè)置，水平剪刀撐的斜桿之間夾角在45°～60°。

（6）在模板和鋼筋工程施工期間，支架已開(kāi)始承載并會(huì)發(fā)生一些自身的調(diào)整變化，包括節(jié)點(diǎn)松動(dòng)，底部移位和桿件變形等，此時(shí)檢查人員進(jìn)入架體是安全的，可以及時(shí)加固和處理，避免在澆筑時(shí)出問(wèn)題。

4.2 荷載維護(hù)管理

大多數(shù)模板體系坍塌發(fā)生在施工澆筑期，與混凝土澆筑前和澆筑后相比，澆筑期內(nèi)施工荷載更為復(fù)雜，混凝土荷載為可變荷載，常發(fā)生堆載，而且施工人員多集中在澆筑點(diǎn)附近，這些原因使得混凝土澆筑期模板支架容易發(fā)生事故。首先安排汽車(chē)泵先澆筑柱混凝土，再澆筑梁板混凝土。梁板混凝土澆筑采用由中部向兩邊擴(kuò)展的澆筑方式，確保模板支架施工過(guò)程中均衡受載，避免引起高大模板支撐系統(tǒng)的失穩(wěn)傾斜。柱與梁板兩者澆筑時(shí)間間隔72h或柱強(qiáng)度達(dá)到70%以上，再將支撐系統(tǒng)與柱連接、抱緊或頂緊，使梁板下的模架立桿與柱形成可靠剛性連接，然后澆梁板混凝土。

4.3 后澆帶處控制措施

樓板模板支撐與后澆帶支撐分開(kāi)設(shè)置，后澆帶應(yīng)保持獨(dú)立支撐。板后澆帶安裝模板時(shí)，模板寬度比原結(jié)構(gòu)寬出300mm。澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后方可拆除，對(duì)后澆帶模板沒(méi)有設(shè)置獨(dú)立支撐的部位，在后澆帶模板拆除時(shí)及時(shí)用井字架回頂。后澆帶下部設(shè)置兩道立桿，立桿間距600mm，步距同該區(qū)域梁板腳手架步距。后澆帶正中立桿與橫桿采用雙扣件連接。后澆帶立桿間距（沿后澆帶方向）與梁板間距相同，并錯(cuò)開(kāi)200mm。

4.4 監(jiān)測(cè)監(jiān)控

項(xiàng)目部在澆筑混凝土期間安排專(zhuān)人實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率30min/次。澆筑混凝土前，項(xiàng)目部安全員、技術(shù)負(fù)責(zé)人、勞務(wù)班組長(zhǎng)在已驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)上再次對(duì)模板支撐系統(tǒng)全面系統(tǒng)檢查，確認(rèn)無(wú)異常后方可開(kāi)始澆筑。在模架外設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，混凝土澆筑期間任何人不得進(jìn)入模架內(nèi)。在澆筑混凝土過(guò)程中，由專(zhuān)職安全員、測(cè)量員在架體外的觀測(cè)站對(duì)高支模體系觀察、隨時(shí)觀測(cè)支撐體系的支架沉降、位移和變形情況。發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)停止施工、采取措施，如混凝土堆積泵管出口處需及時(shí)耙離隨搗隨平整等。

4.5 應(yīng)急措施

項(xiàng)目部成立由安全、技術(shù)、質(zhì)量、材料部門(mén)組成的應(yīng)急預(yù)案小組，并納入公司常設(shè)安全管理機(jī)構(gòu)監(jiān)督管理。針對(duì)模板坍塌做一次演練以檢查應(yīng)急人員對(duì)應(yīng)急預(yù)案、程序的了解程度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)急工作程序和應(yīng)急準(zhǔn)備中的不足，增強(qiáng)應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組及人員之間的配合協(xié)調(diào)能力，確保一旦應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)，能夠及時(shí)有效地開(kāi)展救援工作。

5 結(jié)語(yǔ)

本文將扣件式鋼管腳手架搭設(shè)作為施工技術(shù)分析，通過(guò)工程實(shí)際案例并結(jié)合作者施工經(jīng)驗(yàn)，闡述了其在高大模板支撐系統(tǒng)中的具體應(yīng)用及技術(shù)分析，提出了必要的施工質(zhì)量控制措施，為項(xiàng)目的順利開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。