淺談泵站主廠(chǎng)房高支模、滿(mǎn)堂腳手架施工技術(shù)應(yīng)用

許月峰 沈瑞海 倪銘程 張 亮

一、工程概況

龍山水利樞紐工程建于常州市金壇區(qū)老丹金溧漕河上，包括節(jié)制閘（總凈寬24m，按2×12m 兩孔布置）和泵站（總排澇量5×14=70m3/s，2 臺(tái)雙向+3 臺(tái)單向，單機(jī)排澇流量14m3/s）各一座；泵站底板順?biāo)鞣较?2.00m，雙向泵垂直水流方向16.90m，單向泵垂直水流方向24.82m。

工程從南至北分為控制室、檢修間、主廠(chǎng)房（副廠(chǎng)房）、啟閉機(jī)房、橋頭堡，總建筑面積2474.2m2，建筑框架主要為二層（局部一層或三層），建筑總高度18.31m（檐口高度）。主廠(chǎng)房平面尺寸39.82m×18.9m，主廠(chǎng)房布置在內(nèi)河側(cè)，其中主廠(chǎng)房斜坡屋面頂高程分別為▽20.41m、▽24.23m（斜坡屋脊頂），廠(chǎng)房柱底高程▽7.0m，屋面為現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，主梁間距7.4～8.2m，跨度15.3m，尺寸b×h=35cm×135cm，橫向次梁間距3.825m，尺寸b×h=25cm×65cm，現(xiàn)澆板厚度B=12cm，現(xiàn)澆柱▽7.0～13.5m 為100cm×50cm， ▽13.5～20.41m（21.85m）為60cm×50cm。主要施工順序?yàn)椋旱谝淮螡仓粮叱台?6.4m 框架柱、梁、板，第二次澆筑高程▽16.4m 以上柱、梁、廠(chǎng)房主次梁及斜坡屋面板等，為一次性澆筑。

二、主廠(chǎng)房滿(mǎn)堂支架搭設(shè)構(gòu)造要求

1.模板、腳手架支撐體系

廠(chǎng)房施工腳手架搭設(shè)形式為主體結(jié)構(gòu)外側(cè)搭設(shè)雙排腳手架，主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部搭設(shè)滿(mǎn)堂支撐架。外側(cè)排架與主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部滿(mǎn)堂支撐架連接形成整體滿(mǎn)堂排架受力體系。

模板體系采用扣件式鋼管腳手架模板體系，鋼管規(guī)格為A48×3.2mm；模板采用覆面木膠合板，板厚為15mm；主次梁模板下均采用3 根50mm×100mm 方木，中間加設(shè)鋼管滿(mǎn)鋪；平臺(tái)板下采用50mm×100mm 方木，間距250mm 鋪設(shè)；立桿頂部與加設(shè)的鋼管連接；立桿底部用墊木或腳手板。

主要考慮按以下幾個(gè)方面分別進(jìn)行計(jì)算，

主廠(chǎng)房350mm×1350mm 主梁下立桿縱距為512～538mm，步距為1500mm，左右側(cè)立桿距梁中心線(xiàn)距離為400mm，梁兩側(cè)立桿間距為800mm，梁底中心布設(shè)一根立桿。主梁兩側(cè)為屋面板，板厚為120mm。

250mm×650mm 次梁立桿橫距為886～943mm，步距為1500mm，左右側(cè)立桿到梁中心線(xiàn)距離為300mm，梁兩側(cè)立桿間距為600mm。次梁兩側(cè)為屋面板，板厚為120mm。

現(xiàn)澆板支架間距不大于943mm×1075mm，全部支架水平步距1500mm，頂部采用可調(diào)托撐。腳手架總高16.54m，斜坡屋頂高度20.36m。電機(jī)井、水泵井間距不超過(guò)3m 設(shè)置一道連墻鋼管，滿(mǎn)堂腳手架間距不超過(guò)3m 設(shè)置一處鋼管與牛腿以下框架柱連接固定。頂部結(jié)構(gòu)線(xiàn)外設(shè)立桿、橫向桿、安全網(wǎng)作為施工用防護(hù)欄桿。

選取主梁、次梁、屋面板三者疊加的最不利荷載的兩個(gè)斷面進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)算，模板及支架滿(mǎn)足《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ162-2008）、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）規(guī)范要求。

2.立桿

承重鋼管底部支撐在流道層混凝土、工作層混凝土上，頂部采用可調(diào)托撐，立桿采用L=300cm、L=600cm，接頭采用直接扣件連接。相鄰立桿的對(duì)接扣件設(shè)置不得在同一高度上，同一斷面接頭應(yīng)小于1/2。

3.縱橫向水平桿

縱向水平桿要求設(shè)置在立桿內(nèi)側(cè)，要求與每根立桿采用直角扣件進(jìn)行連接。

縱向水平桿接長(zhǎng)宜使用對(duì)接。對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置，兩根相鄰縱向水平桿的接頭不宜設(shè)置在同步或同跨內(nèi)，不同步或不同跨兩個(gè)相鄰接頭在水平方向錯(cuò)開(kāi)的距離不應(yīng)小于50cm，各接頭中心至最近主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于縱距的1/3。

橫向水平桿宜采用直角扣件與橫向布置的立桿進(jìn)行連接。橫向水平桿外伸出端部的第一根立桿不小于10cm。

4.剪刀撐

縱向剪刀撐與每根主次梁處各加設(shè)一道，橫向剪刀撐設(shè)在現(xiàn)澆柱外側(cè)及縱向次梁處，水平剪刀撐分別設(shè)于高程8.0m、14.0m、19.0m 三層，對(duì)應(yīng)電機(jī)井、水泵井處水平剪刀撐頂至現(xiàn)澆混凝土面上，水平桿與已澆完成的混凝土柱層層抱緊。

剪刀撐應(yīng)沿該立面的整個(gè)長(zhǎng)度和高度連續(xù)布置，斜桿與地面的傾角按45°～60°控制。每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于4 跨，不多于8 跨。剪刀撐斜桿的接長(zhǎng)宜采用搭接，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.0m，應(yīng)等間距設(shè)置3 個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定。

5.扣件、可調(diào)托撐

扣件、可調(diào)托撐質(zhì)量符合現(xiàn)行規(guī)范要求。

扣件螺栓擰緊扭力矩值不應(yīng)小于40N·M，且不應(yīng)大于65N·M。主節(jié)點(diǎn)處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件的中心點(diǎn)的相互距離不應(yīng)大于150mm。對(duì)接扣件的開(kāi)口應(yīng)朝上或朝內(nèi)。各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長(zhǎng)度不應(yīng)小于10cm。

圖1

圖2

可調(diào)托撐螺桿外徑不得小于36mm，螺桿與支托板焊接應(yīng)牢固，焊縫高度不得小于6mm；可調(diào)托撐螺桿與螺母旋合長(zhǎng)度不得少于5 扣，螺母厚度不得小于30mm。

可調(diào)托撐抗壓承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于40kN，支托板厚不應(yīng)小于5mm。

6.腳手板、安全網(wǎng)

腳手板采用木質(zhì)腳手板，板寬25～30cm，板厚不小于5cm。安全網(wǎng)質(zhì)量符合GB5725 要求，密目式安全網(wǎng)質(zhì)量符合GB16909 的要求，驗(yàn)收合格后使用。

7.上人斜道

結(jié)合工程實(shí)際情況，上人斜道在單、雙向泵之間的交通橋上靠近支架另搭設(shè)，斜道的坡度不宜大于1 ∶3。沿架體的內(nèi)側(cè)搭設(shè)單側(cè)扶手欄桿，扶手欄桿的高度以1.2m 為宜。

三、技術(shù)方案

1.滿(mǎn)堂支架搭設(shè)

本工程滿(mǎn)堂架搭設(shè)的工藝流程：泵站上浮渣清理→定位設(shè)置通常立桿→排放縱向掃地桿→豎立桿→將縱向掃地桿與立桿相接→安裝橫向掃地桿→安裝縱向水平桿→安裝橫向水平桿→安裝剪刀撐→掛設(shè)安全網(wǎng)。

根據(jù)構(gòu)造要求在建筑物四角定出立桿離墻的位置，并做好標(biāo)記。用50m 長(zhǎng)的鋼卷尺拉直，分出立桿位置，并做出立桿的標(biāo)記。

2.驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

排架搭設(shè)完畢后，需按照《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-2011）進(jìn)行安全驗(yàn)收，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照表4.0.3 執(zhí)行，得分需全部符合要求。

檢查和驗(yàn)收應(yīng)符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）中8.1、8.2 要求。

3.滿(mǎn)堂支架拆除

滿(mǎn)堂架拆除程序遵循由上而下，先搭后拆的原則，一般的拆除順序?yàn)椋喊踩W(wǎng)→欄桿→剪刀撐→橫向水平桿→縱向水平桿→立桿。不準(zhǔn)分立面拆架或上下兩步同時(shí)進(jìn)行拆除。做到一步一清、一桿一清。拆立桿時(shí)，要先抱住立桿再拆開(kāi)最后兩個(gè)扣件。拆除縱向水平桿、斜撐、剪刀撐時(shí)，應(yīng)先拆中間扣件，然后托住中間，再解端頭扣。分段拆除桿差不應(yīng)大于兩步。應(yīng)保證拆除后架體的穩(wěn)定性不被破壞；當(dāng)腳手架拆至下部最后一根長(zhǎng)鋼管的高度（約6m）時(shí)，應(yīng)先在適當(dāng)位置搭臨時(shí)斜撐加固后再進(jìn)行拆除。

四、設(shè)計(jì)計(jì)算

1.工況A、工況B 計(jì)算

工況A 計(jì)算單元取主次梁交叉位置，支架布置取54cm×40cm×150cm，總高度16.54m，頂部采用可調(diào)托撐。

工況B 支架布置446×383cm 單方格計(jì)算，承重立桿總計(jì)33 根，立桿布置主梁下取54cm×40cm×135cm，次梁下取60cm×94cm×135cm，板下取94cm×108cm×135cm。

經(jīng)驗(yàn)算，A 工況、B 工況立桿均滿(mǎn)足穩(wěn)定、承載力要求。

2.扣件抗滑承載力驗(yàn)算

經(jīng)驗(yàn)算，扣件最大受力R=7.53kN ≤RC=8kN（扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，按規(guī)范采用表5.1.7），扣件抗滑承載力滿(mǎn)足規(guī)范要求。

3.立桿地基承載力計(jì)算

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，滿(mǎn)堂腳手架直接從流道層頂板、工作層頂板（C30 混凝土）上進(jìn)行搭設(shè)，故此處的地基承載力滿(mǎn)足要求。

4.面板驗(yàn)算

面板為覆面木膠合板，厚度為15mm，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為15N/mm2。根據(jù)驗(yàn)算，面板彈性模量為5400N/mm2。

取單位寬度1000mm，按二等跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1。

經(jīng)驗(yàn)算，強(qiáng)度、撓度、支座反力均滿(mǎn)足要求。

5.小梁驗(yàn)算

小梁采用方木，規(guī)格為100mm×50mm，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為15.44N/mm2。經(jīng)驗(yàn)算，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為1.77N/mm2，彈性模量為9350N/mm2，截面抵抗矩為41.67cm3，小梁截面慣性矩為104.17cm4。

為簡(jiǎn)化計(jì)算，按四等跨連續(xù)梁和懸臂梁分別計(jì)算，如圖2。

經(jīng)驗(yàn)算，抗彎、抗剪、撓度、支座反力均滿(mǎn)足要求。

五、結(jié)語(yǔ)

龍山水利樞紐工程泵站主廠(chǎng)房高支模滿(mǎn)堂腳手架通過(guò)事前、事中層層嚴(yán)格管控，順利完成了斜屋面大方量混凝土澆筑，取得了較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，其施工構(gòu)造和相關(guān)技術(shù)可在同類(lèi)工程中推廣應(yīng)用■