水利灌區(qū)渡槽基于鋼管腳手架高大支模施工

楊尚誠，王泓智

（江西精諾檢測有限公司，南昌 330201）

0 引 言

水利灌區(qū)渡槽規(guī)模大，高度大，常規(guī)模板施工技術(shù)模板利用率比較低，施工速度慢。而高大支模施工技術(shù)具有模板規(guī)模大、施工速度快、模板利用率高等優(yōu)勢，可滿足渡槽大體積混凝土澆筑的要求。但高大支模施工對質(zhì)量和安全的要求比較高，需要借助鋼管腳手架才能為高大支模各道工序的順利開展提供良好的條件，提升高大支模的穩(wěn)定性，保障水利灌區(qū)渡槽施工質(zhì)量。

1 工程概述

白云山灌區(qū)位于江西省吉安市贛江中游東岸，是江西省商品糧產(chǎn)地之一，其地理位置為N26° 40′ ~27° 05′，E115° 03′ ~ 115° 15′，灌區(qū)范圍東起富田山地，西至贛江邊，南以仙槎水為界，北臨烏江。東西長25km，南北寬 51km，總面積 993km2，主要解決吉安市青原區(qū)天玉、富田、新圩、值夏、文陂、河東、富灘，泰和縣萬合、苑前、灌溪、墾殖場的引水灌溉。

2 水利灌區(qū)渡槽高大支模設(shè)計

本工程肖家渡槽最大支模高度排架為11.20m（預制槽身），源頭渡槽最大支模高度為9.80m（現(xiàn)澆槽身），渡槽結(jié)構(gòu)形式比較復雜，為滿足渡槽施工要求，高模板支承體系，用φ48×3.5mm的鋼管搭建滿堂腳手架，步長選取1500mm，梁底木方小楞50mm×100mm，間隔200mm。在渡槽的兩端，豎向支撐柱的間距為0.9m。在槽底布置兩列立桿，其跨向間隔為450mm。在渡槽施工中，兩邊的立桿與高支模板的橫桿用雙扣件連接，形成了一個穩(wěn)固的框架。掃地桿到底面的間距是200mm，頂托螺桿從頂部鋼管中伸出的長度不超過200mm，但也不能＜100mm，沿著渡槽跨度放線，在梁兩側(cè)立柱下布設(shè)剪刀撐。本工程渡槽高大支模搭設(shè)參數(shù)如表1所示。

表1 模板搭設(shè)參數(shù)表（源頭現(xiàn)澆渡槽）

3 基于鋼管腳手架的高大支模施工

3.1 渡槽搭設(shè)

案例工程渡槽由18mm厚的雙膠合板和小木方次楞共同組成，并通過U型支架和鋼管支架相互結(jié)合的方法進行加固，為保證整個渡槽結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，方便后期施工，頂部螺桿要能夠伸出鋼管頂部至少100mm，但不能超過200mm。并在距離地面高度約200mm的位置，布設(shè)一道高強度掃地桿，在立桿底部設(shè)置邊長為15cm的墊板，立桿90×90mm，間距1.5m，以提升穩(wěn)定性，控制好沉降和變形問題。并于渡槽上部、中部、下部布設(shè)上橫向剪刀撐，控制剪刀撐斜桿和水平面之間的夾角在45°左右，且在兩相鄰剪刀撐間布設(shè)“之”字支撐，以進一步提升渡槽的穩(wěn)定性和牢固性[1]。架體與現(xiàn)澆筑柱體應(yīng)牢固地連接在一起，并保持穩(wěn)定。能夠抵抗各種外力和負載，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。同時，梁板下的立桿應(yīng)按照要求縱橫成排，形成有序的支撐體系。橫桿應(yīng)該貫通整個支承體系，形成穩(wěn)定的支撐框架，確保施工過程的安全性和可靠性。板下支承中所有的橫筋都應(yīng)該延伸至梁下，并與梁下橫筋或立筋相連接以便更好的傳遞各種負載和力量，確保支承體系的整體穩(wěn)定性。這種連接方式能夠有效地提高支承體系的承載能力，防止結(jié)構(gòu)變形和破壞。

3.2 立桿施工

為保證基于鋼管腳手架的高大支模施工質(zhì)量，和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須在合適的位置布設(shè)上強度和質(zhì)量達標的縱向和橫向掃地桿，掃地桿通過直角扣件和鋼管腳手架連接到一起，為了滿足施工安全的要求，本工程則在立桿施工中，將高出的縱掃桿向下延伸兩跨，并將其牢固地固定在立桿上。確保高低差不超過1m，從而保證支撐的穩(wěn)定性和安全性。在固定縱掃桿的過程中，對立桿的使用也需要進行嚴格的規(guī)范。立桿應(yīng)該采用對接連接方式，并且接頭的位置不應(yīng)該設(shè)在同一直線上。同時要將在同一直線上間隔一條豎桿的兩接頭緊密連接一起，控制高度方向上的間隔≥500mm，控制各接頭中心與柱節(jié)點的距離在1/3的步長[2]。這種連接方式可以保證立桿的穩(wěn)定性和承重能力，避免出現(xiàn)安全隱患。此外，鋼管立柱垂直度的誤差應(yīng)不超過支架高度的1/300，并且應(yīng)在50mm內(nèi)。每個柱子的底面都要有一個基座和一個襯墊，襯墊的厚度不能低于50mm。立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求：

地基承載力設(shè)計值:

其中，地基承載力標準值：fgk= 120 kPa ；

腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc= 1 ；

立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力：

其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值：

基礎(chǔ)底面面積 ：A = 0.25 m2。

p=68.66 ≤fg=120 kPa ，地基承載力滿足要求。

3.3 縱向水平桿和剪刀撐施工

為確保縱向水平桿的穩(wěn)定性和承載能力，接長時最好使用對接扣件進行連接。在對接扣件的使用上，應(yīng)注意將它們的位置錯開，以避免相鄰縱桿的連接部位在同一跨距內(nèi)或同步。對于不同步長和不同跨長的兩個相鄰節(jié)段，也需要使用對接扣件進行連接，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。其橫向相交間距不能＜500mm，節(jié)段中心到最近的主結(jié)點的間距不能超過1/3的縱向間距[3]。搭接長度不得＜1m，并以等間距布置3個轉(zhuǎn)動扣件進行固定，扣件的端面與搭接縱向水平的桿端之間的距離不得＜100mm。用抱箍將每排立桿縱向水平拉桿的兩端進行嚴密扣接；延伸橫向水平拉桿進入次梁；并將板底支撐立桿與其水平拉桿緊密扣接，本工程支撐體系和豎向結(jié)構(gòu)相連如圖1所示。

圖1 支撐體系和豎向結(jié)構(gòu)相連圖

滿堂模板支架的立面需要設(shè)置支架立桿，并應(yīng)于縱向立桿之上設(shè)置縱向剪刀支撐，每個立面設(shè)置的剪刀支撐數(shù)量不得少于兩個。特別注意在支撐主梁的部位，應(yīng)增加一道剪刀支撐。工程剪刀撐跨越立桿的最多根數(shù)如表2所示。

表2 剪刀撐跨越立桿的最多根數(shù)

3.4 扣件支撐地基施工

對于連接緊固件的開孔，應(yīng)確保其位于上方或內(nèi)部，這樣可以使得緊固件在受力時能夠更加穩(wěn)定，也可以避免一些潛在的安全隱患。同時，在安裝扣件螺栓時，應(yīng)盡可能朝向相同方向，以保證受力均勻，提高緊固效果。緊固螺栓時，扭矩應(yīng)控制在45~60N·m之間，以使螺栓緊固的力度適中，達到緊固效果。主節(jié)點處，縱橫向水平桿、橫向斜撐、剪刀撐等使用的直角扣件與旋轉(zhuǎn)扣件的中心點的間距控制在不超150mm，以保證這些扣件在受力時能夠保持穩(wěn)定，并且可以有效地降低因受力不均而產(chǎn)生的安全隱患。此外，防滑固定件之間必須牢固擰緊，且不會發(fā)生滑動或脫落的情況。在安裝完成后，應(yīng)由專職的技術(shù)人員進行核查、確認。為保證立桿基礎(chǔ)承載力，立桿底部應(yīng)設(shè)≥150mm×150mm的墊板，保證架體不下沉[4]。

3.5 其他施工細節(jié)的控制

泵送管道不能掛在整個腳手架上，只能依附柱身另搭設(shè)支撐架，在澆筑混凝土之前，為了保證以后的澆注安全，需要在模架上加荷。保證豎向、橫向鋼筋在《扣件式腳手架規(guī)范》中所規(guī)定的范圍內(nèi)。立桿支撐務(wù)必垂直，禁止錯接，立桿的承重必須貫通，嚴禁將立桿的載荷傳給橫桿，橫桿的載荷又傳給立桿（確保載荷清晰）[5]。支承應(yīng)做到水平垂直，呈一字排開，以確保橫向拉桿和縱向拉桿之間可以用緊固件相連。陰陽角處要用木框?qū)R，以確保線條平滑和避免在現(xiàn)場產(chǎn)生膨脹。支承系統(tǒng)采用已經(jīng)澆注好的鋼筋網(wǎng)，采用剛性連接，張緊頂固，保證支承系統(tǒng)的穩(wěn)定性。柱與滿堂架連接大樣圖如圖2所示。

圖2 柱與滿堂架連接大樣圖

頂托支座位置應(yīng)將兩個鋼管并列在一起，進行荷載傳遞。頂托支撐的插入長度要以確保頂托支撐的穩(wěn)定性和不會出現(xiàn)錯位為原則，通常突出的長度不會超過總長度的1/3。在可調(diào)節(jié)支架的底座上，在立柱的頂端，要在垂直向和橫向各布置一根水平拉桿。在符合模板設(shè)計的水平拉桿步距要求下，應(yīng)均分掃地桿與頂部水平拉桿的間距以確定步距，并在每一步距處，各設(shè)縱橫向一道水平拉桿。最后，確保所有的橫向拉桿的末端務(wù)必與周圍的建筑緊固在一起[6]。當沒有支撐的地方時，在橫向拉桿的兩端及中間部位，在垂直方向上布置一條連續(xù)的剪力梁。若支架立柱的高度超過5m時，需在立柱的外側(cè)四周及中間有結(jié)構(gòu)柱的部位，依照豎向間距2~3m、水平間距6~9m的原則，與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置一個固定節(jié)點。

4 結(jié) 語

綜上，結(jié)合實際案例，分析了水利灌區(qū)渡槽基于鋼管腳手架的高大支模施工，結(jié)果表明，白云山灌區(qū)渡槽結(jié)構(gòu)復雜，規(guī)模大，常規(guī)模板施工技術(shù)難以滿足渡槽快速施工和高質(zhì)量施工的要求。經(jīng)做好渡槽搭設(shè)、立桿及縱向水平桿和剪刀撐施工、扣件支撐地基等施工要點，并做好各道工序的有序銜接，確保了水利灌區(qū)渡槽鋼管腳手架高大支模施工的穩(wěn)定性，有效滿足水利灌區(qū)渡槽規(guī)模大、施工安全等要求，從而保證水利灌區(qū)渡槽施工質(zhì)量。