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摘要:根据编制、评审高大模板专项施工方案实践和国家有关规范,简介高大模板支架体系的设计、施工及注意事项。
关键词:高大模板;支架体系;支架设计;支架施工;问题与整改
前言
目前,按照国家建设部建质[2009]87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定(搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上;施工总荷载15KN/m2及以上;集中线荷载20KN/m及以上的);其高大模板工程在施工前必须编制专项施工方案,并经专家论证审查通过后,方能施工。在变电站工程中,基本上主控楼的GIS室高度都超过8m,因此基本上在变电工程中都存在高支模。如何能编制既安全,又经济合理,且具可操作性强的专项施工方案,是每一个编制者所期望的,以下结合编制、评审高大模板专项施工方案实践,谈谈高大模板支架体系的设计、施工中应注意的事项以及对应措施,供同行参考。
一、高大模板支架体系的基本型式及特点
高大模板支架体系的常用形式可分为:扣件式钢管脚手架,门式钢管脚手架,碗扣式钢管脚手架,型钢式(贝雷架)脚手架。
(下称钢管架)
优点:搭拆灵活方便,支架整体稳定性较好,承载力较大,扣件可根据结构受力状况在杆件上设置,构架尺寸可根据需要选定和调整,斜杆和剪刀撑的角度可按相关规范的规定范围内调整。
缺点:由于钢管为定型长度(长度多为3m、6m),故在支模高度不一定合适时,需裁截钢管,造成浪费,另搭设时间相对较长。用途:构筑各种型式的脚手架,模板和其他支撑架,并作门架、碗扣架的辅助加强杆件。
(下称门式架)
优点:尺寸标准化,组装方便,搭设效率高,用材较省。
缺点:,、、。有一定局限性。另,构架尺寸的任何改变都要换用另一种型号的门架及配件,交叉支撑易在铰点处折断,由于配件多,支架整体稳定性比扣件式钢管脚手架差。
用途:多用作梁板、墙构架的支撑架。
优点:杆件轴心连接,节点构造无偏心,整架承载力
高,安装速度快。
缺点:由于横杆为集中尺寸的定型杆,,使构架尺寸受限制,现场定位易出偏差。
用途:构筑各种型式的脚手架,模板和其他支撑架。
(贝雷架)脚手架
此类脚手架多用于大跨度、荷载大的支模,多用于交通、市政桥梁的支模。
以上几种类型脚手架,钢管架和门式架在市政、土建工程中用的较多。
二、支架选型时的基本原则
支架选型应结合以下情况综合考虑:
,确定支架选钢管架或门式架。
,截面较大时,(本人认为梁截面(b×h)≥)宜选取钢管架。
<6m时,考虑到钢管为定长,(钢管长度多为6m)宜采用门式架。
,支模平面为曲线(圆形)等时,宜选取钢管架。
。如果确需混搭的话,需在结合处采取措施,(其结合部钢管立杆的步距应为门式架高度的一半)以确保两种不同类型支架的整体稳定。
、荷载大的支模,如交通、市政桥梁的支模则应考虑型钢式(贝雷架)脚手架。
三、支架设计及注意事项
高大模板专项施工方案由文字叙述、计算书和支架设计图纸三部分组成,一个完善的专项施工方案应符合安全可靠、操作可行和经济合理的要求,三者缺一不可。支架体系计算的内容应包括施工荷载计算、模板支撑系统各构件(底模、侧模、次龙骨、主龙骨和钢管立杆(门
架))的强度与刚度验算、钢管立杆地基(或支承楼面)承载力验算,以及支撑系统的抗倾覆验算等。
⑴首先按支架选型原则确定支架的类型(钢管架、门式架、门式架与钢管架混搭)。
⑵如支模梁、板截面尺寸较多,应按梁、板截面尺寸、梁高进行归类,(梁、板截面用于考虑立杆布置,梁高考虑梁侧模设置)并选取同一类中最大梁、板进行计算。
⑶按经验初定主梁及主要次梁的立杆(门架)纵、横距,根据提供的材料(模板、木枋、立杆、对拉螺栓等)以及相应的荷载进行计算,并调整至较佳结果。
⑷根据计算结果,绘制支架立杆(门架)布置平面图,剖面图,节点大样图,竖向(水平)剪刀撑布置平面图,监测点布置平面图。
⑸根据支架立杆(门架)的最大荷载验算立杆基础承载力。
⑹视支模情况是否需进行验抗倾覆验算。如为混凝土水平构件(梁板),水平推力只是混凝土泵产生的水平推力,水平推力较小,另已设置剪刀撑、水平拉杆相连形成整体,且端头顶紧结构的混凝土柱可将水平推力传递到结构柱和地面,确保支架的整体稳定,可以不进行抗倾覆的验算。
⑺完成文字叙述部分。(一般包括工程概况,编制依据,选用材料,支架结构构造,模板支架搭设工艺,混凝土浇筑方法,支架拆除,施工计划,劳动力计划,安全技术措施,质量保证措施,施工监测方案,安全应急预案等)。
⑴支架计算应遵循荷载传递路径从上到下进行。(即梁板下模板、次龙骨、主龙骨、立杆、立杆基础)。
⑵梁边至板立杆之间两侧板荷载应计入梁次龙骨荷载计算。
⑶计算时应考虑施工的可行性,如计算门式架支架,,,,。
⑷应注意边梁与非边梁的侧模计算模型是截然不同,边梁侧模计算模型,由于其一侧无板,故梁侧模计算模型为悬臂梁,而非边梁侧模计算模型为简支梁。
⑸立杆基础承载力验算,当立杆支承在混凝土楼面上,必须验算混凝土楼面结构的承载力(抗弯、抗剪、局压等)。如不满足要求,则应进行回顶,(回顶层数,立杆间距应按计算确定)当立杆支撑在地基上时,应验算地基土的承载力。(抗压)在验算过程中,应按JGJ130-。
⑴支架设计时,确定了主梁立杆矩阵后,板立杆间距应考虑梁、板立杆需符合模数,以方便水平杆能拉通。
⑵水平杆应与已浇注的混凝土柱抱箍或与混凝土柱、墙顶紧。
⑶高大模板区水平杆与该区四周外侧非高支模区应至少两根立杆(门式架两榀)有效扣接,如外侧为外墙空间时,需增设两排立杆,以便拉结。
⑷竖向剪刀撑、水平剪刀撑应按有关规范设置,另在大梁两侧应设置竖向剪刀撑。
⑸如确需要采用门式架和钢管架混搭,需在其结合处采取措施,(其结合部钢管立杆的步距应为门式架高度的一半)以确保两支架的整体稳定。
⑹当支模高度较高时,要保证支架搭设的高宽比,避免支架失稳。(本人认为高宽比应根据支架高度、荷载大小、现场搭设等情况考虑)。
(7)高支模范围内的混凝土柱必须先行浇注,待柱混凝土设计强度达到75%后,梁板支架方能进行施工。
四、支架施工存在的问题及整改
几年来,通过参加高大模板支架搭设的验收,发现存在一些问题,归纳起来,其主要表现为:
⑴材料材质方面:个别钢管立杆(门架)存在锈蚀、弯折现象,部分木枋截面尺寸不够,如方案计算时按80×80mm木枋考虑,实际上为70×70mm,个别木枋尺寸甚至更少,另部分木枋存在缺棱缺角现象,实际材料与计算有出入,存在安全隐患。
整改办法:在锈蚀、弯折的立杆旁增设符合要求的立杆,至于木枋,视方案设计情况,如设计安全储备量很少,则应按木枋实际尺寸进行核算后的结果整改。
⑵部分支架顶未按要求设置顶托,部分钢管(门架)
的外伸螺栓长度超过方案规定,(方案中一般外伸长度
为300mm)个别伸出长度竟达到600~700mm,这些都与
计算参数严重不符,存在安全隐患。
整改办法:按方案要求设置顶托,另在外伸螺栓超
长位置增设水平拉杆,以减少其自由长度。
⑶部分次龙骨间距没按方案间距要求,间距较疏,个别主龙骨没有按方案要求设置,如方案要求为双钢管,而实际为单钢管或改为双木枋。
整改办法:按方案要求整改。
⑷部分支架未按步距设置纵、横水平拉杆(或漏设扫地杆),另水平杆端遇混凝土柱、墙的也没有按要求与混凝土柱抱箍或与混凝土柱、墙顶紧。
整改办法:按方案要求整改。
⑸个别大梁两侧未按方案要求设置竖向剪刀撑,个别竖向剪刀撑角度不对或长度伸不到顶,另水平剪刀撑有漏设现象。
整改办法:按方案要求整改
结束语
高大模板工程虽然是一项重点高危作业项目,属于
超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围,但只
要依据有关国家规范和工程经验,编制好专项施工方
案,并经专家论证审查通过,在施工中,严格按方案要求
执行,并加强高大模板施工期间的监测,这样高大模板
工程的施工安全就有了保障。
参考文献:
[1]JGJ130―2001(2002年版),《建筑施工扣件式钢管脚手架安
全技术规范》
[2]JGJ128―2000,《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》
[3]JGJ162-2008,《建筑施工模板安全技术规范》
[4][M].北京:中国建筑工业出版社,1994
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