扣件式钢管脚手架高支模系统的设计与施工

扣件式钢管脚手架高支模系统的设计与施工

中国建筑第二工程局有限公司北京市100160

摘要:最近几年,高支模坍塌事件不断发生,受到各部门的重视本文就结合高支模使用的实践,对高支模系统的设计及施工进行分析。要强调高支模系统的整体稳定性、局部稳定性及底部立杆的强度等问题的设计。所以,扣件式钢管脚手架高支模系统设计的关键就是对荷载组合、对可靠构建措施进行准确合理的布局。

关键词:扣件式钢管脚手架;高支模系统;设计

引言

与传统的支撑体系相比,高支撑体系具有体系自重大、支撑高度大的特点,其更加强调系统的局部稳定性、整体稳定性、支撑楼面的承载力和底部立杆的强度等问题。因此,在扣件式钢管脚手架施工时,要对其进行合理的布局,对一些较为关键的部位实施系统的验算,这样不仅可以确保工程的顺利施工,而且还能降低安全事故的发生率。

1扣件式钢管脚手架高支模系统的影响因素

1.1搭建材料

目前,大部分施工单位在进行高支模系统施工时均存在以下问题:首先,钢管质量不能满足施工需求,有些单位从非正规厂家进货,而且未对进货质量进行抽查。钢管使用过程中会出现管壁压扁、弯曲、管壁开裂等现象,从而导致钢管的抗压、抗弯能力下降;其次,部分单位使用地槽钢、灰口铸钢等来制作扣件,但是有些厂家为了节省成本偷工减料,从而导致其承载性能不能符合实际需求。

1.2高支模支撑体系

支撑立杆底部垫板厚度不足或者回填土未夯实,从而导致支撑体系下沉。支撑立杆发生倾斜可能会导致受力计算失真,大大降低了支撑体系的承载力。立杆节点与底模水平钢管未采用双扣件保险。支撑立杆顶部U形可调节范围大于300lnnl,从而导致楞木与u形支托出现间隙,立杆所能承受的垂直荷载大大降低。扣件预紧力矩比较小,容易导致扣件发生滑移,从而降低其稳定性。

2设计的思路

选择合适的支撑类型——按照建筑结果的特点对平面的布局进行设置——对荷载的分组进行一定的计算——按照上部荷载由上至下挨个的验算支撑体系中的各构件的抗压、抗弯强度,以及杆件的稳定程度与架体整体的稳定性——绘制出支撑的布置图与构件的大样图——高支模系统施工组织的设计——搭设与拆除施工方案——安全技术的措施与加固的措施——支撑系统现场安装验收的方法与标准。设计的计算要充分的考虑模板和支撑的重量、混凝土以及钢筋自重、施工人员的设备荷载、混凝土倾倒与振捣产生的荷载,要按照荷载最不利的状态与组合进行计算,对支撑架的变形进行严格的控制,保证架体的稳定性。

3方案的部署

支撑使用钢管φ48×3.5mm的扣件式连接,排架支撑组合,模板要采用胶合板,竖楞使用50×100mm方木,搁栅使用钢管φ48×3.5mm加以连接。加固柱、梁使用φ14mm对接螺栓。立杆及从横向水平杆要采用扣件式的连接。而剪刀撑连接的方式是纵横连接,竖向设置要到顶。除了在架体的四周进行设置外,纵横向剪刀撑要每隔四跨设置出一道。采用搭接的方式对剪刀撑斜杆进行接长。设置的水平加强层要在扫地杆与梁底下的纵横向水平之间,还要纵向连续设置水平剪刀撑,横向设置道边。网格状是由水平和垂直的剪刀撑来形成的,还可以用来增强整体的刚度。支撑的系数和四周都已经完成的楼板、墙体和立柱比较可靠连接,并可以提高模板支撑系统的整体性和平面稳定性。

4高支模系统施工管理

高支模系统施工之前,要根据现场情况制定合理的搭设和拆除方案,以及施工计划和流程。同时还要对施工队伍实施严格审查,并制定具有针对性的安全技术监督。旌工过程中,施工人员和监督人员要严格按照相关要求施工,尤其是扣件和钢管的质量。按照设计好的标准进行立杆的施工,此过程中立杆和水平杆要相互错开,最好不要在同一个跨内。横杆的水平偏差和立杆的垂直偏差要小于规范的要求。立杆的安装过程中要设置梁下纵横向水平杆和纵横向扫地杆,横向扫地杆采用直角扣件并紧靠纵向扫地杆下方进行固定,而纵向扫地杆要固定在距底座小于200mm处的立杆上。搭设完毕后,监管人员要按照相关规范和标准对其进行分段验收,验收合格之后才能移交使用。

5高支模设计和施工中注意的几点

5.1支架的构造

根据梁板模板高支撑架设计的荷载所要使用的单立杆或是双立杆;立杆之间设计双向的水平杆要具有一定的距离,并且要保证两个方向具有一定的设计刚度;梁和楼板之间的荷载比较大,可以采用立杆的不同间距。但是只适合在一个方向变距,而另一个方向不发生任何的改变。

5.2立杆之间的距离

当架体的荷载在不同立杆的高度轴力会发生较小的变化,要在横杆上进行连接加固;如果中部有加强层或是支架比较高,轴力沿高度分布变化比较大时,可以使用下小上大的变步距来进行设置,但是变化不适合过多;高支撑架步距有0.9-1.5m左右最好。立杆的间距不可以超过支撑设计的规定,而且不可以超过1m。立杆的底部支撑结构要具有一定的支撑上层荷载的能力,作为比较合理的传递荷载,立杆底部要设置钢质的垫板,还要在上下层立杆处在同一个垂直线上。

5.3整体性的构造层

当支撑架的高度不小于20米或是支撑架横向的高度比小于6时,要设置整体性单或是双水平加强层;单水平的加强层可以每4-6米沿水平接哦故层设置水平的斜坡或是剪刀撑,还要和立杆进行结合。各接头的中心到最近的点的距离不可以大于3分之1,如果超过3分之1就要用横杆进行连接加固。双水平加强层在每隔10-15米设置在支承架的顶部和中部,四周和中部每10-15米设置竖向的斜杆,使之具有较大的刚度和变形约束的空间结构层;不管是任何的施工情况,高支撑架的顶部和底部都要设有一定水平的加强层。

5.4剪刀撑

沿支架四周外立面满设剪刀撑。中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10~15m纵横设置。满堂的模板支撑承架应沿架体四周外立面铺设竖向剪刀撑,竖向剪刀撑均由底至顶连接设置。因支撑架较高,为提高架体的整体刚度,在架体顶部、底部扫地杆处以及中部每隔4—6m设置满堂水平剪刀撑。剪刀撑必须与立杆相连接,合理设置剪刀撑能有效防止架体整体失稳。

5.5顶部支撑点

最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm:支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12?时,可用双扣件;N>12kN时应用顶托方式。

5.6使用管理与维护

支撑系统并非搭设完成就一劳永逸,还须加强在使用中的管理和维护保养。混凝土浇捣前应对模板及支架作一次全面检查,必要时作补强,浇捣时将施工荷载严格控制在计算荷载之内,混凝土浇捣、卸料不得集中一点,避免局部超载。施工中必须有专人监管,防止不当的人为因素造成事故;定期依据规定的安装质量检验项目、要求和方法开展检查和检验;对立杆间距、水平、剪刀撑的稳定性随时观察,做好记录。

结束语

如今与高支模系统相关的规范和标准尚且存在一定的局限性。所以,相关人员应当切实根据施工现场的实际情况,做好扣件式钢管脚手架的设计与施工,并严格控制各个环节的施工质量,只有这样才能有效避免安全事故的发生,大幅度提高施工质量。

参考文献

[1]杜荣军.扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全[J].施工技术.2002(03)

[2]马万龙,陈宗晓.扣件式钢管高大模板支撑系统的施工设计[J].产业与科技论坛.2011(10)

[3]魏邦仁.扣件式钢管脚手架高大模板支撑系统常见问题及控制要点[J].安徽建筑.2015(06)

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