王武军（中建二局三公司）
摘要:本文通过工程实例介绍转换层高支撑满堂脚手架的施工工艺和主要问题的处理，以供广大工程技术人员参考。
关键词：脚手架施工模板支架
1工程概况
翡翠绿洲森林半岛二期由10栋15~25层不等的高层商业住宅楼和一层地下室组成，用地面积29411.49平方米，建筑总面积162967平方米，其中地上部分建筑面积149447平方米，地下室建筑面积13520平方米。本工程建筑类别属商住楼，其中首层为商铺，二层以上为住宅楼。
本工程基础采用锤击式高强预应力管桩。抗震设防烈度为六度，设计使用年限为50年。整个工程的结构形式为部分框支剪力墙结构：即上部体系为现浇钢筋砼框支剪力墙结构，塔楼中间电梯及楼梯部位布置剪力墙。转换层以下除剪力墙加厚外，还设计有较大截面的框支柱。转换层设置在二层，采用梁式转换。转换梁高最大为2.2m，其余为800mm-2000mm不等，梁宽在400mm-1400mm之间。转换层楼板厚度为200mm。
2模板及支撑计算
2.1荷载计算：由于模板结构设计属于临时性结构设计，目前我国还没有这类规范，而现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）中又没有关于模板设计的规定，因此，在进行模板结构计算时，根据原国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—92）的规定进行荷载取值和组合。这些荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土重量、钢筋重量、施工荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。由于大梁配筋率较大，因此，钢筋的自重标准值并没有按一般取1.5kN/m3，而是经估算后保守取3.0kN/m3。
2.2计算步骤荷载计算后，分别对模板、主次龙骨（木枋）进行内力验算，其顺序如下：梁底模板的抗弯强度、挠度验算→次龙骨的抗弯强度、挠度验算→主龙骨的抗弯强度、挠度验算→支撑立杆的强度、稳定性验算。
在验算立杆的稳定性时应注意，立杆的计算长度应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）的公式：lo=h＋2a计算,其中h为立杆的步距，a为立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度。根据“广东省建设工程高支模系统施工安全管理办法”中的规定，h≤1500。
2.3梁侧模板系统的计算新浇混凝土作用在模板上的最大侧压力取以下两式中的较小值：F1=0.22鉩t012V1/2F2=鉩H
式中鉩—混凝土的重力密度（kN/m3）；t0—新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用t0=200/（t＋15）计算（t为混凝土的温度℃）；
1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；
2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度在110～150时，取1.15；V—混凝土浇筑速度（m/h）；
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）。
按新浇混凝土作用在模板上的最大侧压力与振捣混凝土时产生的荷载组合值对梁侧板及侧枋进行强度、刚度验算，并计算所需对拉螺栓的直径及间距。
3施工方案
3.1施工工艺流程：编制专项方案→放线测量→基础处理→专家论证→支架搭设及模板安装→支架验收→结构施工及养护→支架拆除。
3.2支架搭设
3.2.1搭设用的钢管杆件及配件应符合下列规定：①剪刀撑、水平杆件、、连接杆和扣件的设置应符合规范要求。②不配套的钢管架与配件不得混合使用。③搭设万一不佳后，应检查并调整其水平度与垂直度，以及杆件的步距、纵距和横距。④剪刀撑、横向斜撑水平杆件应紧随钢管立杆的安装及时设置。⑤连接钢管立杆与配件的扣件必须处于缩紧状态。⑥水平杆件或脚手板应在同一步内连续设置，脚手板应满铺。⑦严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用。⑧支架必须配合施工进度搭设，一次性搭设高度应符合要求。
3.2.2连接杆加固杆、剪刀撑等加固件的搭设应符合下列规定：①加固杆、剪刀撑必须与支架同步搭设。②水平加固杆应设于钢管立杆内侧，剪刀撑应设于钢管立杆的外侧并连牢。
3.2.3加固件等与钢管立杆采用扣件连接时应符合下列规定：①扣件规格应与所连钢管外径相匹配。②扣件螺栓拧紧扭力矩宜为40~65N.m，并不得小于40N.m。③各杆件端头伸出扣件边缘长度不小于100mm。
3.2.4为增加支撑的稳定性，在支撑系统高度3.8米平面上增设一道水平剪刀撑，该剪刀撑与水平杆夹角为45~60度间。
3.3模板支架系统的检查和验收高支模施工是本工程施工的重点。由于局部楼面高度高，施工荷载大，若钢管扣件支撑体系处理不当，极易发生事故，故必须对高支撑支撑体系进行验收，达到施工方案要求后，方可进行下道工序施工。
模板支架体系搭设前、作业层上施加荷载前、整体或分段达到设计高度后应进行检查和验收。
此外，浇筑过程中必须指派专人对负一层支撑系统进行检查，发现问题及时加固和处理，并报告项目主管领导。
3.4支架的拆除①支架拆除前，写拆模申请，并提供砼强度报告，经项目技术负责人同意后方可拆除。②支架拆除前应由项目相关负责人进行拆除安全技术交底。③拆除支顶架前，应清除架上的材料、工具和杂物。④支架拆除前，应设警戒区和警戒标志，并由专人负责警戒。⑤支顶架的拆除应在统一指挥下，按先装后拆、后装先拆的顺序及下列安全作业要求进行：a支架的拆除从一端走向另一端、自上而下逐层地进行，严禁上下同时作业；b同一层的构配件和加固件应按先上后下、先外后里的顺序进行；c在拆除过程中，支架的自由悬臂高度不得超过两步，当必须超过两步时，应加设临时拉结；d通长水平杆和剪刀撑等，必须在支架拆卸到相关的钢管架(立杆)时方可拆除；e工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆卸作业，并按照规定使用安全防护用品；f拆除工作中，严禁使用榔头等硬头击打、撬挖，各构配件严禁抛至地面；g拆卸连接部件时，应先将锁座上的锁板与卡钩上的锁片旋转至开启位置，不得硬拉，严禁敲击。
3.5防止高支模支撑系统失稳的措施①浇注梁板砼前，应组织专门小组检查支撑体系中各种坚固件的固体程度。②浇注梁板砼时，应专人看护，防止紧固件滑动或杆件变形异常，以及加固变形杆件，防止质量事故和连续下沉造成意外坍塌。
4安全技术措施
4.1脚手架搭设和拆除必须由符合劳动部颁发的《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》经考核合格，领取“特种作业人员操作证”的专业架子工进行操作施工。
4.2架子搭设和拆除须严格按操作规程执行，架子搭设完毕后须经过验收合格后方可进行上部悬挑梁施工。
4.3安全网、拉接固定的连墙件等都须按照方案实施。
5设计与施工体会
5.1按照规范要求，对木模板系统的计算是采用概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行的。因此，在高支模设计中，各种参数的取值是否合理，将影响计算数据的准确性和支撑系统的安全性。
5.2本模板支架基础的承载力虽然要求很高，但支承在已浇筑混凝土的地面上，支架基础的承载力很容易满足支模施工和使用要求，因此，本设计对基础考虑得不多。当高、重、大跨度梁板模板支架支承在地下室结构楼面上时，则要考虑下层楼面的结构承载力，要进行必要的加固处理。当模板支架支承在泥土地面上时，应在平整、夯实后加设满足承载力要求的垫块支承立杆，?并采取排水措施。
5.3经计算分析，钢管的承载力较大（可用步距调整），其平面间距主要受木枋的强度和刚度影响。当木枋的强度和刚度满足不了要求时，可考虑使用双木枋（即两条木枋叠起来使用）。由于木枋长度一般都是长2m，因此设计时垂直梁轴线方向的间距可以先定下来，一般为2m的1/2、1/4或比之略小，而沿梁轴线方向的间距则要通过试算来决定。
5.4由于施工中产生的振动荷载较大，竖向支撑由扣件式钢管脚手架组成，而安装的误差很难保证杆件在竖直的一条线上，因此扣件式钢管脚手架要排列整齐和顺直，并要及时安设好纵横向水平拉杆、剪刀撑等。上下层立杆采用的对接扣件应按规范要求交错布置。
5.5由于支架的搭设是由架子工作业的，而支架上的模板系统则由木工来完成，因此，在设计与施工过程中，要综合考虑各班组的情况，协调好各班组的工作，才能设计出既确保安全、方便施工，又节约钢管用量的支模系统。
6结束语
通过本工程转换层高支撑满堂脚手架的可靠性设计和实施，证明本工程的高支撑设计是可行的。实际上，影响转换层高支撑满堂脚手架整体稳定性的因数非常复杂，可概括为管材性能的不定性、几何参数不定性以及稳定性计算模式的不定性等等。通过本篇文章，旨在说明基于可靠性的脚手架设计与常规脚手架设计相比，可靠性设计更具有其合理性和科学性，体现在以下几方面：①考虑了脚手架钢管的强度、几何尺寸及搭设尺寸的变异性；②考虑了作用于脚手架上恒荷载和活荷载作用效应的变异性；③考虑了转换层高支撑满堂脚手架的实际工况。
总之，随着国内外转换层高支撑满堂脚手架试验研究成果和相关随机统计参数的增多，转换层高支撑满堂脚手架的可靠性设计必将广泛应用于工程中。