摘 要 : 本文 以某 工程钢支撑模 板的施工实践 为例 , 讨论 大跨度 、 大截 面梁等模板工程 的支撑设计 及施 工。扣件式钢 管模板 支撑体 系在现浇 混凝土结构模板 支架施工中的广泛使用 , 要求现场 技术与 管理规 范, 要 求工程模板支撑系统施工质量符合相关规范的要求。本文对扣件式钢管模板支撑体系的设计及施工有一定的借鉴作用。
计算长度 : LO :h +2d = 1. 80 + 2 X0. 20 =2. 20m
细 长 比 : = LO / i= 220/ 1. 58 :139
稳定系数 : 中 =0. 353(查 [3 ]表 A . 0. 6)
f = N / (中×A ) = 33440/ (0 . 353 X 4 89 ) = 194 N / m m
(2)采用非规范要求的钢支撑 ‘ p48 ×2. 8 钢管搭设 。钢管载面积 A=397m m , 抗压抗弯设计值 , 模 板的平 均厚度计 算值取 值 、 立 杆 间距 、每根立杆支撑模板 的面积为 同上 (2. 1. 1)。立杆 所承 受的荷 载 : 除 钢筋壁厚与荷载组合不同之外, 其余同上, 因此取荷载组合值 : N = 33.35 k N
支架立杆的计算长度 LO , 长细 比 , 稳定 系数 中计算
钢管截面回转半径 i= v/ l/ A = D0+ d / 4 = 1. 60cm
其 中: D 为 钢管 外径 = 48r a m , d 为钢管 内径 = 48 —2. 8 ×2 :42.4 m m
计算长度 : LO = h + 2 0【 = 1. 80 +2 X0. 20 = 2. 20m : 220cm
细长 比: = L O/ i= 220/ 1. 60 = 137
稳定系数 : 中= 0. 353(查 [3]表 A. 0. 6 )
f = N/ (中 ×A ) =33350/ (0. 362 X 397 ) =232N/ r am
(3)两种不 同壁厚 比较 。由以上计算 可知 道 , 采用 标 准壁厚钢 管与采用非标 2. 8mm 厚的钢管 的钢管应 力相差很 大。在相 同的水平 拉杆 间距 即相 同 l o 的情况下 , 采用 2. 8r am 厚支撑立杆 比采用标准壁厚钢管, 钢管截 面减少 18. 81% , 相应钢材用量减少 18. 81% , 同时立 杆钢管应力增加 19. 58% , 钢 管应 力 值可 能超 过 钢 管抗 压 抗 弯 设 计 值 f=2 0 5 N / r a m 。
本工程采用 钢管 为 8 ×3. 5 圆钢 管。经 验 算钢 管应 力 194N/mm 小于抗压设计 值 f= 205N/ r a m 。钢管 等材 料进场 前后 安排 专人检查 , 验 收合格 , 并作相应 的记录 。
3 保证支撑搭设置规范 。 按规范规定及设计方案要求搭设
出于省事 , 现场施工人员往往不按规范规定的构造要求进行搭设 ,主要存 在有 以下几方 面:
(1)搭设的支撑体系缺少 连墙件 或连墙 点数量 不足 , 搭设 的剪刀撑不 成体系 , 无扫地杆 , 立杆 间距及纵横水平杆不按支撑设计 的间距设置或纵横水平杆未连成整体; 不能形成支撑体系结构静定;
(2)杆件 的接头不符合要求。在施工 中当支模与钢管长 度不相 符时 , 有的就用 2 只旋转扣件作钢管搭接 , 且立杆在 同一断面搭接较多 使稳定承载力降低。
(3)扣件拧 紧力矩不符合要求 。按规定 扣件螺栓拧 紧扭 力矩值 应控制在 40 ~ 65N . m , 实 际施工 中很多达不 到要求 , 大 多在 20N. m , 有 的只有 10N. m , 节点刚度 达不 到设计要求 , 造成支撑
3. 1 和 支撑设计一致的水 平杆立杆 间距 , 保 证与设 计计 算长度 I o 一致钢管立柱底部应设垫木和底座 , 顶部应设 可调 支托, 其螺杆 伸出钢管顶部不得大于 200m m , 螺 杆外 径与 立 柱钢 管 内径 的间 隙不 得大 于3m m , 安装 时应保证上下 同心 。
立杆接长必须采取对接扣件连接 , 严禁搭接 , 且接头不能位于同一个断面 内, 确保每根立杆从上至下轴 向受力 。且 在搭设 时控制好 立杆的垂直度 , 最大偏差不大于 ± 50r am ,架体必须连续设置纵横 向扫地杆 和水平杆 , 纵横水 平杆设 置除按步距设置外 , 要确保在立杆底距地面和立杆顶距梁板底面 20 em的部位设 置扫地杆 和扫天杆 , 且每根立杆都要有可靠的连接。
本工程支撑架立杆 间距均按 1. 2m 搭设 , 水平杆每 2 步与 四周 的柱或其他构件双 向刚性连接 , 以提高支撑架的稳定性和抗倾覆能力 , 水平拉杆步距 1. 5m , 扫地杆 、 水平杆每 跨每步纵 横设置 。以此来保 证与设计条件一致 的支撑计算长度 l o, 以及与 中值假定一致的支座条件 。
3. 2 剪刀撑设置保证支撑 系统 的整体稳定
满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑 , 从底至顶连续设置 ; 高于 4m 的模板支架其两端 与中间每隔 4 排立杆从顶层开始向下每隔 2 步设置一 道水平剪 刀撑 , 且每个 水平 面上连续设置 ;剪刀撑 杆 件 的 接 头 采 用 搭 设 方 式 连 接 , 搭 接 长 度 不 得 小 于500mm , 用两个旋转扣件 分别在 离杆端 不小于 100m m 处进行 固定 , 主要固定在与之相交的水平拉杆或立杆上 。剪刀撑斜杆与立杆或水 平杆的每个相交处应采用旋转扣件 固定 。
本工程在外侧周 圈应由下 至上 的竖 向连续 式剪刀撑 , 中间在 纵横向应每隔 10m 左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑, 其宽度为6m , 并在剪刀撑部位 的顶部 、 扫地杆处设 置水平剪 刀撑。可靠 的剪刀撑使得支撑系统整体形成一个静定结构, 不会 由于个别地方的疏忽使得支撑体系成为机构 , 因此来保证支撑系统的整体稳定性。
3. 3 支撑底部的处理, 保证传 力可靠
基础承受上部结构施工及 自身荷 载的重量 , 因此基础 必须要有 足够的强度和抗变形能力, 能承受立杆传来的全部荷载且不产生沉降。
在基础工程回填 土时, 认真按专项施工 方案和 有关 回填土 质量标 准分层夯实认真回填 , 保 证其 密实 度不 小 于 0. 94, 并 浇筑 强度 C15、 厚度100mm 的砼作 为地面垫层 , 检测达 到设计要求 密实度 和承载力后 , 于立杆下设置长度不少于2 跨、 宽度200m m 、 厚度50r a m 的通长木垫板。
在搭设过程中, 立杆使用 的垫板厚 度和大 小要能满 足单根立 杆底部有效受力面积 的需要 , 并保障每 根立杆均匀 受力 。避免 因基础沉 降或差异沉降或承载力不足而导致模板支撑体系失稳坍塌。
本工程按上述方法处理立杆的支撑点, 模板支撑架地面垫层外侧设置排水沟 , 并浇筑 C15 的砼地面垫层 , 设 置通长垫板 。
4 强化混凝土浇筑及拆模 管理措施
4. 1 混凝土浇筑方案未考虑
混凝土的浇筑方 法对 于支架 的稳定性也有一定的影 响 , 因此, 在编制模板施工专项 方案 时必须 同时考 虑混凝土浇 筑方案 , 在 进行混凝 土的浇筑时 , 不得采 用推进 的浇筑方式 , 以避免支架 受力不均衡而 引起坍塌。
混凝土浇筑顺序应具体 的工程情 况进行合 理制定 , 以确定施工 时所承受的荷载不超过设计规定 。如 混凝土梁施 工应分层 对称 的浇 筑 ,由跨中向两端对称分层浇筑 , 每层厚度 不得大 于 400r a m , 上 、 下层应在初凝前相接 , 混凝 土平板厚度大 于 200m m 时 , 同一跨 板最好 从 中间往两边浇筑 , 严禁一 次浇够厚度 。
本工程混凝土浇筑时, 先浇筑柱混凝土后浇筑柱梁板混凝土, 并安排专人进行监护 , 经常观察模板钢 筋、 预 留孔 洞预埋件 、 插 筋等有 无位移变形 或堵塞情 况, 确保支撑 系统受力均匀 。
4. 2 模板 支撑 系统拆 除管理措施
模板 的拆 除措施应经技术 主管部 门或负 责人批准 , 拆 除模板 的时间可按现行 国家标 准《 混凝 土结 构工程施 工及 验收规 范》(GB50010 )的有关规定执行 。冬期施工 的拆模 , 应遵守专门规定。
当混凝 土未 达到规定强度或 已达到设计 规定强度 时 , 如需提 前拆模或承受部分超设计荷载时, 必须经过计算和技术主管确认其强度能足够承受此荷载后, 方可拆除。
拆模 的顺序和方法应按模板 的设计规定 进行 。当设 计无规定 时 ,可采取先支的后拆、 后支的先拆、 先拆非承重模板、 后拆承重模板, 并应从 上而下进行拆 除。拆下 的模板不得抛扔 , 应按指定地点堆放。
本工程 的拆模顺序按模板 的设计 规定进行 , 先拆非承 重后拆 承重部位 , 从上 而下进行拆除 , 且拆模时专人指挥 、 看护 、 并做好 警戒围护。
5 结语
通 过本工程施工实践 , 总结如下 :
(1)在相同的水平拉杆间距 的情况下 , 采用非标支撑钢管立杆 ,钢管截面减少 18. 81%, 相应钢材用量减少 l8. 81%, 同时立杆钢管应力增加 19. 58% , 因此保证立杆钢管壁厚与支撑设 计一致 , 才 能保证立柱钢管 的承载力 , 偷工减料必然带来不安全。
(2)保证支撑搭设置规 范 , 按规 范规定 及设计 方案要 求搭设 。与支撑设计相一致 的水平杆立杆间距 , 以此保证 与设计 计算长度 lo 与施工一致 , 才能保证立杆不失稳 。合理 的剪刀撑 及连墙点设 置保证 支撑系统的整体稳定 。支撑底部 的处理及可靠地连接 , 保证传力可靠 。
(3)强化混凝 土浇筑 及拆模 管理措 施 , 编制 合理 的混凝 土浇筑 方案。混凝 土施工 中施工质量关系到整 体建筑 的质量 , 混凝 土浇筑 及拆模 质量保证是混凝土质量前提 。强化模 板支撑 系统拆 除管理措施 , 确保模板 支架施工过程 中均衡受载 。
参考文献
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[3]JGJ130 — 2011, 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[s].
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