扣件式高大模板支撑体系设计与施工探究

扣件式高大模板支撑体系设计与施工探究

胡运鸿 

四川省林产有限公司 成都启源钢模租赁有限公司  四川省  610100

摘要：高大模板支架倒塌易引起重大人员伤亡，随着高层跨建筑结构呈现日益增加的趋势，高大模板支架的使用安全越来越受到人们的关注。为揭示扣件式钢管支撑架的受力特性，结合工程实例，通过在模板支撑架立杆上布置应变测点，采集本楼层及其以上若干楼层混凝土浇筑等环节的应变数据。扣件式钢管支架作为一种传统的模板支撑技术一直被广泛应用于工程建设中。本文结合某建设项目对扣件式高大模板支撑系统的设计与施工进行探究。

关键词：扣件式模板；支撑；设计；施工

1导言

建筑行业中模板支架属于临时结构，施工过程中容易对其整体强度考虑不足。施工方经常依靠施工经验搭设模板支撑系统，从而忽略了承载力及稳定性计算，导致施工过程中脚手架倒塌事件发生，造成了严重的人员伤亡、经济损失和不良的社会影响。因此，脚手架、模板的安全问题引起了广泛的关注。

2高大模板支撑结构设计

1.扣件式脚手架

本项目采用扣件式脚手架。扣件式脚手架结构简单，主要包括立杆、水平杆、扣件、水平剪力撑、竖向剪力撑等，水平杆与立杆是主要支撑结构杆件，水平剪力撑与竖向剪力撑的主要作用是维持系统稳定性，扣件属于纽带性构件。

扣件式脚手架所用的钢管单根承载力可以达到15KN，适合于大多数的施工承载要求。同时，扣件式脚手架架体钢管的长度还可以根据施工需要进行调整，使用便捷。

2. 高大模板支撑结构设计

本项目位于南充市顺庆区清泉坝，南邻嘉陵江，西侧为已建成的蓝光住宅项目，东侧为同时施工的一期地块。工程占地约219亩，建筑面积30万方，其中20万方住宅、10万方商业，全为西班牙风格建筑铸建，红顶黄墙、错落有致。

2.1梁板基本情况

本工程中底板厚度为0.8～3.1m，高大模板支撑部分区域楼板厚度有120mm、150mm、200mm、250mm几种，混凝土标号从C40～C30不等，超重梁界面尺寸较多。本文仅选择2#楼第1层，楼板厚度为150mm，设计高度为10.55m的位置进行高大模板支撑体系设计与分析。

2.2支架体系设计

2#楼第1层板支架体系中，立杆步距h取1.8m，立杆纵距la取0.85m，横距lb取0.85m。次楞规格为50mm×70mm木楞(计算按45mm×65mm考虑)，间距300mm；主楞为φ48×3.5钢管(计算按φ48×3.2考虑)，承重架采用双扣件类型，水平杆与立杆连接采用单扣件。

2.3架体设计

高边坡范围首层顶板梁没有超荷载，根据品茗安全计算软件结合现场情况确定立杆纵横向间距900mm，梁底增加承重立杆，间距同梁两侧立杆，立杆自由端不大于450，顶托丝杆外露严禁超过300mm，架体步距1500mm，扫地杆距地200mm，顶部两道水平杆间距不大于750mm；水平杆件、竖向杆件应采用对接扣件连接，接头位置应错开，同一平面接头数量不大于50%。

2.4人挖桩操作平台设计

在高边坡上进行人工挖孔灌注桩施工必须搭设操作平台，用于人员上下、材料转运等使用，为节约工期、节省成本将高大模板支撑体系局部调整改造成为人挖桩操作架，人挖桩施工完成后将操作平台恢复为高大模板支撑体系。

(1）操作平台基础设计

操作平台架体立杆基础按照高大模板支撑体系架体基础要求施工。

(2）操作平台设计

因人挖桩整体按照高中低三段施工，低段施工时不需要操作平台，中高段施工时需使用操作平台，所以在低段埋置在坡面以下的桩施工完成后开始搭设操作平台；操作平台沿坡水平方向通常搭设，平台立杆纵横间距900mm，步距1500mm，放置料斗位置立杆加密设置，立杆纵横间距500mm，平台层最上部两道水平杆间距不大于750mm，操作平台顶面满铺竹跳板，竹跳板上满铺竹胶板，操作平台顶部四周搭设1.2m高防护栏杆，剪刀撑、稳固措施参照高大模板支撑体系。

3引发模板支撑体系坍塌的直接原因

3.1设计方案深度不足，施工单位管理不善

模板支撑方案因设计方案深度不够，施工单位又未对此方案进行进一步的深化编制，从意识上不重视支架施工方案等原因，导致实际搭设的支架不能达到设计要求的稳定承载力。而在模板上浇筑砼时或者上荷载时，支撑体系中局部位置达到了或者超过了设计极限应力状态，又或者某些位置变形过大而失稳，而使整支撑体系发生破坏，出现了瞬间坍塌的安全事故。

由此可知，应该充分完善深化设计，在施工中严格按照设计施工方案要求进行施工，并在施工中监测架体的情况，施工完成及时验收，如有发现变形、晃动、异响等异样，应马上停止作业，查找原因，在必要时撤离人员设备，避免事故的发生或者降低事故发生后的损失。在实际施工中，一些施工单位没有进行方案设计或者设计过于激进，仅凭经验胡乱搭设支架，随意减少杆件设置或者增加步距等，都属于这种情况。

3.2支架承载力尚可满足，使用过程突发超重荷载

支撑体系由于设计或者施工方面的因素，导致支撑体系的承载力尚可符合，但安全度不足。在产生突发超重荷载时，架体从某个点出现破坏并逐步扩大到整个体系中，从而造成支架整体坍塌。在混凝土从一侧向另一侧浇筑时，浇筑至大梁时，由于浇捣设备的集中及人员作业的集中，往往容易发生这种情况。

4扣件式高大模板支撑体系施工方案

4.1模板支撑体系拆除

当混凝土构件强度达到设计要求后方可拆除模板支撑体系；模板支撑体系拆除前须明确拆除区域内的具体界线，严禁拆除划定范围外的架体；拆除作业必须自上而下逐层进行严禁上下同时作业；连墙件、抱柱必须随架体逐层拆除；各构配件严禁抛掷至地面；拆除前的准备工作(1)全面检查架体的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求，(2)根椐检查结果补充完善拆除顺序和措施，(3)单位工程负责人进行拆除安全技术交底工，(4)清理架体上杂物及地面障碍物；按搭设的反程序即后搭先拆进行拆除；不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除（踏步式）、认真做到一步一清，一杆一清；所有连墙杆、登高措施必须随脚手架步层拆除同步进行下降，不准先行拆除；当架体拆至下部最后一根长立杆的高度时，需搭设临时抛撑加固。

4.2砼浇捣管理

模板搭设完工且验收合格后方可进行砼浇捣施工。施工时按照先浇捣柱墙后进行梁钢筋绑扎的方式进行。支模架和已浇筑好且强度达到要求的柱、主体结构进行拉结、固定，验收合格后进行梁板混凝土浇捣。本项目中，有部分型钢梁梁面大于板面，浇筑时分次进行。先浇筑到楼板顶面30mm处，等混凝土达到一定强度后支设上部侧模，浇筑到标高位置。在梁板同时浇筑施工中，按照一端赶浆法进行施工，按照梁高分层浇筑形成阶梯形。在板底和板的混凝土共同浇筑。对于高度在1000mm以上的梁使用全面分层赶浆法施工，每层建筑厚度控制在400mm以内。在下层混凝土没有凝结时就进行第二层浇筑，直到整个浇筑完成。浇筑过程中振动棒的每个点振捣时间为25秒左右，要保证混凝土表面没有明显下沉、没有气泡溢出，浇筑到表面溢浆位置。在分层位置，振动棒要插入下层8mm左右，确保两层接缝消除。在施工过程中按照从中间向两侧同步进行的对称模式进行浇捣。做好施工缝预留，保证施工连续，均匀浇捣，避免混凝土超高堆置。

结束语

综上所述，高边坡上人工挖孔灌注桩、高大模板支撑体系是施工管理上的重点也是难点，多数工程在对高边坡上施工上存在管理不到位甚至混乱的现象，导致现场存在大量的安全隐患。为确保高大模板支架体系的安全度及可靠度，需从设计方面充分考虑好支撑体系的承载力、整稳定性及刚度加以设计，从施工方面做到严格按设计按规范实施，把好材料关，方能减少此类安全事故发生。

参考文献:

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