楊玉明

陜西化建工程有限責任公司 陜西楊凌 12100

高大跨度梁模板支撐體系施工技術(shù)

楊玉明

陜西化建工程有限責任公司 陜西楊凌 12100

通過辦公調(diào)度樓中庭高大梁模板滿堂腳手架支撐體系的搭設事例，介紹高大模板支撐體系搭設應遵循的的程序和搭設方法，構(gòu)造要求及保證安全應的措施。

滿堂腳手架 荷載 承載力 穩(wěn)定性

1 工程概況

延長石油集團靖邊化工園區(qū)辦公調(diào)度樓工程為框架結(jié)構(gòu)，地下1層，地上9層，總面積37870m2，設計有3個直通屋面的大廳，中廳長40m，寬18.7m，屋面4個大梁均為500mm× 2100mm，梁底距一層地面35.7m，面積748m2；東、西廳長28m，寬14.8m，屋面六個大梁均為400mm×1200mm，梁底距一層地面36.6m，面積414.4m2。無論從高度還是從跨度來講，均屬于建質(zhì)（2009）87#文中規(guī)定的危險性較大的分部分項工程，應按有關(guān)要求，確保施工安全。

2 施工程序

施工順序：編制施工方案→方案論證→施工技術(shù)交底→分層搭設滿堂腳手架→分層驗收滿堂腳手架→整改存在問題→腳手架整體驗收。

3 施工方案

通過方案對比、論證，最終確定采用以整體穩(wěn)定、局部加強的扣件式滿堂鋼管腳手架和帶有可調(diào)式伸縮頭作為支撐體系的施工方案進行施工，該方案的內(nèi)容如下：

3.1 搭設方法

滿堂架搭設：鋼管采用φ48×3mm，立桿縱、橫向間距1m，水平縱、橫桿步距1.5m，水平方向剪刀撐每隔3層設置一層，四周豎向剪刀撐每隔6跨一道，豎向連續(xù)設置直到頂層，四周與建筑物連接的連墻件每隔兩步三跨與建筑物的梁或柱連接，腳手架板每隔三層滿鋪一層，梁底立桿加強，立桿縱距0.75m，橫距0.3m、0.4m。梁底立桿加強支撐見下左圖。

3.2 受力計算

以最大夸度的中廳，并取最大梁、受力最不利組合為例進行計算，東西廳可照此方案進行搭設。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，需對立桿進行穩(wěn)定性、地基承載力計算，連墻件計算（梁底支撐腳手架搭設圖如下左圖）。

3.2.1 立桿穩(wěn)定性計算

腳手架高37.8m（按梁頂面高度計算），步距1.5m，共37.8/1.5=25步，腳手架板按3層考慮，采用φ48×3鋼管，鋼管截面面積A=4241mm2，回轉(zhuǎn)半徑i=1.594cm，截面模量W=4.491cm3，鋼管重0.0384kN/m,扣件重0.014KN/個，腳手架板重0.35KN/m2。

查荷載規(guī)范得：鋼筋混凝土重25.0KN/m3.模板自重0.35KN/m3，施工活荷載5.0KN/m2。

(1)不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為：

其中:N—立桿的軸心壓力最大值，它包括：

N=1.2（NG1k+NG2K）+1.4∑NQK；

NG1k—腳手架結(jié)構(gòu)自重標準值產(chǎn)生的軸向力；

NG2K—構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力；

NQK—施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和。

NG1k=37.8×0.0384+0.014×25×2+0.014×6+（1.0+0.3）×25×0.0384+0.35×1.0×0.3×3=3.8KN

NG2K=0.35×(1.0+0.3)=0.455KN

NQK=（25.5+5）×1.0×0.4/5=2.44KN

N=1.2（NG1k+NG2K）+1.4∑NQK=1.2×（3.8+0.455）+1.4× 2.44=8.466KN

a—立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度，a=0.30m；

h—最大步距，h=1.50m；

l0—計算長度，取1.500+2×0.300=2.100m；

λ—由長細比，為210/1.594=132；

φ—軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比=132查表得

風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計算公式：

MW=0.85×1.4MWk=0.85×1.4Wklah2/10

其中：Wk—風荷載標準值(kN/m2)；

WK—風荷載標準值。查規(guī)范WK=0.7Uz×Us×Wo

Uz—風壓高度變化系數(shù)，查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》為：1.92

Us—腳手架風荷載體型系數(shù)，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》計算為：0.375：

Wo—基本風壓，查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》為：0.4KN；

WK=0.7×1.92×0.375×0.4=0.2016KN/m2；

風荷載產(chǎn)生的彎矩Mw=0.85×1.4×0.2016×1.0× 1.500×1.500/10=0.054kN.m。

根據(jù)公式N=1.2∑NGk+0.85×1.4∑NQK

Nw—考慮風荷載時，立桿的軸心壓力最大值；

3.2.2 立桿地基承載力計算

本工程由滿堂腳手架承載的荷載和滿堂架自重作用于地下室頂板上，地下室頂板荷載全部傳至梁，取梁中最不利梁KL10、（250×750mm，3跨，分別為6.0m、7.2m、6.0m，配筋:2φ20；3φ25，均為3級鋼，混凝土為C35），現(xiàn)對此梁予以驗算如下：

q=8.466×5+0.25×0.75×1×25=47.02KN/m

根據(jù)梁的尺寸和均布荷載，運用結(jié)構(gòu)力學的力法方程計算A、B、C、D各點的受力為：RA=RD=105.576KN, RB=RC=341.376KN,如圖1所示，其中最大彎矩MMAX1=204.768KN·m

按簡支梁承受均布荷載，取中間最大跨計算最大彎矩為：

計算梁所能承受的最大彎矩M1: =0.391；

σ=N/φA=8.466×1000/(0.391×4241)=5.1N/mm2＜[f] =205N/mm2滿足要求

（2）考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為：

根據(jù)梁的有關(guān)數(shù)據(jù)查表的：3級鋼fy=360Mpa,受拉區(qū)鋼筋面積As1=628mm2

受壓區(qū)鋼筋面積As2=1473mm2，C35混凝土抗壓強度fc=16.7Mpa,

梁有效高度h0=750-25-10=715mm,

根據(jù)公式M1=fcbx(h0-x/2)+fy As1(h0-a)

其中:x為梁受壓區(qū)高度，x=fy(As2-As1)/fcb=360(1473-628)/16.7×250=72.86mm

M1=16.7×250×72.86(715-72.86/2)+360×628(715-35) =360.15KN·m

因為：M1=360.15KN·N＞Mmax｛MMAX1MMAX2｝=304. 7KN·m

故地下室頂板梁承載力滿足要求。

但考慮地下室安全，采用2根φ48×3鋼管予以加強，鋼管橫距200mm縱距750mm。

3.2.3 連墻件驗算:

連墻件的軸力N=NLW+No

式中：NLW—連墻件軸力設計值

No—連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力,根據(jù)規(guī)范取5KN。

AW—每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)面的迎風面積，按2步3跨考慮，面積為1.5×2×3=9m2。

（1）扣件連墻件抗滑承載力驗算查查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表5.1.7條知一個直角扣件抗滑承載力為Rc=8KN.

因為N=7.54KN＜Rc=8KN.故抗滑移承載力滿足要求。

（2）連接件穩(wěn)定性驗算

連接件的計算長度3m

根據(jù)公式λ=LH/1.58=300/1.58=189.8＜[λ]=210

查規(guī)范附表C得φ=0.199

根據(jù)公式;N/φA≤f

A-為鋼管的截面面積。鋼管采用φ48×3，A=424.1mm2N/φA=7.54×1000/0.199×424=8.94N/mm2＜[f]=205N/mm2

故滿足要求。

4 滿堂腳手架搭設的方案論證

腳手架搭設前，應根據(jù)危險性較大的分部分項工程施工安全和有關(guān)規(guī)范要求，對方案進行論證。

方案編制完成后，經(jīng)施工單位技術(shù)負責人和監(jiān)理初步審查后，由總包單位組織，有專家，建設單位負責人，監(jiān)理，施工單位分管安全的負責人、技術(shù)負責人、項目負責人、專項方案編制人、項目專職安全生產(chǎn)管理人員，勘察，設計單位項目技術(shù)負責人參加的方案論證會。方案論證的主要求內(nèi)容：

（1）方案內(nèi)容的完整性，可行性;

（2）方案的計算書和驗算依據(jù)是否符合有關(guān)標準;

（3）安全事故的基本條件是否滿足現(xiàn)場實際情況。

方案論證完后，施工單位應根據(jù)論證報告的要求，修改完善方案，并經(jīng)施工單位技術(shù)負責人，項目總監(jiān)，建設單位項目負責人簽字后，方可組織施工。

5 滿堂腳手架的搭設

滿堂腳手架搭設的施工順序：

地下室頂梁加固→鋪設墊板→搭設立桿→搭設掃地桿→搭設水平桿→搭設拉接桿→搭設立桿→搭設水平桿→搭設剪刀撐桿→滿鋪設架板→分層驗收→下一層搭設、驗收，直至完成→整體驗收。

滿堂腳手架的搭設應嚴格按照施工規(guī)范要求和審批的施工方案執(zhí)行。

6 滿堂腳手架的驗收

（1）腳手架搭設使用的鋼管、扣件，當為新進場的應有產(chǎn)品合格證書，質(zhì)量檢驗報告，當為舊鋼管時，應進行外觀檢查，凡不符合規(guī)定和要求的嚴禁使用，舊扣件應進行質(zhì)量檢查，有裂縫、變形的嚴禁使用，出現(xiàn)滑絲的螺栓嚴禁使用；

（2）腳手架使用的架板當為新沖壓鋼腳手架板應有產(chǎn)品質(zhì)量合格證，尺寸偏差應符合規(guī)定。當為木腳手架板，寬帶不宜小于200mm，厚度不應小于50mm，質(zhì)量應符合規(guī)定；

（3）腳手架應分層驗收，每搭設完一層即進行驗收，驗收合格后即可進行下一層腳手架搭設，整個腳手架搭設完成后應進行整體驗收，驗收合格后才可進行梁、板模板支設；

（4）腳手架主要驗收基礎(chǔ)表面是否平整，是否排水暢通，墊板是否穩(wěn)定、是否下沉。立桿、水平桿、剪刀撐間距是否符合方案要求，立桿的垂直度，縱、橫桿水平高差的誤差是否在永許范圍內(nèi)，以及扣件的安裝、腳手架板的安裝是否符合規(guī)定要求。

7 滿堂腳手架搭設的安全措施

（1）成立腳手架搭設的專門安全領(lǐng)導小組，由施工單位項目負責人任組長，分管安全的負責人任副組長，制定安全管理體系，制度，并在施工過程中嚴格執(zhí)行；

（2）腳手架搭設人員必須為專業(yè)架子工，并持證上崗，施工前和過程中要定期體檢，按規(guī)定配戴和使用勞保用品；

（3）施工過程中，嚴格按方案、規(guī)范要求搭設，,遵守有關(guān)安全規(guī)定。

1 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）.

2 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）.

3 清華大學出版社2000年1月出版，葉列平編著的《混凝土結(jié)構(gòu)》.

4 高等教育出版社1996年出版，龍馭球、包世華編的《結(jié)構(gòu)力學教程》.

5 中國西北建筑設計研究院有限公司設計的陜西延長石油集團靖邊能源化工綜合利用園區(qū)廠前區(qū)辦公調(diào)度樓施工圖.

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1672-9323（2011）06-0075-03

2011-08-23)