羅倩倩，徐群，俞月紅，張永軍 （浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江 杭州 311300）

1 引言

承插型盤(pán)扣式鋼管支模架具備節(jié)點(diǎn)及整體穩(wěn)定性高，對(duì)施工人員技術(shù)要求低、施工工效高、工期短、綜合成本低等特點(diǎn)，同時(shí)熱鍍鋅產(chǎn)品外形美觀，占地少，為工程創(chuàng)優(yōu)提供新亮點(diǎn)。承插型盤(pán)扣式鋼管支模架架體靈活，配合不同配件，多功能使用，廣泛應(yīng)用于市政橋梁、大型民用建筑等領(lǐng)域。

2 工程概況

拱墅區(qū)城北文化中心建設(shè)項(xiàng)目位于杭州市拱墅區(qū)祥符鎮(zhèn)，該工程包括1#樓，2#樓及整體地下室三個(gè)單體，工程總建筑面積36550㎡，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程質(zhì)量目標(biāo)為“確保錢(qián)江杯，爭(zhēng)創(chuàng)魯班獎(jiǎng)”，安全目標(biāo)為確保浙江省安全生產(chǎn)文明施工“雙標(biāo)化”樣板工地。

工程地下室南側(cè)人防區(qū)指揮中心頂板厚度為 1250mm，長(zhǎng) 24.80m，寬17.48m，高 6.65m，面積 433.50m2，其邊緣部位由1250mm呈45°角變截面成550mm厚。指揮中心四周皆由500厚剪力墻圍成，其內(nèi)部無(wú)框架梁。該頂板自重達(dá)31.38kN/m2，最小跨度13.75m，屬于大跨度超重板平面布置，見(jiàn)圖1所示。

圖1 平面布置圖

3 承插型盤(pán)扣式鋼管支架組成

3.1 承插型盤(pán)扣式鋼管支架簡(jiǎn)介

盤(pán)扣式腳手架體系的主要構(gòu)件：可調(diào)底座、基礎(chǔ)立桿、立桿、水平桿、斜拉桿、可調(diào)托撐及工字鋁梁。所有構(gòu)件均采用熱鍍鋅工藝，有效避免了因?yàn)闃?gòu)件銹蝕而導(dǎo)致的架體性能下降。立桿、水平桿使用Q345B低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，較之傳統(tǒng)腳手架Q235普碳鋼管材質(zhì)大幅度提升，尤其立桿（直徑60mm、壁厚3.2mm）的承載力顯著增強(qiáng)，單桿極限值可達(dá)20t。特有的斜拉桿設(shè)計(jì)及穩(wěn)定的格構(gòu)柱結(jié)構(gòu)，極大地提高了設(shè)計(jì)方案的可行性，并有效地規(guī)避了人為施工的誤差[1]。

3.2 承插型盤(pán)扣式鋼管支架基本構(gòu)件

如表1所示。

基本構(gòu)件圖示 表1

3.3 支模架搭設(shè)間距及歩距

經(jīng)計(jì)算采用1.2m×1.5m間距搭設(shè)，步距為1500mm。具體布置如圖2所示。

圖2 支模架立面圖

4 承插型盤(pán)扣式鋼管支架承載力驗(yàn)算

4.1 計(jì)算混凝土澆搗過(guò)程施工人員、機(jī)械振搗、集料堆積、結(jié)構(gòu)自重等荷載

荷載組合：

式中：a——恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

b，c——活荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

1.2，1.4——分恒荷載和活荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

q1，q2——不同組合的荷載值[2]。

4.2 面板強(qiáng)度驗(yàn)算

面板材料為16mm鏡面模板，力學(xué)性能比較出眾，應(yīng)力δ=Mmax/W=1.08N/mm2＜fm=13N/mm2，故強(qiáng)度滿足要求。

4.3 次龍骨計(jì)算

次龍骨材料為60×80木方間距100。應(yīng)力 δ=Mmax/W=10.35N/mm2＜fm=13N/mm2計(jì)算結(jié)果基本滿足要求，為確保絕對(duì)安全，由原設(shè)計(jì)的方木作為次龍骨改為方木與鋼管間隔使用，間距100不變，經(jīng)計(jì)算:

δ =6.53N/mm2＜fm=13N/mm2，完全能夠滿足承重要求，并大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)[3]。

4.4 主龍骨抗彎計(jì)算

主龍骨的備選材料為槽鋼，其荷載計(jì)算需增加模板與次龍骨的荷載d，荷載組合：

式中：L——為主龍骨跨距，取值為1.5。

經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)算，得出14#槽鋼滿足要求，考慮到槽鋼自重較大，且與盤(pán)扣式腳手架配套的頂托尺寸不配套，故不選用。后采用新材料S-150型鋁梁，其質(zhì)輕，且上下兩面都可用木方嵌于其中，方便固定，且其力學(xué)性能比較良好，經(jīng)過(guò)計(jì)算其彎矩最大值δ=116.7N/mm2＜fm=188.36N/mm2，完全能夠滿足使用要求[3]。

4.5 立桿承載能力驗(yàn)算

頂板下架體布置間距為1.2m×1.5m，單根立桿所受荷載對(duì)應(yīng)的計(jì)算體積為 1.25m×1.2m×1.5m=2.25m3。盤(pán)扣式支架立桿為Φ60.2mm×3.2mm。

δ=N/∮A=271.91N/mm2＜fm=300N/mm2，滿足要求[3]。

5 支模架搭設(shè)及穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)

5.1 預(yù)壓試驗(yàn)及材料檢測(cè)

①編制預(yù)壓方案，需考慮到幾方面：a.場(chǎng)地布置；b.工序流程；c.人員分工；d.監(jiān)測(cè)方法及頻率。

②試壓件有序整齊放置以保證受力均勻，支模架穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)人員使用全站儀無(wú)棱鏡模式測(cè)量主龍骨、次龍骨撓度、位移。一旦接近預(yù)警值馬上通知上部加載人員停止，待確定無(wú)影響后方可繼續(xù)加載。

③各零部件送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，待檢測(cè)合格后方用。

5.2 搭設(shè)過(guò)程質(zhì)量安全控制

①搭設(shè)前對(duì)全部管理人員和相關(guān)操作人員進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底，要求全體操作人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工，正確使用“三寶”，不冒險(xiǎn)作業(yè)。

②嚴(yán)格按照專(zhuān)項(xiàng)施工方案尺寸1.2×1.5搭設(shè)，仔細(xì)檢查立桿間距、拉結(jié)點(diǎn)位置。

③加強(qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量檢查與控制，主要檢查項(xiàng)目為盤(pán)扣式支模架插銷(xiāo)是否按要求施工，鋁梁連接片固定螺栓是否連接到位，以及上部次龍骨搭設(shè)是否按照方案設(shè)計(jì)要求布置[4]。

5.3 承插型盤(pán)扣式鋼管支架搭設(shè)步驟

如圖4～圖12所示。

圖3 試壓區(qū)平面圖

圖4 搭設(shè)步驟1

圖5 搭設(shè)步驟2

圖6 搭設(shè)步驟3

圖7 搭設(shè)步驟4

圖8 搭設(shè)步驟5

圖9 搭設(shè)步驟6

圖10 搭設(shè)步驟7

圖11 搭設(shè)步驟8

圖12 搭設(shè)步驟9

5.4 支模架穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)

①編制針對(duì)性監(jiān)測(cè)方案，確保數(shù)據(jù)真實(shí)性的情況下操作安全、簡(jiǎn)單有效。

②由項(xiàng)目部施工員負(fù)責(zé)按照監(jiān)測(cè)方案對(duì)盤(pán)扣式支模架位移、主次龍骨撓度等的全程監(jiān)測(cè)，頻率為澆筑時(shí)間0.5h一次，養(yǎng)護(hù)前3天1h一次。

③發(fā)現(xiàn)有接近報(bào)警值數(shù)據(jù)時(shí)立即通知上部混凝土澆搗人員停止?jié)矒v，待查明問(wèn)題原因，確認(rèn)無(wú)影響之后方能繼續(xù)施工[5]。

5.5 工期與經(jīng)濟(jì)效益

按原施工計(jì)劃，該分部分項(xiàng)工程搭設(shè)工期為22d，先實(shí)際作業(yè)工期為18d，達(dá)到預(yù)期效果。原預(yù)算費(fèi)用為7.63萬(wàn)元，實(shí)際支付費(fèi)用為6.21萬(wàn)元，節(jié)約1.42萬(wàn)元。

6 結(jié)語(yǔ)

本工藝不僅操作簡(jiǎn)單、工期短，為后續(xù)工作節(jié)約了大量時(shí)間，更具有施工安全、質(zhì)量容易保證的特點(diǎn)，且施工中無(wú)建筑垃圾產(chǎn)生、材料無(wú)損耗，符合國(guó)家倡導(dǎo)綠色施工、降耗減排的政策要求，在建筑工程標(biāo)準(zhǔn)化施工中具有良好的推廣應(yīng)用前景。