淺談轉換層高支撐滿堂腳手架的施工

摘要：本文通過工程實例介紹轉換層高支撐滿堂腳手架的施工工藝和主要問題的處理，以供廣大工程技術人員參考。

關鍵詞：腳手架 施工 模板支架

1 工程概況

翡翠綠洲森林半島二期由10棟15～25層不等的高層商業住宅樓和一層地下室組成，用地面積29411.49平方米，建筑總面積162967平方米，其中地上部分建筑面積149447平方米，地下室建筑面積13520平方米。本工程建筑類別屬商住樓，其中首層為商鋪，二層以上為住宅樓。

本工程基礎采用錘擊式高強預應力管樁。抗震設防烈度為六度，設計使用年限為50年。整個工程的結構形式為部分框支剪力墻結構：即上部體系為現澆鋼筋砼框支剪力墻結構，塔樓中間電梯及樓梯部位布置剪力墻。轉換層以下除剪力墻加厚外，還設計有較大截面的框支柱。轉換層設置在二層，采用梁式轉換。轉換梁高最大為2.2m，其余為800mm-2000mm不等，梁寬在400mm-1400mm之間。轉換層樓板厚度為200mm。

2 模板及支撐計算

2.1荷載計算：由于模板結構設計屬于臨時性結構設計，目前我國還沒有這類規范，而現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204--2002)中又沒有關于模板設計的規定，因此，在進行模板結構計算時，根據原國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規范)(GB50204—92)的規定進行荷載取值和組合。這些荷載包括模板及支架自重、新澆混凝土重量、鋼筋重量、施工荷載、振搗混凝土時產生的荷載等。由于大梁配筋率較大，因此，鋼筋的自重標準值并沒有按一般取1.5kN／m³，而是經估算后保守取3.0kN／m³。

2.2計算步驟荷載計算后，分別對模板、主次龍骨(木枋)進行內力驗算，其順序如下：梁底模板的抗彎強度、撓度驗算一次龍骨的抗彎強度、撓度驗算一主龍骨的抗彎強度、撓度驗算一支撐立桿的強度、穩定性驗算。

在驗算立桿的穩定性時應注意，立桿的計算長度應按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJl30---2001)的公式：Io=h+2a計算，其中h為立桿的步距，a為立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度。根據“廣東省建設工程高支模系統施工安全管理辦法”中的規定，h≤1 500。

2.3梁側模板系統的計算新澆混凝土作用在模板上的最大側壓力取以下兩式中的較小值：

F1=0.22筇t012V1／2 F2=鎩H

式中鰷一混凝土的重力密度(kN／m《sup>3《/sup>)；

tO--新澆混凝土的初凝時間(h)，可按實測確定。當缺乏試驗資料時，可采用t0=200，(t+15)計算(t為混凝土的溫度℃)；

1—外加劑影響修正系數，不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2：

2—混凝土坍落度影響修正系數，當坍落度在110～150時，取1.16；V—混凝土澆筑速度(m／h)；

H—混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度(m)。

按新澆混凝土作用在模板上的最大側壓力與振搗混凝土時產生的荷載組合值對梁側板及側枋進行強度、剛度驗算，并計算所需對拉螺栓的直徑及間距。

3 施工方案

3.1施工工藝流程：編制專項方案→放線測量→基礎處理→專家論證→支架搭設及模板安裝→支架驗收→結構施工及養護→支架拆除。

3.2支架搭設

3.2.1搭設用的鋼管桿件及配件應符合下列規定：①剪刀撐、水平桿件、連接桿和扣件的設置應符合規范要求。②不配套的鋼管架與配件不得混合使用。③搭設萬一不佳后，應檢查并調整其水平度與垂直度，以及桿件的步距、縱距和橫距。④剪刀撐、橫向斜撐水平桿件應緊隨鋼管立桿的安裝及時設置。⑤連接鋼管立桿與配件的扣件必須處于縮緊狀態。⑥水平桿件或腳手板應在同一步內連續設置，腳手板應滿鋪。⑦嚴禁將外徑48mm與51mm的鋼管混合使用。⑧支架必須配合施工進度搭設，一次性搭設高度應符合要求。

3.2.2連接桿加固桿、剪刀撐等加固件的搭設應符合下列規定：①加固桿、剪刀撐必須與支架同步搭設。②水平加固桿應設于鋼管立桿內側，剪刀撐應設于鋼管立桿的外側并連牢。

3.2.3加固件等與鋼管立桿采用扣件連接時應符合下列規定：①扣件規格應與所連鋼管外徑相匹配。②扣件螺栓擰緊扭力矩宜為40-65N.m，并不得小于40N.m。③各桿件端頭伸出扣件邊緣長度不小于100mm。

3.2.4為增加支撐的穩定性，在支撐系統高度3.8米平面上增設一道水平剪刀撐，該剪刀撐與水平桿夾角為45-60度間。

3.3模板支架系統的檢查和驗收高支模施工是本工程施工的重點。由于局部樓面高度高，施工荷載大，若鋼管扣件支撐體系處理不當，極易發生事故，故必須對高支撐支撐體系進行驗收，達到施工方案要求后，方可進行下道工序施工。

模板支架體系搭設前、作業層上施加荷載前、整體或分段達到設計高度后應進行檢查和驗收。

此外，澆筑過程中必須指派專人對負一層支撐系統進行檢查，發現問題及時加固和處理，并報告項目主管領導。

3.4支架的拆除①支架拆除前，寫拆模申請，并提供砼強度報告，經項目技術負責人同意后方可拆除。②支架拆除前應由項目相關負責人進行拆除安全技術交底。③拆除支頂架前，應清除架上的材料、工具和雜物。④支架拆除前，應設警戒區和警戒標志，并由專人負責警戒。⑤支頂架的拆除應在統一指揮下，按先裝后拆、后裝先拆的順序及下列安全作業要求進行；a支架的拆除從一端走向另一端、自上而下逐層地進行，嚴禁上下同時作業.b同—層的構配件和加固件應按先上后下、先外后里的順序進行：c在拆除過程中，支架的自由懸臂高度不得超過兩步，當必須超過兩步時，應加設臨時拉結；d通長水平桿和剪刀撐等，，必須在支架拆卸到相關的鋼管架(立桿)時方可拆除；e工人，必須站在臨時設置的腳手板上進行拆卸作業，并按照規定使用安全防護用品；f拆除工作中，嚴禁使用榔頭等硬頭擊打、撬挖，各構配件嚴禁拋至地面；g拆卸連接部件時，應先將鎖座上的鎖板與卡鉤上的鎖片旋轉至開啟位置，不得硬拉，嚴禁敲擊。

3.5防止高支模支撐系統失穩的措施①澆注梁板砼前，應組織專門小組檢查支撐體系中各種堅固件的固體程度。②澆注梁板砼時，應專人看護，防止緊固件滑動或桿件變形異常，以及加固變形桿件，防止質量事故和連續下沉造成意外坍塌。

4 安全技術措施

4.1腳手架搭設和拆除必須由符合勞動部頒發的《特種作業人員安全技術培訓考核管理規定》經考核合格，領取“特種作業人員操作證”的專業架子工進行操作施工。

4.2架子搭設和拆除須嚴格按操作規程執行，架子搭設完畢后須經過驗收合格后方可進行上部懸挑梁施工。

4.3安全網、拉接固定的連墻件等都須按照方案實施。

5 設計與施工體會

5.1按照規范要求，對木模板系統的計算是采用概率極限狀態設計法的要求，采用分項系數設計表達式進行的。因此，在高支模設計中，各種參數的取值是否合理，將影響計算數據的準確性和支撐系統的安全性。

5.2本模板支架基礎的承載力雖然要求很高，但支承在已澆筑混凝土的地面上，支架基礎的承載力很容易滿足支模施工和使用要求，因此，本設計對基礎考慮得不多。當高、重、大跨度梁板模板支架支承在地下室結構樓面上時，則要考慮下層樓面的結構承載力，要進行必要的加固處理。當模板支架支承在泥土地面上時，應在平整、夯實后加設滿足承載力要求的墊塊支承立桿，并采取排水措施。

5.3經計算分析，鋼管的承載力較大(可用步距調整)，其平面間距主要受木枋的強度和剛度影響。當木枋的強度和剛度滿足不了要求時，可考慮使用雙木枋(即兩條木枋疊起來使用)。由于木枋長度一般都是長2m，因此設計時垂直梁軸線方向的間距可以先定下來，一般為2m的1/2、1/4或比之略小，而沿梁軸線方向的間距則要通過試算來決定。

5.4由于施工中產生的振動荷載較大，豎向支撐由扣件式鋼管腳手架組成，而安裝的誤差很難保證桿件在豎直的一條線上。因此扣件式鋼管腳手架要排列整齊和順直，并要及時安設好縱橫向水平拉桿、剪刀撐等。上下層立桿采用的對接扣件應按規范要求交錯布置。

5.5由于支架的搭設是由架子工作業的，而支架上的模板系統則由木工來完成，因此，在設計與施工過程中，要綜合考慮各班組的情況，協調好各班組的工作，才能設計出既確保安全、方便施工，又節約鋼管用量的支模系統。

6 結束語

通過本工程轉換層高支撐滿堂腳手架的可靠性設計和實施，證明本工程的高支撐設計是可行的。實際上，影響轉換層高支撐滿堂腳手架整體穩定性的因數非常復雜，可概括為管材性能的不定性、幾何參數不定性以及穩定性計算模式的不定性等等。通過本篇文章，旨在說明基于可靠性的腳手架設計與常規腳手架設計相比，可靠性設計更具有其合理性和科學性，體現在以下幾方面：①考慮了腳手架鋼管的強度、幾何尺寸及搭設尺寸的變異性；②考慮了作用于腳手架上恒荷載和活荷載作用效應的變異性；⑨考慮了轉換層高支撐滿堂腳手架的實際工況。

總之，隨著國內外轉換層高支撐滿堂腳手架試驗研究成果和相關隨機統計參數的增多，轉換層高支撐滿堂腳手架的可靠性設計『必將廣泛應用于工程中。