扣件式鋼管模板高支撐體系現場監測

安沁麗，劉金龍

（1江蘇建筑職業技術學院，江蘇徐州 221116；2江蘇省建筑安全與減災工程技術研發中心，江蘇徐州 221116；3通州建總集團有限公司，江蘇南通 226300）

扣件式鋼管模板高支撐體系現場監測

安沁麗1，2，劉金龍3

（1江蘇建筑職業技術學院，江蘇徐州 221116；2江蘇省建筑安全與減災工程技術研發中心，江蘇徐州 221116；3通州建總集團有限公司，江蘇南通 226300）

現場監控是保證模板高支撐體系安全施工的一種有效方法。該文通過實例詳細闡述了高支撐體系施工現場的監測方案，包括監測內容、測點布置、監測頻率等，通過對監測數據的分析揭示了影響立桿沉降的因素及高支模實測今后的發展方向。

高支模；腳手架；施工；實測；變形

隨著城市功能的多元化以及國家基礎性設施建設的持續發展，大型、超高建筑物、高架道路橋梁以及各類大跨度高聳結構愈來愈多，相應承重支撐架的施工難度也愈來愈大，存在的安全隱患也越來越多。而在這些支撐結構中，扣件式鋼管支撐架以其使用悠久、施工方便和適應性強等特點，在工程中廣泛使用。但是，近年來高支撐架倒塌事故呈頻發態勢，引起國家高度重視。針對高支模工程具有高危性、多樣性、復雜性、事故突發的特點，有必要在施工期間對高支撐體系進行施工時的現場實時監測，確保高支撐體系在混凝土澆搗過程中不發生沉降或變形過大以及系統失穩等危險情況，保證工程的安全施工。

1 工程概況

某學校操場為單層框架結構，建筑高度15m，平面尺寸42m×21m。屋頂結構采用預應力混凝土梁700×1650mm，跨度21.0m，次梁間距3.5m，板厚110mm。本工程模板支撐采用扣件式滿堂高支撐架，鋼管為標準規格Φ48×3.5mm，Q235鋼。具體搭設方案如下：

（1）縱橫方向立桿間距為1000×1000mm，沿梁寬度布置三排立桿，間距500mm，各立桿與水平桿縱橫連接。鋼管立柱底部設墊木和底座，頂部設可調支托，保證支托與立柱上下同心。

（2）支撐架歩距為1500mm，立桿底部縱橫方向設置掃地桿，掃地桿距地面高度為180mm，在最頂部距水平拉桿中間加設一道水平拉桿，所有水平拉桿的端部均應與已澆混凝土柱頂緊拉牢。無處可頂時，應在水平拉桿端部和中部沿豎向設置連續式剪刀撐。

（3）在架體外側周邊及內部縱橫向每隔4m，由底至頂設置連續豎向剪刀撐，剪刀撐寬度為4m，在豎向剪刀撐頂板交點平面處設置連續水平剪刀撐，同時在架體的中部及掃地桿的設置層也設水平剪刀撐[1]。

2 監測方案

2.1 監測內容

現場監測的內容包括從模板搭設、鋼筋綁扎、澆混凝土等整個混凝土施工過程中支撐架的水平位移和支架豎向沉降量[2]，具體內容見表1。

表1 高支模搭設允許偏差及預警值（mm）

2.2 測點布置

變形監測點主要有水平位移監測點和豎向沉降監測點，二者設為同一點，測點設在受荷載較大的大梁跨中立桿的上部，距梁底模板1m（如圖1）[3]。在測點的部位焊接L型棱鏡，作為變形觀測點，在每個L棱鏡外面安裝一個保護罩以防止澆筑的水泥漏下來粘到棱鏡上影響視線。為了高質量完成觀測工作，根據現場實際情況，應在高支模施工影響范圍外，埋設一個工作基準點和三個變形觀測基準點。工作基準點四周用水泥硬化，減少儀器在監測過程中產生位移及沉降，減少誤差。觀測時，為了保證觀測成果的正確性，盡可能做到四定，即固定人員觀測和整理成果，固定使用的全站儀，固定的水準點，以及按規定的日期、方法和路線進行觀測。

2.3 儀器的選擇

圖1 高大支模架及測點布置圖

本次高支模監測采用南方NTS-350(測距精度為3mm+2ppm)全站儀進行自動化采集監測數據，該儀器具有輕巧的新型測距頭、大容量內存、方便的數據管理系統、豐富的應用程序、電子自動補償、優良的防水防塵功能，能勝任復雜的測繪工作。

2.4 監測周期及頻率

監測周期從模板釘好、混凝土澆筑前起，至混凝土澆筑后7d時終止。在模板釘好后混凝土澆筑之前觀測2次作為初始數據，混凝土澆筑過程中每隔30m in觀測1次，混凝土澆筑完成后每2h觀測1次，共12次，然后每天觀測1次，直至第7d為止（或連續兩次觀測變形值在0.5mm以內可中止觀測）[4]。

3 監測結果及分析

現場測試過程中，混凝土的澆筑順序為先澆筑混凝土框架主梁，再澆筑次梁，最后混凝土樓板，混凝土澆筑的方向為順著主梁方向往返澆筑而成，施工過程中有2根振搗棒參與工作，且應嚴格控制混凝土的澆筑速度。

監測數據經現場進行處理、分析，監測結果說明：

（1）豎直方向累計變形量最大值為8.5mm，水平方向累計變形量最大值為6.9mm，均無超高表1中的預警值，說明高支模的施工方案是正確可行的。

（2）各測點在混凝土澆筑前豎向沉降量幾乎為零，高支模的變形是從混凝土的入模至滿倉的第二天內，此時的變形是最快的，也是最大的。而當混凝土強度達到設計強度的50%以上時，高支模的變形基本結束，監測工作即可結束。

（3）梁下立桿的沉降量明顯大于板下立桿的沉降量。立桿的水平位移隨著混凝土澆筑方向的改變而改變，但沒有超過預警值。

（4）在振搗混凝土梁時，明顯觀測到梁下立桿的沉降量和水平位移量都有所突變，在混凝土澆筑后的泌水時間內，立桿的受力為最大，這個時段應重點監測。

4 結語

通過施工現場對高支撐的實測，可隨時監控施工過程中支撐架立桿的豎向沉降量和水平位移量，假如施工工程中某些觀測值超過了預警值，立即通知施工單位必須馬上停工，撤離人員，調整施工方案，這是確保高支撐體系安全有效的一種方法?？偨Y本工程高支撐架施工監測，結論如下：

（1）高支模施工的監測，應因工程而異，可根據支模的方法、使用材料及質量、模板體系的計算結果、立桿的支撐情況、混凝土的澆筑速度和澆筑方向綜合確定測點布設的位置、數量及立桿水平的位移量及沉降量的允許變形值和預警值。

（2）立桿的沉降量應該包括以下幾個方面：立桿受壓產生的壓縮，側向彎曲產生的下沉，模板、龍骨、立桿之間搭接的壓縮下沉，以及地基沉陷等。因此高支模的監測點應設在立桿的上部是合理的，如果地基的沉陷可以忽略的話（如立桿支撐在地下室頂板上），把觀測點設置在立桿的下方不可能觀測到立桿的變形情況。

（3）目前，高支撐架的監測只能通過簡單的數據來判斷是否超過預警值，而缺乏一套實時監控的預警系統，如何建立基于物聯網的高支撐架的預警監控系統應該是今后的發展方向。

[1]JGJ 130-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[2]JGJ 162-2008建筑施工模板安全技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[3]陳正華.門式鋼管腳手架在高支模中的應用及構造措施[J].施工技術，2008（增刊）：371-373.

[4]李英林，胡仲明.談高支模施工的監測[J].廣東建材，2009（3）：144-147.

Field Monitoring on High Formwork Support System of Fastener-Style SteelPipe

Fieldmonitoring isan effectivemethod for insuring safe construction of high formwork support system.Monitoring scheme of this system is systematically illustrated,includingmonitoring content,measure pointarrangement,monitoring frequency etc..Based on the analysis on themonitoring data,influential factorsof upright tube subsidenceand the development trend of high formwork arepresented.

high formwork；scaffold；construction；fieldmonitoring；deformation

TU 755.2

A

1671-9107(2012)10-0045-02

10.3969/j.issn.1671-9107.2012.10.045

2012-07-12

安沁麗(1976-)，女，山西人，工學碩士，講師，主要從事施工管理工作。

孫蘇