WDJ碗扣式腳手架在高大模板系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘 要】 WDJ碗扣式腳手架是近年來國(guó)家推廣的新型建筑工藝之一，與原有的鋼管式腳手架相比具有安裝快捷，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，本文通過對(duì)武漢乙烯項(xiàng)目30萬噸/年線性低密度聚乙烯裝置造粒框架的主體結(jié)構(gòu)施工過程中使用碗扣式腳手架支設(shè)高大模板系統(tǒng)過程的論述，探討其在工業(yè)建筑中應(yīng)用的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】 碗扣式 腳手架 高大模板

30萬噸/年線性低密度聚乙烯是武漢乙烯工程建設(shè)的重要裝置，其中擠壓造粒廠房作為該裝置的主要工業(yè)建筑，廠房軸線間平面尺寸為47米×21米，共四層，總高度34.6米，層高分別為11.5米、7.3米、7.6米、8.2米，框架梁主要截面尺寸：600×900、600×1000、600×1200，最大跨度8.8m，現(xiàn)澆板厚度為100mm。該廠房具有一般工業(yè)廠房的特點(diǎn)：樓層高、跨度大，對(duì)此，本次施工擬采用碗扣式腳手架進(jìn)行高大模塊系統(tǒng)的支設(shè)，以下是本次施工過程的闡述。

模板設(shè)計(jì)：

模板體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

本次模板的材料選取模塊采用915mm×1830mm×15mm（厚）膠合板（E=6000N/mm2，[fc]=13N/mm2 ，[fv]=1.4KN/m2），木枋采用40mm×80mm木枋（E=9000N/mm2，[fc]=11N/mm2 ，[fv]=1.4KN/m3），支撐為48×3.0mm碗扣，其支撐參數(shù)如下（篇幅所限，計(jì)算從略）：

擠壓造粒梁板（取最大梁600×1200mm）模板支撐參數(shù)：

立桿沿梁跨度方向間距為0.90m，立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度為0.10m，立桿步距為1.5m；梁板底承重立桿橫向間距為0.9m，梁支撐架搭設(shè)高度為11.5m，梁兩側(cè)立桿間距為0.9m；

承重架支撐形式：梁底模板下設(shè)置8根40*80木枋，木枋間距86mm，8根40*80木方下設(shè)置2φ48*3.5鋼管間距為900mm，梁底增加承重立桿根數(shù)為1φ48*3.5mm鋼管，采用的碗扣類型為Φ48×3mm鋼管，立桿承重連接方式為可調(diào)托座；

穿梁螺栓直徑為M12，穿梁螺栓水平間距為500mm，穿梁螺栓豎向間距從梁底向上依次為：150mm，550mm，950mm

擠壓造粒樓板模板支撐參數(shù)：

橫向間距或排距為0.90m、縱距為0.90m、步距為1.5m；立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度為0.1m，模板支架搭設(shè)高度11.50m；板底支撐連接方式： 40*80mm方木支撐，樓板模板下40*80mm，木方間距300mm； 木方下橫桿設(shè)置按照立桿縱橫間距900mm，立桿承重連接方式為可調(diào)托座。

模板體系構(gòu)造設(shè)計(jì)：

為確保高支模體系的整體穩(wěn)定性，沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐，根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10m設(shè)置一道，同時(shí)除底部和頂部設(shè)置水平方向剪刀撐外，水平方向剪刀撐按照高度4m設(shè)置一道。在支撐橫桿與立桿的連接扣件根據(jù)抗滑驗(yàn)算大于12kN，采用頂托方式。在立桿頂部設(shè)置鋼管橫桿，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于200mm，。

模板體系施工

做好現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作，對(duì)進(jìn)場(chǎng)支模材料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，鋼管、頂（底）托及木方等材料應(yīng)符合安全生產(chǎn)要求。銹蝕、變形的鋼管以及截面尺寸不足、有裂紋的木方等材料不得使用，木方截面尺寸不得小于設(shè)計(jì)的木方截面尺寸，木枋根據(jù)需要刨邊，，保證木枋與模板接觸面平整。對(duì)于模板支撐架基層根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，立柱地基自上而下依次為：200*50木墊板條——100mm厚C15混凝土——經(jīng)縱、橫向碾壓的平整地面，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95，腳手架外圍設(shè)置排水溝以保證場(chǎng)地排水。模板在使用前涂刷脫模劑，當(dāng)模板出現(xiàn)破損及時(shí)修補(bǔ)、截邊，彈線切割鉆孔在同一部位、同一尺寸情況下做好標(biāo)識(shí)編號(hào)。穿梁螺桿采用M12雙頭螺桿，并按3%抽檢合格。

所有模板高支撐架必須由專業(yè)架子工搭設(shè)和拆除，操作人員均須持證上崗。在模板體系安裝過程中，首先做好測(cè)量放線工作，按設(shè)計(jì)的支撐架立桿縱橫間距在地面（板面）上測(cè)放點(diǎn)位，并根據(jù)梁底位置在每根立桿下部鋪設(shè)300×50mm墊木。豎立桿時(shí)從滿堂架的北側(cè)開始安裝。先樹好第一根立桿，在相互垂直的兩個(gè)方向用拋撐將其固定，再樹其他立桿，同步安裝掃地桿。若需設(shè)底托，應(yīng)將底托預(yù)先調(diào)至統(tǒng)一標(biāo)高才安放在墊木上，再安裝立桿，當(dāng)滿堂架沿縱橫兩個(gè)方向的延伸長(zhǎng)度均不小于5m時(shí)，安裝第一、二排橫桿，使?jié)M堂架基本保持穩(wěn)定，剪刀撐桿件的底端應(yīng)由地面頂緊，夾角為45度。

在全面安裝立桿和橫桿后，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的緊固進(jìn)行認(rèn)真檢查，對(duì)于梁下設(shè)計(jì)有加強(qiáng)立桿的進(jìn)行同步安裝，在滿堂架立桿頂部安放頂托，并按所需標(biāo)高進(jìn)行調(diào)節(jié)。

模板高支撐架搭設(shè)完成后，經(jīng)班組自檢合格后，報(bào)項(xiàng)目專職安全員驗(yàn)收，項(xiàng)目自檢合格后報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后掛牌投入使用，未經(jīng)驗(yàn)收合格的架子不得投入使用。模板及鋼筋綁扎時(shí)等作業(yè)施工時(shí)嚴(yán)格控制實(shí)際施工荷載不超過設(shè)計(jì)荷載，對(duì)出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應(yīng)的控制措施，鋼筋等材料不能在支架上方堆放，同時(shí)精心設(shè)計(jì)混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載，采用由中部向兩邊擴(kuò)展的澆筑方式。澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下沉、松動(dòng)和變形情況及時(shí)解決。在澆筑后及時(shí)組織專人予在養(yǎng)護(hù)，模板支撐架落在下層的混凝土頂板上時(shí)，保證混凝土強(qiáng)度不低于1.2Mpa。

模板及支撐體系拆除工作根據(jù)混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告對(duì)照結(jié)構(gòu)構(gòu)件的跨度確定模板及其支架拆除的范圍、時(shí)間，并填寫模板拆除申請(qǐng)表報(bào)監(jiān)理工程師審批后進(jìn)行拆除作業(yè)。模板及其支架拆除的施工順序與支設(shè)順序相反，按“先支后拆、后支先拆”的原則施工。在本工程中，模板及支架拆除流程如下：

松梁底頂托→拆除梁底模→拆除梁側(cè)模→拆除板底模→清運(yùn)模板及木方→拆除支架→材料清運(yùn)→樓面清理。在高支撐模板拆除時(shí)，應(yīng)先將梁底的頂托松開，并抽出托上的木方或鋼管。逐步拆除梁底模和梁側(cè)模，并及時(shí)清運(yùn)出操作面。

施工過程中的安全管理

（1）明確支摸施工現(xiàn)場(chǎng)安全責(zé)任人，負(fù)責(zé)施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設(shè)、拆除 和混凝土澆筑前向作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。

（2）支模施工應(yīng)按經(jīng)審批的施工方案進(jìn)行，方案未經(jīng)原審批部門同意，任何人不得修改變更。

（3）支模分段或整體搭設(shè)安裝完畢，經(jīng)技術(shù)和安全負(fù)責(zé)人驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行鋼筋安裝。

（4）支摸施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)搭設(shè)工作梯，作業(yè)人員不得從支撐系統(tǒng)爬上爬下。

（5）混凝土澆筑時(shí)，派安全員專職觀察模板及其支摸系統(tǒng)的變形情況，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)應(yīng) 立即暫停施工，迅速疏散人員，待排除險(xiǎn)情并經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全負(fù)責(zé)人檢查同意后方可復(fù)工。

分析與比較：

LLDPE裝置擠壓造粒廠房高大模板從準(zhǔn)備到腳手拆除共計(jì)用時(shí)85天（其中搭設(shè)用時(shí)35天，其余為養(yǎng)護(hù)及拆模時(shí)間），現(xiàn)與臨近裝置采用鋼管腳手架施工的模板體系進(jìn)行比較（臨近的HDPE裝置造粒廠房采用鋼管腳手架進(jìn)行高大模板承重腳手架施工，兩者工程量及用工量基本相同，搭設(shè)時(shí)間為60天）：

（1） WDJ腳手架接頭具有可靠的連接強(qiáng)度，其下碗扣可抗剪力極限強(qiáng)度≥170KN，上碗扣極限抗拉強(qiáng)度≥43KN，單肢安全受壓荷載達(dá)到30KN以上，每平米承受荷載可達(dá)180KN，比普通鋼管式腳手架從受力、剛度到穩(wěn)定性均大大提高；

（2） 施工快捷，WDJ腳手架無需擰螺栓，拆裝速度快、工效高，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低且維修管理簡(jiǎn)便，無零散扣件，構(gòu)配件損耗小，成本相應(yīng)降低；且構(gòu)配件的通用性強(qiáng)，適應(yīng)性高，不同于普通腳手架需根據(jù)層高要求對(duì)鋼管長(zhǎng)度進(jìn)行修改。

結(jié)論：

采用WDJ碗扣式腳手架受力性能好，施工快捷但如果設(shè)計(jì)不合理，使用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，甚至出現(xiàn)倒塌的后果，應(yīng)注意以下幾方面：

1. 對(duì)支架體系進(jìn)行認(rèn)真分析和計(jì)算，對(duì)支架本身進(jìn)行強(qiáng)度核算的同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，對(duì)存在水平荷載的支架體系還應(yīng)進(jìn)行水平方面承載能力的驗(yàn)算；

2. 碗扣接頭是非剛性結(jié)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置必要的斜支撐；

3. 支架的基礎(chǔ)應(yīng)堅(jiān)實(shí)可靠，除滿足地基承載力要求外，還應(yīng)有防雨排水設(shè)施，防止地基浸泡出現(xiàn)的下沉。

參考文獻(xiàn)

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

《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 166-2008）

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002

《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162—2008