扣件式鋼管滿堂模板支撐架使用中的誤區分析

于海祥，黃麗君，劉媛媛，周明維

（1重慶建工第九建設有限公司，重慶400080；2重慶盤石裝飾工程有限公司，重慶400030；3重慶城建控股（集團）有限責任公司，重慶400013）

扣件式鋼管滿堂模板支撐架使用中的誤區分析

于海祥1，黃麗君2，劉媛媛3，周明維1

（1重慶建工第九建設有限公司，重慶400080；2重慶盤石裝飾工程有限公司，重慶400030；3重慶城建控股（集團）有限責任公司，重慶400013）

詳細剖析了目前在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的使用中普遍存在的各種誤區，分析了這些錯誤產生的原因，明確了扣件式鋼管滿堂模板支撐架正確的搭設和構造方式，并給出了樓面梁板扣件式鋼管滿堂模板支撐架的簡化搭設方式，對提高扣件式鋼管滿堂模板支撐架的安全技術性能起到一定的促進作用，最后列出了現行兩部行業標準在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的規定和構造方面存在若干不一致之處，以便于相關標準的有效執行。

扣件式鋼管；模板支撐架；使用誤區；剪刀撐；行業標準

0 前言

扣件式鋼管滿堂模板支撐架由于其取材方便，搭設快速，易于調整間距，搭設樣式靈活，被廣泛用于各種房屋建筑和市政公用工程現澆混凝土結構的模板支撐體系以及各類鋼結構安裝的支撐架。

目前在建設工程施工領域，模板支撐系統尤其是高大模板支撐系統已成為導致生產安全事故的重大危險源之一，由于模板支撐系統設計、構造、支設方法不合理導致的模板支撐工程整體坍塌事故多為重大事故。這些事故中，扣件式鋼管滿堂模板支撐架失效導致的事故尤為普遍。國家住房與城鄉建設部組織相關單位編寫并發布了系列與模板支撐系統相關的行業標準，并且于2009年印發了《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》，將模板工程及支撐體系列入危險性較大的分部分項工程范圍，并于同年印發了《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》，對方案管理、驗收管理、施工管理、監督管理進行了詳細規定，可見國家或行業對模板支撐體系施工安全的重視程度。

長期以來，施工行業在使用扣件式鋼管滿堂模板支撐架方面普遍存在將模板支撐架與施工腳手架概念混淆、不嚴格按照現行行業標準施工、架體搭設隨意性大等現象，致使扣件式鋼管滿堂模板支撐架體系屢屢發生沉降、過大變形，影響工程質量甚至發生支撐架垮塌導致群死群傷的安全事故。

1 扣件式鋼管滿堂模板支撐架的常見使用誤區

1.1 改變支架立桿的軸心受力形式

較多的工程中，支架立桿頂部未設置可調螺桿托撐，模板荷載通過鋼管橫桿和扣件傳遞至立桿，構造及受力形式如圖1 (a）所示，此時橫桿為受彎構件，由于橫桿和立桿通過扣件進行連接，節點為半剛性，能夠傳遞彎矩，因此支架立桿為壓彎構件，改變了立桿軸心受壓的力學模型，二階效應顯著，支架穩定性大大降低。此種做法是將模板支撐架與腳手架的概念相混淆。實際應用中應在立桿頂部采用可調托撐傳力，嚴格保證立桿的軸心受力狀態，其構造及受力形式如圖1(b）所示。

圖1 不同架體搭設形式對應的立桿受力形式

但對于一般的樓面結構，由于荷載小，樓層高度小，也可以采用圖1（a）所示的立桿受力形式，其支架簡化構造參見本文第2章所述。

1.2 模板支撐架與腳手架混搭

在腳手架與模板支撐架毗鄰的情況下，往往將腳手架的橫桿扣接到模板支撐架的立桿上，或者采用將支撐架立桿扣接在架體的水平拉桿上，從而破壞了支撐架立桿從頂托到基礎的完整軸心受力體系，對支架穩定性造成隱患。

1.3 支架搭設前不注重立桿的預先平面布置

實際樓面梁板模板支撐架的搭設受到主次梁平面布置的影響，既要滿足支架立桿縱橫向排列整齊又要達到每根梁下部至少有一根立桿的基本要求，往往局部立桿縱橫間距并不是固定值，如果在具體布置各部位立桿時，不事先根據樓面梁的平面布置在圖上布置出各部位立桿的具體布置，很難達到支架立桿縱橫向成陣列的效果，從而影響豎向縱橫兩個方向剪刀撐的設置。

實際工程中確定立桿縱橫間距時，可先確定板周邊梁的立桿布置間距，縱橫梁下立桿布置后，樓板區立桿的縱橫間距自然得以確定。然而樓板的縱橫向跨度數值往往跟上述確定的樓板區立桿縱橫間距不是整數倍數，這就需要根據實際板跨度微調部分立桿間距，因此立桿的平面放樣至關重要。

1.4 水平桿設置不合理

模板支撐架方案中，一般按照計算所需的立桿步距進行搭設而忽略了掃地桿離地間距、頂部水平桿（又叫封頂桿）離梁板底部模板距離以及其余各步距的均等性，往往導致支架立桿各步距不協調，影響了計算長度的取值。

實際工程中確定立水平桿布置時，應先確定掃地桿離地間距（不大于200mm），然后在可調托撐底部的立桿頂端確定封頂桿的位置，最后將掃地桿與封頂桿之間的間距在滿足支架穩定性計算所確定步距條件下，進行平均分配確定實際步距。但尚需注意，當層高在8~20m時，在最頂步距兩水平拉桿中間應加設一道水平拉桿；當層高大于20m時，在對頂兩步距水平拉桿中間應分別增加一道水平拉桿。

實際工程中，由于梁和板不等高，給封頂桿的設置帶來一定困難，為了既滿足立桿上端伸出封頂桿的距離（包含可調螺桿）不大于0.5m，又能將整個樓面的頂部水平拉桿拉通，可將高度最大的梁底部的水平封口桿在整個樓面拉通作為整體的封頂桿，同時又在樓板底設置一道水平封頂桿，這兩道封頂桿間的距離組成了架體的整體頂部距，如圖5所示。

1.5 剪刀撐的設置不合理

設計模板支撐架的豎向剪刀撐時，往往忽略了扣件式鋼管滿堂模板支撐架有普通型和加強型兩種類型，原則上兩種類型都可采用，但兩種類型對應的立桿計算長度的取值是不同的，確定計算長度時如果采用了普通型剪刀撐布置對應的計算長度系數，則剪刀撐應嚴格按照普通型的構造要求進行設置，反之亦然。

1.5.1 豎向剪刀撐設置的誤區

《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011[1]中對于縱橫向剪刀撐的設置規定為：在架體外側周邊及內部縱橫向每一定距離，由地至頂設置連續豎向剪刀撐，且剪刀撐寬度（跨度）與上述距離相同。以普通型剪刀撐為例，在具體執行該標準時，經常在縱橫向豎向平面內，將豎向剪刀撐設置成圖2所示。

圖2 錯誤的普通型剪刀撐架體豎向剪刀撐布置立面圖

根據陸征然、陳志華、王小盾等[2]的有限元分析及實驗研究，對架體豎向剪刀撐規定必須在設置平面內連續滿布才能保證架體的整體穩定。如圖2所示的豎向剪刀撐設置中間存在無剪刀撐區段，這些區段易形成傾斜機構，架體整體穩定性無充分保障。以普通型剪刀撐為例，在縱橫向豎向平面內豎向剪刀撐應按圖3所示方式在整個豎向平面內滿布。

圖3 正確的普通型剪刀撐架體豎向剪刀撐布置立面圖

圖4 普通型架體水平、豎向剪刀撐總體布置圖

施工現場滿堂模板支撐架，經常不設置剪刀撐或僅在支架外圍設置豎向剪刀撐，這種結構不合理，局部為幾何可變體系，所以要求滿堂模板支撐架在縱橫向間隔一定間距設置連續滿布的豎向剪刀撐，以保證架體在豎向平面內保持幾何不變體系。

1.5.2 水平剪刀撐設置的誤區

實際工程當中，尤其是一般的房屋建筑樓面施工中，模板支撐架中往往忽略了水平剪刀撐的搭設。不論哪種形式的模板支撐架，均應在豎向剪刀撐頂部交叉點平面內設置連續滿布的水平剪刀撐。當支架超過一定高度或者超過一定施工荷載時，尚應在掃地桿設置層或中間平面內連續滿布設置水平剪刀撐，以保證架體的整體幾何不變性。以普通型剪刀撐為例，豎向、水平剪刀撐的總體設置應按照圖4的方式。

表1 JGJ162-2008與JGJ130-2011差異列表

1.6 設計與計算未按照鋼管實際截面幾何特性

《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011給出了公稱幾何尺寸為Φ48.3mmX3.6mm的鋼管的截面積和特性，支架設計計算中往往直接從表中查取相關截面特性數據進行計算，而實際工程中，鋼管尺寸往往存在較大的負偏差，按公稱截面特性數據進行計算致使設計結果不安全。應按照進場鋼管材料實際的幾何尺寸確定的截面特性進行計算和設計。

圖5 采用簡化構造后樓面梁板模板支撐架形式

2 樓面梁板模板支撐架的簡化形式

一般民用建筑工程中，由于樓板厚度不大，梁截面尺寸較小，樓層高度也不大，扣件式鋼管搭設的滿堂模板支撐架可以采用簡化形式進行搭設，這既減少了設置頂部可調托撐的麻煩又能保證梁板支撐架的整體穩定性。具體可從以下方面對架體構造進行簡化。

（1）立桿頂部不設置螺桿可調托撐，采用圖1（a）所示支撐形式，模板荷載通過鋼管橫桿和扣件傳遞至立桿，此時頂部水平桿兼作模板系統的承重梁。實踐證明，對于一般的樓面，這種簡化立桿構造形式能夠保證架體的整體穩定性，立桿應力較小，立桿長度可通過底部的可調螺桿底座調整。

（2）板底設置一道水平封口拉桿兼作樓板模板木方的承重橫梁，梁底也設置一道水平封口拉桿兼作梁模板木方的承重橫梁，這兩道水平封口桿之間的距離形成架體的頂步距，由于一般樓面梁高度較小，因此此步距不會超過計算支架整體穩定性計算所需的架體步距。

（3）梁底兩側立桿的距離與板模板支撐架穩定性計算所需的立桿間距相同，這樣既便于立桿間距在垂直于梁斷面方向基本相同，也便于該方向豎向剪刀撐的設置。

采用如上所述簡化構造后，樓面梁板模板支撐架的形式如圖5所示。

3 現行規范差異比較

目前現行關于扣件式鋼管滿堂模板支撐架的行業標準有《建筑施工模板安全技術規范》JGJ162-2008[3]和《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011，這兩部標準在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的規定和構造方面存在若干不一致之處，為便于查閱，現將兩部規范的規定差異列出，如表1所示[4]。實際工程的模板支撐架設計中，應采用兩部標準規定較為嚴格的規定和構造要求，以保證架體安全。

4 結論

綜上所述，目前在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的使用中普遍存在改變支架立桿的軸心受力形式、模板支撐架與腳手架混搭、支架搭設前不注重立桿的預先平面布置、水平桿設置不合理、剪刀撐設置不合理等使用誤區，致使扣件式鋼管滿堂模板支撐架的穩定性降低，增加了安全風險。本文詳細剖析了各種錯誤，分析了原因，明確了正確的搭設和構造方式，并給出了樓面模板支撐架的簡化搭設方式，對提高扣件式鋼管滿堂模板支撐架的安全技術性能起到一定的促進作用。本文列出了現行兩部行業標準在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的規定和構造方面存在若干不一致之處，以便于相關標準的有效執行。

[1]JGJ130-2011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]陸征然，陳志華，王小盾，等.扣件式鋼管滿堂支撐體系穩定性的有限元分析及實驗研究[J].土木工程學報，2012，45(1):49-60.

[3]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.

[4]于海祥，黃麗君，張忠衛，等.現行模板及腳手架行業規范中支架構造之差異分析[J].重慶建筑，2012，11(6):31-33.

責任編輯：孫蘇，李紅

Analysis on Improper Application of Formwork Supportof Fastener-style SteelPipe

Various kinds ofimproper applications of formwork supportoffastener-style steelpipe are elaborated in detailwith causes analyzed.The right setting and construction methods of this kind of formwork supportare presented and the simplified setting method ofthatfor floor beam and slab are given.These methods can somehow enhance its safety performance.Some differences in regulation and construction for formwork support of fastener-style steelpipe by two existing standards are listed foreffective implementation ofrelevantstandard.

fastener-style steelpipe;formwork support;improper application;shearbrace;industrialstandard

TU711

A

1671-9107（2013）05-0028-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.05.028

2013-04-18

于海祥（1980-），男，山東昌樂人，工學博士，高級工程師，主要從事結構工程、工程力學和施工技術研究。