《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013執(zhí)行要點分析

于海祥，周雪梅

（重慶建工第九建設(shè)有限公司，重慶400080）

《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013執(zhí)行要點分析

于海祥，周雪梅

（重慶建工第九建設(shè)有限公司，重慶400080）

在充分分析新發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013的基礎(chǔ)上，針對扣件式、碗扣式、盤扣式鋼管模板支撐架，在結(jié)構(gòu)布置、計算模型和方法、架體構(gòu)造、安全管理方面，通過列舉對比與現(xiàn)行其他標(biāo)準(zhǔn)的差異，總結(jié)了該規(guī)范在執(zhí)行中的要點，以期促進該規(guī)范的執(zhí)行力度，提高執(zhí)行的精準(zhǔn)度。

建筑施工；臨時支撐結(jié)構(gòu)；模板支撐架；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；執(zhí)行要點

0 前言

目前，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系中，針對不同的架體種類，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了系列與模板支撐系統(tǒng)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些現(xiàn)行有效的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分別是《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ166-2008[1]、《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ128-2010、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011[2]、《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ231-2010[3]；除此之外還有《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008[4]和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011[5]。但不同類型的滿堂支撐架僅僅存在節(jié)點構(gòu)造方面的差異，均是節(jié)點剛度不同的帶斜向構(gòu)件的空間冷彎薄壁型鋼框架式滿堂支撐結(jié)構(gòu)，無論是受力形態(tài)和安全技術(shù)特點都不存在實質(zhì)性的差異。為了消除現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)各自為陣，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了關(guān)于各類鋼管滿堂式模板支撐架的統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013[6]。該規(guī)范無論是在架體基本構(gòu)造還是計算模型方面都是全新的改革，為了能更好地促進該規(guī)范的執(zhí)行，本文總結(jié)了其在計算、構(gòu)造和安全管理方面的執(zhí)行要點。

1 荷載與效應(yīng)組合

荷載考慮是否充分，標(biāo)準(zhǔn)值取值是否得當(dāng)，效應(yīng)組合是否滿足可靠度要求是模板支撐架是否安全的第一道防線。現(xiàn)行的各部腳手架規(guī)范在架體的永久荷載、可變荷載極其分項系數(shù)、效應(yīng)組合公式方面都存在輕微的差別。JGJ300在綜合現(xiàn)行規(guī)范的基礎(chǔ)上，較為全面地給出了各類荷載的選取及組合方式。

1.1 永久荷載

關(guān)于永久荷載的取值，JGJ300考慮較為全面，不僅考慮了架體本身的自重，還給出了單位面積腳手板自重、每延米欄桿與擋腳板自重、密目安全網(wǎng)自重取值。但未給出各種類型架體立桿承受的每延米結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，也沒給出單位面積模板自重的經(jīng)驗值表格，推薦采用JGJ130最為全面。各部規(guī)范中關(guān)于永久荷載的取值差異參見表1。

表1 永久荷載取值比較表

1.2 可變荷載

關(guān)于可變荷載的取值，現(xiàn)行各部規(guī)范基本一致。存在分歧之處在于：是否將人員及設(shè)備的荷載與混凝土振搗荷載各自作為獨立的可變荷載。JGJ300在此問題上與GB50666保持一致，認為混凝土振搗荷載必然伴隨人員及設(shè)備荷載同時出現(xiàn)，應(yīng)作為一種可變荷載出現(xiàn)。這是因為，兩種獨立的可變荷載參與組合時，存在同時出現(xiàn)概率的問題，如果同時出現(xiàn)會存在組合系數(shù)的問題，對荷載組合效應(yīng)有一定的影響。關(guān)于風(fēng)荷載的風(fēng)振系數(shù)，JGJ300按照GB50009的形式引入了風(fēng)振系數(shù)，而實際中，架體均與周邊建筑物連接或抵緊，故不應(yīng)該考慮此風(fēng)振系數(shù)的折減，或直接將該系數(shù)取1.0而不必按照GB50009取值。各部規(guī)范中關(guān)于可變荷載的取值差異參見表2。

表2 永久荷載取值比較表

1.3 荷載效應(yīng)組合

JGJ300采用基于概率論的極限狀態(tài)設(shè)計法，用分項系數(shù)表達式，對于可能同時出現(xiàn)的可變荷載采用組合值系數(shù)體現(xiàn)其折減程度。在分項系數(shù)方面，JGJ300分為可變荷載效應(yīng)控制的組合和永久荷載效應(yīng)控制的組合。由此帶來的問題是如何判斷最不利工況是永久荷載效應(yīng)控制還是可變荷載效應(yīng)控制。在這個問題處理上，建議采用GB50666的方法，不再區(qū)分以永久荷載效應(yīng)還是可變荷載效應(yīng)起控制作用，統(tǒng)一將永久荷載效應(yīng)分項系數(shù)取1.35，只考慮施工荷載時不考慮組合值系數(shù)，同時考慮風(fēng)荷載時取不小于0.9的簡化組合值系數(shù)。

2 計算模型

縱觀現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，架體的計算主要有兩條主線的計算模型。

（1）以JGJ130為代表的典型的單立桿計算模型，充分考慮架體空間整體構(gòu)造的單立桿節(jié)間計算長度系數(shù)模式。

（2）以JGJ166為代表的節(jié)間斜桿計算模式，在這種模式下，由于立桿的節(jié)間設(shè)置了斜桿，直接將架體簡化為立桿節(jié)間兩端為鉸接的簡化模式。

為充分考慮上述兩種計算模型的缺陷，JGJ300采取了一種全新的計算模型，即考慮節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度的空間計算模式，采用了單元框架或單元桁架的概念利用空間桿系模型來模擬架體的空間穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性。

2.1 不設(shè)置豎向斜桿的架體計算模型

此種模型下，如扣件式鋼管支架以及不設(shè)置專用斜桿的碗扣式鋼管支架和承插型盤扣式鋼管支架，應(yīng)作為框架式支撐結(jié)構(gòu)。框架式支撐結(jié)構(gòu)又分為有剪刀撐和無剪刀撐的框架式支撐結(jié)構(gòu)，框架式支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計算考慮節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度對架體穩(wěn)定性的影響，分兩種模型。

（1)對于無剪刀撐的框架式支撐結(jié)構(gòu)，采用基于歐拉壓桿穩(wěn)定理論的單立桿穩(wěn)定分析方法，按考慮風(fēng)荷載時的壓彎構(gòu)件與不考慮風(fēng)荷載時的軸心壓桿兩種模式進行整體穩(wěn)定性計算，該計算模式類似于上述第一條主線的計算模式。

（2)對于有剪刀撐的框架式支撐結(jié)構(gòu)，則是利用單元框架的穩(wěn)定性反映架體的穩(wěn)定性。所謂單元框架就是由縱向和橫向的豎向剪刀撐圍成的矩形結(jié)構(gòu)單元，如圖1所示。單元框架是模板支撐架的基本計算單元。

圖1 單元框架示意圖

2.2 設(shè)置剪刀撐或斜桿的架體計算模型

對于按照特定構(gòu)造要求設(shè)置斜桿的碗扣式、承插型盤扣式鋼管支撐架則屬于桁架式支撐結(jié)構(gòu)，此種計算模式下，不考慮節(jié)點的半剛性影響。單元桁架是桁架式支撐架的基本計算單元，是由4根立桿、各層水平桿以及豎向斜桿組成的平行弦桁架結(jié)構(gòu)，如圖2所示。此時應(yīng)進行兩種穩(wěn)定性計算。

（1）單元桁架的局部穩(wěn)定性驗算，采用基于歐拉壓桿穩(wěn)定理論的單立桿穩(wěn)定分析方法，按考慮風(fēng)荷載時的壓彎構(gòu)件與不考慮風(fēng)荷載時的軸心壓桿模式進行計算。

（2）單元桁架的整體穩(wěn)定性驗算，將整個單元桁架看作一根豎向的格構(gòu)柱，并采取等效單柱的計算長度進行壓桿整體穩(wěn)定性驗算。

圖2 單元桁架圖

2.3 補償條件

JGJ300在某些構(gòu)造方面要求較為嚴格，但同時針對采取的苛刻條件給出了對應(yīng)的補償條件：（1）要求架體與既有結(jié)構(gòu)做可靠連接，限值架體高寬比，如果架體構(gòu)造達到了這兩個條件其中之一時，可不進行架體抗傾覆演算；（2）當(dāng)架體與既有結(jié)構(gòu)做可靠連接后，可不考慮風(fēng)荷載作用于支撐結(jié)構(gòu)引起的立桿軸力和彎矩。

3 構(gòu)造要求

JGJ300所采取的架體構(gòu)造要求是緊密與所采取的計算模型相對應(yīng)的，應(yīng)注意如下構(gòu)造要點。

3.1 架體布置

JGJ300在架體布置方面的特點。

（1）立桿頂部可以不設(shè)置可調(diào)托撐，允許頂層水平桿（封頂桿）作為模板的主楞，并給出了受彎封頂桿的計算模型和彎矩計算式。

（2）給出了可以不設(shè)置剪刀撐的條件：搭設(shè)高度在5m以下；被支撐結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值小于5kN/m2；地基為堅實地基土或結(jié)構(gòu)層；架體結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)有可靠連接。

（3）縱橫向立桿間距應(yīng)相等或成倍數(shù)，這樣一來才能實現(xiàn)梁下立桿加密區(qū)的穩(wěn)定性計算。

3.2 架體構(gòu)造

JGJ300在架體構(gòu)造方面的特點。

（1）架體搭設(shè)高度限值方面，規(guī)定各種類型框架式支撐結(jié)構(gòu)的搭設(shè)高度不宜超過40m，桁架式支撐結(jié)構(gòu)的搭設(shè)高度不宜超過50m，相比JGJ130和JGJ166有一定放寬。

（2）掃地桿離地高度與JGJ130、JGJ166、JGJ231相一致；頂部立桿懸挑長度對各種類型架體一律限定為不超過500mm，對碗扣式和承插型盤扣式架體的頂部立桿懸挑長度有所加強。

（3）對連墻件的抱柱措施提出了嚴格的規(guī)定，抱柱鋼管距離架體水平桿的水平投影長度不應(yīng)超過300mm。

（4）基礎(chǔ)底面標(biāo)高不一致時，在JGJ130的基礎(chǔ)上取消了高低跨的高差限值。

（5）簡化了有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)的刀撐構(gòu)造不再區(qū)分剪刀撐設(shè)置普通型和加強型，統(tǒng)一按照豎向剪刀撐跨度不超過6跨、水平剪刀撐不超過6步進行設(shè)置。

（6）剪刀撐桿件的搭接長度在JGJ130、JGJ166的基礎(chǔ)上有所放松，規(guī)定搭接長度不小于800mm。

4 架體監(jiān)測

架體監(jiān)測作為使用過程中的一道重要防線，應(yīng)編制監(jiān)測方案。關(guān)于監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測點布置、監(jiān)測頻率、監(jiān)測預(yù)警值、啟動應(yīng)急預(yù)案的條件，JGJ300首次明確了上述問題，定量給出了監(jiān)測頻率，并針對內(nèi)力監(jiān)測和位移監(jiān)測定量給出了監(jiān)測預(yù)警值，實際架體方案中應(yīng)嚴格執(zhí)行。

5 結(jié)論

新發(fā)布的《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013針對扣件式、碗扣式、盤扣式鋼管模板支撐架，無論在結(jié)構(gòu)布置、計算模型和方法、架體構(gòu)造、安全管理方面都提出了統(tǒng)一的嶄新的規(guī)定。其中的較多規(guī)定與現(xiàn)行的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有所差異，不易理解，或者容易在執(zhí)行中被忽略，本文在分析JGJ300基礎(chǔ)上，通過列舉、對比與現(xiàn)行其他標(biāo)準(zhǔn)的差異，總結(jié)了該規(guī)范在執(zhí)行過程中的要點，以期促進該規(guī)范的執(zhí)行力度，提高執(zhí)行的精準(zhǔn)度。

[1]JGJ166-2008建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]JGJ130-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[3]JGJ231-2010建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[4]JGJ 162-2008建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[5]GB50666-2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[6]JGJ300-2013建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

Analysis on key Implementation Points of TechnicalCodes for Temporary Support Structures in Construction JGJ300-2013

According to full analysis on the newly released industry standard Technical Codes for Temporary Support Structures in Construction JGJ300-2013,and for steeltube formwork supportof fastener type,bowltype and tray type,the key implementation points are summarized in structure layout,calculation modeland methods,scaffold structure and safety management through comparison with other standards.Ithopes to promote the enforcementofthe code forimplementation accuracy improvement.

building construction;temporary supportstructure;fullformwork support;industry standards;key implementation points

TU711

A

1671-9107（2014）09-0038-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.09.038

2014-05-28

于海祥(1980-),男，山東昌樂人，博士，教授級高級工程師，主要從事結(jié)構(gòu)工程、工程力學(xué)和施工技術(shù)研究。

周雪梅(1982-),女，重慶人，大學(xué)專科，工程師，主要從事施工技術(shù)研究。