支模体系

支模体系（共7篇）

支模体系 篇1

随着现代建筑业的飞速发展,各种新材料、新工艺涌现,人们的审美观也发生着巨大的变化。对于清水混凝土这种自然、返璞归真的建筑效果追捧逐步显现,尤其是在一些重要建筑主要出入口的圆柱。对于圆柱的模板支撑体系,传统的定型钢模板体系、木模板体系拼缝多、工序复杂、费时、造价高,一次性投入大、自重大、人工移动不便,并且浇筑完成后的混凝土圆柱的垂直度和光洁度都不尽如人意。玻璃钢圆柱模板以其材料性能上的科技优势、安装施工时的高效简便以及最后成品的美观等优良特性,渐渐发展成为了最佳的圆柱新型模板,势必将在高速发展的建筑行业中得到广泛的应用。近年来,在北京、深圳等大型城市中的大型工业、民用建筑都采用了玻璃钢模板体系,实践证明,其施工效果良好,并且在经济效益方面也是效果显著。

但是针对新型的建筑材料,其相应的施工工序将随着生产厂家及施工单位不同而不同,结合不同地域的施工环境和施工水平,衍生出很多圆柱玻璃钢模的支模体系,本文中,将对此进行相应的探讨,并试图分析出目前最优的支模方式并重点介绍。

1 圆柱玻璃钢支模体系对比分析

结合我公司在北京及深圳地区工程实践及不同玻璃钢模板生产厂家的交底,对以下三种常见的支模体系进行相应的对比和分析。

1.1 木板拼装支模体系

用厚木板拼接成直径与圆柱模板外皮直径相同的方形木框,以间距500 mm均匀卡住玻璃钢模板,通过50 mm×100 mm木方竖向固定住方形木框,用对拉螺杆进行加固,当然加固过程中必须保证模板整体垂直度。见图1。

1.1.1 优点

1)模板加固体系稳固,不易出现爆模现象;

2)将圆柱支撑体系转换成方柱支撑体系,有效改善支撑体系的整体受力状况,大大提高安全性。

1.1.2 缺点

1)由于方形木框加工是相对精细的工作,因此很难保证其内圆能平滑无缝的卡住玻璃钢模板,因此容易造成模板局部涨鼓或凹陷,影响混凝土外观。

2)方形木框拼接复杂,且加固体系繁琐,需要利用外围架体保证模板的垂直度。

3)支模体系复杂必定导致拆模难度大,时间长。

4)由于加固体系复杂,无形中增加了成本,且影响工程进度。

5)模板垂直度控制需利用外部斜撑或其他支撑架。

1.1.3 适用条件

对于梁板柱混凝土整体浇注的工程,可以有效利用梁板支撑体系来加固玻璃钢模板,有效减少相关工序并达到最终目的。

1.2 缆风绳支模体系

玻璃钢模板基本就位后,模板基座用木方及钢管进行固定,模板的垂直度则通过四个方向的缆风绳用地锚进行固定,缆风绳另一端固定在钢筋笼上,通过长短相同的十字钢筋将玻璃钢模板与钢筋笼联系成整体,并通过微调四个方向缆风绳来确保模板的垂直度满足规范要求。由于模板上口较薄弱,易出现涨模,因此在玻璃钢模板拼缝处,上口固定用角钢件需相应增加。见图2。

1.2.1 优点

1)不需模板支撑:玻璃钢圆柱模在接口处(边肋)用角钢加螺栓固定好后,通过钢丝绳一端拉住柱筋上端,钢丝绳的另一端固定在浇筑好了的混凝土楼板上来固定模板,确保垂直度,不需另外加设柱箍和搭设模板支撑架。

2)由于模板四周没有约束,可以让柔性玻璃钢模板内混凝土均匀密实充实,所浇筑的混凝土圆柱成型规矩,表面平整光滑。

3)装拆方便,工效高:由于省去了外部繁琐的支撑体系,模板的安装与拆除都可一次完成,提高了工作效率。

4)经济效益高:由于减少了传统的玻璃钢圆柱模板加固体系的拼装与拆除,节省了人工和木枋、钢管等材料。

1.2.2 缺点

1)钢丝绳的排布对场地要求较高,对于轴网密布的工程不利于实施。

2)由于玻璃钢模板上口未采取切实有效的加固措施,柱头混凝土外观相对较差。

1.2.3 适用条件

非常适合梁板与柱分开浇筑的工程,但是不适合边柱。

1.3 钢管支模体系

玻璃钢模板基本就位后,模板基座用木方及钢管进行固定后,竖向采用Φ48 mm@150 mm钢管并用Φ10 mm钢丝绳@500 mm进行固定,整体支撑体系与四周模板支撑架连成整体确保垂直度。见图3。

1.3.1 优点

1)操作简单,加固方式简便,施工速度快。

2)模板拆除方便,工效高,省去了部分外部支撑体系。

1.3.2 缺点

1)操作简单,加固方式简便,施工速度快。

2)模板拆除方便,工效高,省去了部分外部支撑体系。

1.3.3 适用条件

适合对混凝土外观要求不高,工期紧张的工程。

2 圆柱玻璃钢支模体系对比分析

通过上表分析和对比,我们可以有效的根据不同地域的施工条件和施工工艺,选择最适当的圆柱玻璃钢模板支撑体系,以确保成本和进度达到最优组合。就北京地区施工环境而言,第二种支模方式较为普遍,也是最经济的支模方式,下面就八大处绿色产业服务管理中心项目的实际应用情况进行详细的表述。

3 施工工艺

3.1 施工流程(图4)

3.2 安装方法

1)清除柱基的杂物,弹出圆柱的十字定位线,并沿圆周弹出切线。

2)用水泥砂浆按照圆周的放线做好定位墩台以保证柱轴线、边线与标高的准确,在柱子的根部、中部、和端部设置十字定位箍并穿过圆柱的圆心,用来保证圆柱的钢筋保护层。圆柱模板根部用木枋和钢管进行固定,以保证模板根部的稳定性。见图5。

3)模板在装配之前要均匀涂一层优质油性脱模剂,不要漏涂。

4)将模板表面清理干净,在拼缝处翼边内侧粘贴海绵条,将模板竖起围在柱钢筋的周围,用连接角钢上的螺栓孔与模板翼边上的螺栓孔对齐,将螺栓逐一穿过螺栓孔并逐一拧紧,螺栓安装时为一正一反安装。见图6。

5)将Φ8钢筋缆风绳一端固定于柱竖筋上,另一端通过花篮螺栓固定于地锚上。见图7。

6)用经纬仪与线坠控制,用花篮螺栓调节校正模板垂直度,四周缆风绳必须全部调紧受力,防止浇筑混凝土时模板扭曲变形,但拉力不得过大造成柱箍变形,影响模板充分膨胀。通排柱,先装两端柱,经校正、固定、拉通线校正中间各柱。

7)混凝土浇筑前,应先搭设浇筑用脚手架,注意脚手架应与模板分离,保持间距在100 mm左右,以可供工人操作且拆除时不刮、碰玻璃钢圆柱模板为标准。

8)在混凝土浇筑完毕后立即进行垂直度二次调整,用线坠对垂直度进行测试并调整柱子垂直度。

3.3 模板的拆除和保存

1)常温下,混凝土强度必须达到1.2 MPa,冬施条件下混凝土强度必须达到4.0 MPa,方可进行拆除。

2)拆除的流向为先浇筑先拆除,后浇筑后拆除,与施工流水的方向一致。

3)当局部有吸附或粘结时,可在模板下口撬模点用撬棍撬动,不得在圆柱上口晃动或用大锤砸模板,拆下的螺栓、角钢应清点收好,以备周转使用。

4)清理干净模板表面水泥残渣,刷好脱模剂。

3.4 施工注意事项

1)此种模板是依据混凝土在浇筑过程中在同一高度上各个方向侧压力相等的原理使模板充分膨胀成圆。因此应在混凝土浇筑完成前尽量减少从模板外侧施加外力,影响模板的充分膨胀。

2)混凝土浇筑完成后的模板二次校正尤为重要,因此时模板内已充满混凝土,模板可以承受较大拉力。圆柱最终垂直度取决于此次调整。

3)设置缆风绳,上端固定在圆柱模边的角钢上,下端固定在地锚上,调节缆风绳长度以调整圆柱模板的垂直度至允许范围内。缆风绳与地面交角以45°～60°为宜,缆风绳的延长线要通过圆柱模板的中心。缆风绳上需带花篮螺丝,以调整垂直度。由于预埋件是在浇筑楼板时埋设,位置不太容易控制,可以改用4根钢绞线,这样更加易于控制夹角。

4)模板存放时,上面严禁堆放重物,以免受压变形。对于模板翼边要加强保护,不得摔碰。模板配件要统一保管,防止丢失。

5)模板在存放时必须展开平放在较平的地面上,且工作面向上,在作业现场无条件平放时,必须组装后立放。

6)模板应避免翻拆踩压或重物撞击,模板遇有破坏孔洞或小面积开裂等现象时,应用复合材料及时修补,严禁带伤使用。模板避免高温暴晒。

4 模板的选型及采购

模板的型号及数量的选择在保证施工质量的前提下,最重要的就是要节约成本,玻璃钢圆柱模板相比其他圆柱模板体系,人工成本很低,主要摊销就是材料,所以控制玻璃钢模板的数量是成本控制的主要方向。

在工程施工前,工程技术人员应对工程所使用的玻璃钢圆柱模板的规格型号按照工程的相关参数进行选择和设计。首先对玻璃钢圆柱模板进行设计的前提是圆柱直径是一致的,当大部分的圆柱高度一致时,按照大部分圆柱的高度进行定制,少数不一致的圆柱按照上述拼接处理措施进行拼接处理,以达到节约成本的效果。

玻璃钢圆柱模板数量的选择主要是依据工程现场实际的流水段的情况和圆柱的具体数量,在正常使用的情况下玻璃钢圆柱模板的周转次数可达30次,相比木模和定型钢模,其经济效益十分显著。

5 结语

新型建筑材料的使用总会衍生出各种不同的施工方法,玻璃钢圆柱模板通过工程施工的多年应用实践,证明了不论是从工程质量、工程进度还是经济效益,相比传统的模板材料有着巨大优势,在高速发展的现代建筑市场中势必会得到广泛的应用。

新材料的优秀施工方法在经过实践论证后同样会得到广泛的使用,用缆风绳进行加固的玻璃钢圆柱支模体系不需要模板支撑、拆装方便、经济效益高、平整度高,相比其他两种支模体系,优点比较明显,应用前景广阔。

参考文献

[1]唐在权,邱云胜,等.柔性玻璃钢圆柱模板施工应用.施工技术,2006(2)

[2]李建民.浅谈玻璃钢圆柱模板施工技术.北京万兴建筑集团有限公司,2005,12

[3]王锋,王石林.玻璃钢圆柱模板旋工的应用与控制.建筑工人,2009(5)

[4]周如鹏.平板柔性圆柱模板在工程中的应用,安徽建筑,2005(2)

[5]卢显平.玻璃钢圆柱模板在建筑施工中的应用,企业科技与发展,2010(16)

[6]胡伦坚,王俊海,张志明,李玉.玻璃钢圆柱模板工法(YJGF 28-98).施工技术,2001(3)

支模体系 篇2

1 工程实例

某高层办公及住宅项目, 总建筑面积83387.97m2, 共32层, 总建筑高度110.60m, A座与B座的转换层设在6层, 6层结构标高23.900m, 层高5.9m, 转换层结构梁梁高600~2000mm, 框支梁最大截面尺寸可达1900mm×2000mm, 本工程中支模体系施工面临着很大难度, 同时也面临着一系列安全隐患, 本文在此以本次高层办公及住宅项目为例, 分析转换层支模体系施工技术与安全控制措施。

2 转换层支模体系施工技术

2.1 选择模板及木枋

依据本工程中转换层的实际特点, 决定采用18mm厚胶合板作为现浇板模板、侧模以及梁底模板, 现浇板以及梁侧采取60mm×80mm木枋, 梁底采取80mm×100mm木枋。

2.2 梁支模体系施工

梁底支模体系依据梁截面尺寸进行布设, 立杆铺垫松木板 (厚50mm, 宽200mm) , 横向布置梁底木枋, 竖向布置梁侧木枋以作为梁侧内楞, 同时梁侧外楞通过2根钢管焊接而成, 沿梁跨度方向水平布置, 对拉加固采用准14螺杆。一般情况下, 在结构层混凝土表面强度达到12N/mm2后即可开始支模架施工, 首先进行放线, 水平扫地杆要依据支模架立杆纵横间距来进行搭设, 水平扫地杆搭设完成后需进行严格检查, 确保纵横间距都满足要求之后方可搭设立杆。此外在搭设梁底水平杆之前, 应首先确定好水平杆标高以及起拱高度, 之后再进行大横杆、小横杆、梁底水平杆的搭设施工。在水平杆以及立杆全部搭设结束后, 即可搭设剪刀撑, 剪刀撑上端连接于梁底水平杆, 中间通过环形扣件与水平杆、立杆连接牢靠, 下端连接于水平扫地杆。在上层和下层立杆的搭设施工中, 应该依据下层立杆的位置来进行施工, 并且要确保上层和下层立杆处于同义垂直线。

2.3 关键部位处理

本工程中B座转换层 (13) ~1/15轴与G轴相交部位的梁截面尺寸较大 (1700mm×2000mm) , 并且下层楼层缩进1000mm, 给施工活动带来了很大难度, 经过反复商讨之后, 本工程采用门字形钢桁架作为B座转换层 (13) ~1/15轴与G轴相交部位的立杆支承面, 在4层框架柱上安装门字形钢桁架, 型钢之间通过焊接进行连接, 型钢与钢管的连接也采取焊接形式, 门字形钢桁架两端均伸入框架柱之内, 伸入长度至少为400mm, 在转换支模搭设施工时, 采用门字形钢桁架作为立杆支承。

在实际施工中, 高大截面梁支模体系必须要具备充足的稳定性以及刚度, 因此本工程在梁两侧的水平杆和立杆搭设结束后, 又分别在梁两侧沿梁跨度方向搭设连续剪刀撑, 上端连接于梁底水平杆, 中间连接于水平杆和立杆, 下端连接于扫地杆。另外在高大截面梁混凝土施工中, 混凝土输送和浇筑都会产生一定的推力, 这就有可能导致梁出现水平位移现场, 为了避免上述问题, 本工程还分别在梁两侧沿梁跨度方向搭设水平剪刀撑, 每4000mm设置一道水平剪刀撑, 水平剪刀撑上端连接在梁上口立杆和水平杆的相交部位, 左右两端均与相邻的梁侧支模体系进行扣接, 下端连接在梁底立杆和水平杆的相交部位。

2.4 模板安装

在安装模板过程中, 将操作层搭设在梁、板底第2道水平杆之上, 采用脚手片铺满操作层, 梁模板通过侧包底的形式进行安装, 底模安装时先安装木枋再安装模板, 侧模首先在制作场地加工成型, 之后运输到施工现场进行拼装, 侧模安装完成后即可安装钢管外楞以及对拉螺杆。当混凝土强度达到设计强度之后开始拆模施工, 采用“先拆除侧模, 再拆除底模, 先拆除跨中模板, 再拆除两端模板”的施工方法。

3 转换层支模体系施工的安全控制措施

3.1 材料控制

材料性能对施工质量以及施工安全都有很大影响, 因此为了保证转换层支模体系施工的安全性, 本工程中首先对施工材料严格控制, 依据相关规范标准, 支模钢管采用3号普通钢管, 并且要确保钢管表面锈蚀深度不超过0.5mm, 同时严格检查钢管弯曲变形程度, 当钢管长度在1.5m以下时, 钢管端部弯曲应不超过5mm;当钢管长度在达到3m且不足4m时, 弯曲变形应不超过12mm;当钢管长度达到4m且不足6.5m时, 弯曲变形不应超过20mm。此外还要对扣件质量进行严格把控, 采用可锻造铁制作扣件, 首先保证旋转扣件以及直角扣件的承载力满足规范要求, 此外扣件螺栓扭紧拧力矩至少要达到40N·m, 同时不能超过65N·m, 既不可过松, 也不可过紧, 一些扣件在施工过程中需要重复进行使用, 当这些扣件出现砂眼、裂缝、滑丝、变形等问题之后, 坚决不允许继续使用, 对于钢管材料一定要做好清理工作, 避免钢管表面存有水泥砂浆、泥土、锈迹等杂物, 保证钢管的握裹力, 制作木枋和模板时必须要严格遵守设计标准, 不能够采用沉积多年或者已经腐朽的木枋和模板。

3.2 施工控制

在施工过程中, 必须要切实落实“安全第一”的施工理念, 在保证施工安全的前提下严抓质量, 兼顾施工进度, 在转换层支模体系施工过程中, 钢管排架的搭设是关键环节之一, 实际施工时应确保钢管排架横平竖直, 上层支模架立杆与下层支模架立杆应处于同一垂直线之上, 并且应该尽量使用整根钢管进行搭设, 各类连接件一定要连接牢靠, 同时为了保证架体稳定性, 防止架体出现摇晃的现象, 因此在施工中应合理设置临时斜向支撑, 临时斜向支撑采用钢管进行搭设, 与地面之间的角度至少应控制在45°以上, 垫板与立杆之间不能存在间隙, 不能出现松动的现象, 如果钢管外楞存在接头, 搭接时应该将接头相互错开, 搭接处至少应设置2道螺杆, 施工中使用的所有螺杆不能存在滑丝问题。

在模板施工开始之前, 一定要合理搭设脚手架, 梁底水平下面要合理设置脚手片安全隔离层。混凝土浇筑施工前应仔细检查扣件是否松动, 支撑是否可靠, 确认无误后方可浇筑施工, 并且在浇筑施工期间, 也要实时掌握支撑和扣件的可靠性, 同时要检查支设模板吊钩、斜支撑、平台连接处的螺栓是否存在松动现象, 还要对支模架进行层层检查, 如果发现上层支撑与下层支撑出现错位现象, 一定要及时处理, 避免给施工活动带来安全隐患, 另外混凝土浇筑施工之前要对模板立杆实施严格测量, 并做好标记, 如果发现支承或者支架出现变形、松动、下沉等问题, 应立即采取应对措施。

施工过程中要控制好施工荷载, 钢筋等材料禁止堆放在支架之上, 对于超大荷载必须要采取相应的控制措施。

4 应用效果

最终本工程支模体系结构简单、受力清楚, 并且搭设和拆除施工都较为简便, 另外本项目采用了型钢桁架支模体系, 实践证明, 该支模体系在受力过程中没有出现变形问题, 架体整体性比较显著, 同时具有良好的稳定性、强度以及刚度, 并且施工成本较低。由于本项目中制定了一系列安全控制措施, 实现了预期的安全管理目标, 没有出现安全事故。

5 总结

转换层支模体系施工流程较为复杂, 施工中可能产生的质量问题和安全风险较多, 因此在转换层支模体系施工过程中, 一定要科学运用各环节的施工工艺, 保证施工质量, 同时要合理采取安全控制措施, 确保施工安全。基于上述问题, 本文在此结合某高层办公及住宅项目, 探讨了转换层支模体系施工技术及安全控制措施, 希望本文内容能够为相关工作提供帮助。

参考文献

[1]劳晓阳, 金艳会.房屋建筑土建监理质量控制策略解析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015, 5 (13) :5429~5430.

[2]陈明, 刘悍然.房屋建筑土建监理质量控制策略解析[J].建筑工程技术与设计, 2015 (13) :1665.

[3]刘水荣.房屋建筑土建监理质量控制策略解析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015 (9) :3094~3095.

[4]孙彬富.房屋建筑监理质量控制策略解析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015 (7) :1151~1152.

支模体系 篇3

甘肃平凉城区明德小区公共租赁住房建设项目3号楼为框架剪力墙结构, 地下1层, 层高2.9 m, 地上12层, 层高均为3.6 m。本工程主体结构施工期间所采用的支模体系为新型轮扣式支撑架, 梁板龙骨采用同规格的方管代替传统的方木作为次龙骨。

2 方管龙骨及轮扣式支撑架支模体系构造

1) 轮扣接头是多功能轮扣式脚手架的核心部件, 由轮扣、横接头、钢管组成。立杆每隔0.6 m, 1.2 m, 1.6 m (规格不同) 焊接一只轮扣, 横杆上两端各焊接一只横插头, 连接时把横杆端头的横插头插入轮扣上相应的孔内, 横杆模数有0.6 m, 0.9 m, 1.2 m, 1.8 m几种。由于设计上的特点, 只要将横杆插入轮扣内, 用铁锤敲击横插头即可锁紧, 横杆上加载荷时, 锁紧更可靠。每只轮扣上可同时插接4只横杆, 4只横杆互为90° (见图1) 。

2) 为了达到节约资源、保护环境, 提高效益的目的, 我项目模架支撑体系采用轮扣式支撑架体系, 次楞采用定型40×60×1.5方管代替传统方木龙骨, 48×3.0钢管作为主龙骨, 与多层板混搭的一种新型模板体系 (见图2) 。

3 支模体系的施工方法及施工要点

墙柱安装示意图见图3。

1) 搭设顺序:立杆定位→安放垫板→安装立杆→安装横杆→锤击固定→循环作业→检查作业→完成搭设→安纵横龙骨→铺多层板。

2) 安装方法:首先根据图纸计算出模架构造要求, 即立杆的纵横间距和步距 (可参照碗扣式体系进行计算) , 然后选用相近的模数选用立杆和横杆。安装时, 事先对立杆进行排布, 根据定位点进行立杆安装, 再进行横杆安装。安装组合时将横杆插头对准立杆上扣盘的定位孔插进去, 用铁锤敲紧, 使横杆插头上的弧形面与立杆表面贴紧。

3) 如排布到梁边的立杆距梁两侧间距过大, 可在两根立杆之间加设普通脚手管, 用扣件与周边架体连接起来, 形成整体, 以保证架体稳定性。

4) 在安放次龙骨时, 在顶板四周或竹胶板接缝处铺设同种规格的方木。柱子则在每侧边的两端各设置一根拼板方木, 剪力墙则在板的接缝处和转角处设置方木, 以保证模板的刚度, 不产生超规范变形。

5) 拆卸流程:卸托→反向敲击松动→循环作业→按规格存放。在拆除架体时, 根据混凝土强度, 可提前对部分立杆进行拆除, 形成快拆体系, 既能加快施工进度, 又能节约周转工具的投入。

6) 搭设速度和工作效率比:由于本支撑体系连接处施工极为方便, 故搭设速度是常用的扣件式钢管支撑架搭设速度的6倍~8倍, 每层施工时间能节省2 d~3 d。

7) 由于本支撑体系设计特点, 立杆底部钢管直径在60 cm高度内变大, 相应的增加了架体的受力面积, 同时第一步横杆距地面仅80 cm, 增加了支撑架体的稳定性, 所以本支撑体系对扫地杆设置不作硬性要求。但如果层高超过6 m, 第一步横杆距地面超过上述规定时, 按要求增加扫地杆。

8) 其他构造要求须符合JGJ 130—2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范和JGJ 231—2010建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程中的相关构造规定。

9) 对拆除下的杆件应分类码放整齐, 以利于方便挑选, 加快施工进度。方管不能随便乱扔, 否则易引起方管变形, 影响施工质量。

轮扣式支撑架见图4。

4 施工工艺的优缺点

轮扣式支撑架体属于新型脚手架的一种, 目前尚无技术标准和规范, 在国内建筑市场实际投入使用时间不长, 但其技术已达先进水平。特别是用同种规格的方管代替方木, 其本身具有以下优缺点。

4.1 优点

1) 轮扣式钢管支撑架相对于顶木支撑体系, 更为安全可靠, 相对于扣件式钢管支撑架、碗扣式支撑架、门型式支撑架等来说, 操作比较方便。2) 轮扣式钢管支撑架具有经济、工作可靠、搭设灵活、方便、尺寸不受限制、适应性强等特点。3) 脚手架具有基本构件少, 架设及拆卸作业方便快捷, 横杆、斜拉杆与立杆连接, 用一把铁锤敲击楔形销即可完成搭设与拆除, 施工速度快, 功效高, 减少作业时间, 加快周转, 减少项目一次性投入。4) 全部杆件系列化、标准化、便于仓储、运输、堆放, 减少三钢工具的丢失和损耗。5) 轮扣式钢管脚手架一般与可调底座、可调托座以及连墙撑等多种辅助件配套使用。6) 方管代替方木, 其刚度大、材质稳定, 周转次数高、损耗率小, 节约成本。7) 方管可回收利用, 污染少。8) 该新型模板体系方管龙骨采用薄壁型钢, 减少木材用量, 且材料基本无损耗, 回收率极高。9) 施工中圆钉、铁丝等耗材使用量大大减少, 相对方木龙骨可节约木材、圆钉、铁丝等耗材, 安装不需任何专用工具, 可多次周转使用, 大大降低应用成本 (传统方木可周转5次~6次, 而方管龙骨可周转200次左右) 。10) 操作简单, 工效较高, 施工速度快, 经济效益显著。施工无任何特殊要求, 工人一学就会, 可大大降低劳动强度, 提高劳动效率 (大约可提高效率60%, 4人组8 h可安装400 m2左右) 。每层可节约扣件租赁费、工期减少2 d左右, 减少支出万元左右。11) 方管规格型号统一, 便于保存, 施工中不会混淆使用。12) 方管材质稳定, 不像方木等受天气影响, 或供货商为节省成本进场方木含水率过大等容易潮湿、变形, 提高回收率, 加大周转使用率。13) 提升企业形象:采用新型方管龙骨、木模板组合模板, 施工现场整齐美观, 不杂不乱, 更易于现场的文明施工管理, 能大大提升施工现场形象和企业形象。14) 适用于各种房屋建筑工程现浇框架 (框剪) 结构楼板、剪力墙、柱模板工程。

4.2 缺点

1) 立杆间距尺寸固定, 有时不符合房间尺寸模数, 支模方式不灵活。2) 采购方管, 一次性投入较大, 加大项目开工初期的资金压力。

5 方管及轮扣式支撑架支模体系使用效果

1) 质量使用情况。采用方管及轮扣式支撑架支模体系, 使工程观感质量得到进一步提升, 特别是混凝土平整度100%合格 (见图5) 。

2) 经济效益。a.轮扣式支撑架的搭设速度和工作效率是扣件式支撑架搭设速度的6倍~8倍。b.节约了工期、减少三钢租赁费的支出及其他费用支出, 增加了项目经济效益。c.减少了工人的劳动强度, 模板价格适当降低, 减少了劳务费用支出。d.方管的周转次数远远大于方木, 且几乎无损耗, 节约了项目成本。e.使用方木数量大大减少, 响应国家提倡的“绿色施工”, 为环境保护做一份贡献。

3) 社会效益。a.混凝土观感质量大大提高, 且方管规格统一, 现场摆放整齐, 在建设单位两次组织的三家施工单位质量评比和现场文明评比的过程中均取得第一名的好成绩, 为承接后续综合楼工程奠定了坚实的基础。b.轮扣式支撑架自从投产以来, 在建筑工程中有着非常重要的作用, 已经广泛的应用在我国许多大型和重点工程中, 其便利性和其优等的质量远远超出了目前使用的脚手架, 使用效果良好, 深得各厂家和施工单位的青睐, 至今已经深受国内外的欢迎, 有着广阔的发展前景。

6 结语

多功能轮扣式脚手架已于2005年被列入《建筑产品选用技术推广应用产品》。特别是本工程更进一步采用方管代替方木, 这种支模体系是一套严密的、科学的、几乎无材料损耗的、系统化的、可连续周转的混凝土支撑体系, 大大的提高了施工质量, 杜绝了资源浪费, 并节省了大量的人力资源, 效率提高了300%, 这种新型脚手架尤其对高层建筑非常合适, 减少了人工费用支出, 另外其节约了大量的木方, 带来巨大的经济效益和社会效益。

摘要：介绍了方管轮扣式支撑架组合支模体系的构造, 阐述了该支模体系的施工方法及技术要点, 分析了轮扣式支撑架的优缺点, 并探讨了轮扣式支撑架支模体系的使用效果, 指出其具有良好的社会经济效益。

关键词：轮扣式支撑架,支模体系,立杆,脚手架

参考文献

[1]JGJ 231—2010, 建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程[S].

村镇免支模砌体抗震建筑技术 篇4

农村与集镇的房屋建造, 通常是由当地的建筑工匠, 根据房主的经济状况和要求, 按照当地的传统习惯建造的, 一般不经过设计单位设计。其特点是结构简单, 格调基本一致, 造价低廉, 易于就地取材, 房屋的结构形式和建筑风格表现出明显的地域性。随着村镇经济的发展和生活水平的提高, 新建或改扩建住房的现象十分普遍, 其趋势是经济发达地区向楼房发展, 经济欠发达的地区仍建平房。应该看到, 村镇新建房屋抗震能力不足的主要原因不是经费和材料, 而是普遍缺乏防震减灾意识, 建筑经费使用不合理, 过分追求高大、气派、宽敞、明亮、舒适、豪华, 不惜在内外装修上投资, 却千方百计在结构上省钱。再加上传统的不良习惯, 设计不合理和施工质量低劣, 致使村镇房屋存在许多防震隐患, 这些必须予以高度重视。

唐山大地震后我国的结构抗震研究者们提出了在砌体结构中布置构造柱、圈梁的抗震措施, 震害分析和试验研究表明, 钢筋混凝土构造柱和圈梁对减轻砌体结构的震害, 防止其在强震时倒塌, 具有显著作用, 但这项技术在村镇建筑中的使用却遇到了难题。多数村镇建筑都不设构造柱, 或是少量设置了构造柱, 但施工成型的构造柱质量却很差, 起不到约束墙体, 提高房屋抗震性能的作用。

2传统圈梁、构造柱技术不能在村镇建筑中推广的主要原因

1) 构造柱施工所需模板一般由建房者自备, 木模应用较多但价格较贵, 且施工完后不能重复利用, 租赁钢模的费用也不低;材料、人工、施工机具等费用导致传统构造柱的造价较高, 使得农村用户对其望而却步。

2) 传统构造柱施工工期较长, 超出建房者的预期工期。传统构造柱施工过程包含:

a.砌墙之前绑扎支立构造柱钢筋笼;

b.墙体砌筑完成后安装模板;

c.浇筑混凝土;

d.混凝土养护及拆模。

按上述施工过程1根构造柱完全做好约需3d～5d的工期, 构造柱施工与其他施工工序有交叉, 要求较高的施工组织管理。一般农民建房多利用农闲时间进行, 且多为旧房拆除后在原址修建, 要求工期短。为赶工期, 减少工序, 用户不愿意做构造柱。

3) 传统构造柱对施工工艺要求较高, 施工水平低的农村建房队多达不到相关要求。构造柱施工中要求钢筋笼绑扎规范;模板尺寸符合要求, 且支设牢固;混凝土配合比合理、搅拌均匀、振捣密实等, 对施工工艺要求较高。施工质量较差的构造柱对砌体结构房屋难以起到预期的约束变形的效果, 实际上导致了对成本和工期的浪费。

3装配式构造柱圈梁技术关键

装配式构造柱圈梁技术的主要思想是使圈梁和构造柱由特制的预制块砌筑而成, 将传统圈梁、构造柱的现浇钢筋混凝土施工工艺改变为以砌筑为主的施工, 其主要方案如下:

装配组砌装配式圈梁所需的预制块共有1种, 构造柱所需的预制块共有3种, 如图1, 图2所示。预制块高度可根据目前普遍使用的砖, 土坯和料石相匹配, 自带马牙槎, 在砌筑时可方便地布置构造柱与墙体之间的拉结筋, 可内置钢筋笼, 预制块可在预制构件厂实现工业化生产。

圈梁和构造柱预制块组砌方法如图3～图5所示。

待梁、柱身砌筑完成后, 对于低烈度区 (6度以下) , 在左右、上下对齐的中部孔洞中直接灌注免振捣混凝土即可。而对于中高烈度区 (7度～9度区) , 则在孔洞中放置钢筋笼, 然后浇筑免振自密实混凝土即形成圈梁和构造柱, 如图3～图5所示。

4结语

1) 装配式构造柱圈梁技术的提出, 结合了村镇房屋的实际, 可适合不同设防烈度区, 技术本身具有先进性。

2) 、、村镇建筑, 适用范围广泛。

3) 推进了免振自密实混凝土在村镇建筑中的应用。

参考文献

[1]杨金山.村镇房屋抗震设防存在的问题和几点建议[J].工程抗震, 2000 (5) :21-22.

[2]葛学礼, 王亚勇, 申世元, 等.村镇建筑地震灾害与抗震减灾措施[J].工程质量, 2005 (12) :1-4.

工程施工中高支模技术的应用 篇5

随着我国国民经济的快速发展, 人们不再仅仅满足于单一的建筑式样, 开始追求立体、繁杂、有视觉冲击的建筑设计风格, 越来越多的大空间和高层高建筑开始出现, 这些建筑具有超高门厅、超高中庭、单 (双) 向大跨度大截面的混凝土框架梁, 其楼板支撑体系即为大荷载、高度高的支撑体系。因此, 在建筑的施工中, 高支模技术的应用越来越广泛。

高支模是建筑施工混凝土模板支撑工程中的一种特例, 通常指“搭设高度5m及以上;搭设跨度10m及以上;施工总荷载10kN/m 2及以上;集中线荷载15kN/m及以上;高度大于支撑水平投影宽度且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程”。高支模属于危险性较大的分部分项工程, 在施工前必须单独编制安全专项施工方案, 在施工中由专职安全员负责监控。

1 工程概况

某项目是一次开发规模较大、功能较复杂、技术要求较高的地下空间开发项目, 总建筑面积约为44万m 2。该项目共设置3层地下室, 每层高度在4.8～7.38m。项目中比较大的梁截面尺寸有1 000mm×1 500mm、1 300mm×1 500mm、1 800mm×1 600mm、2 000mm×750mm、2 000mm×800mm等, 板厚包括350mm、600mm、800mm、900mm等, 属于高支模的范畴。

2 高支模系统设计

2.1 工艺流程

该项目的工艺流程为放出轴线及梁位置线定好水平控制标高※满堂红顶架搭设※架设梁底木枋龙骨于钢管顶托托板上※梁底模板及侧模板安装※架设板底木枋龙骨于钢管顶托托板上※楼面模板安装※梁板钢筋绑扎※隐蔽工程验收※梁板混凝土浇注※混凝土保养※混凝土达到设计强度要求后松下可调顶托※拆除梁板模板、清理模板※拆除水平拉杆及钢管顶架等。

2.2 支顶设计

以1 500mm×1 300mm的梁为例, 支架立杆采用Υ48mm钢管, 支架立杆钢管横向间距为600mm, 纵向间距为450mm, 采用18mm厚夹板的底模, 18mm厚夹板的侧模。主龙骨采用双木枋, 其间距为600mm, 次龙骨间距为300mm, 侧模竖肋间距为300mm, 对拉螺栓3排Υ12@600mm。

梁高>1.2m时, 采用纵向间距为450mm、横向间距为600mm的支架立杆钢管进行搭设;梁高在0.8～1.2m时, 支架立杆钢管采用纵向间距和横向间距均为550mm进行搭设。梁高>600mm时, 需要设置1道Υ10mm的对拉螺栓;梁高在900～1 600mm时, 需要设置3道对拉螺栓;梁高>1 600mm时, 需要设置4排对拉螺栓。

当梁高>1 600mm时, 可分两次进行浇注, 支模时可按梁高的2/3计算设置高支模。

以800mm厚的楼板为例, 若模板采用18mm厚夹板, 用80mm×80mm木枋作龙骨, 用钢管作支顶材料, 横向间距和纵向间距均为600mm;主龙骨采用双木枋间距为600mm, 次龙骨间距为300mm。对于厚度在600～1 000mm的楼板, 支架立杆钢管采用纵向间距和横向间距均为600mm的支撑体系;对于厚度在300～600mm的楼板, 支架立杆钢管采用纵向间距为900mm、横向间距为600mm的支撑体系;对于厚度≤300mm的楼板, 支架立杆钢管采用纵向间距和横向间距均为900mm的支撑体系。

3 高支模施工中钢管支架的搭设顺序

在施工中钢管支架的搭设顺序依次为轴线及梁位放线在地面上※水平标高控制※梁板竖向支顶安装※架设梁底木枋龙骨于钢管顶托托板上※梁底模板及梁侧模安装※架设板底木枋龙骨于钢管顶托托板上※楼板模板安装※模板、支顶验收※梁板钢筋绑扎※梁板混凝土浇注※混凝土养护。

在安装高支模支架时, 必须设置临时的防倾覆设施, 同时还要注意以下几个方面:

(1) 立杆必须设置纵横向扫地杆, 纵上横下。

(2) 在立杆的底部, 必须设置垫板和底座, 立杆的顶部可以设置可调支托, 其螺杆伸出钢管顶部须≯150mm。

(3) 每隔2m应设置1道纵横的水平方向拉杆, 同时所有的水平拉杆均应与四周固定牢靠。当无处可顶时, 应在水平拉杆的端部和中部沿竖向设置连续式剪力撑。

(4) 紧固扣件时, 可以使用力矩扳手实测, 同时注意所有扣件的开口必须向外。

(5) 搭设脚手架时, 施工人员必须系安全带、佩戴安全帽, 操作工具均应放置在随身携带的工具箱内, 在吊装工具下方不允许有人。

(6) 立杆接长可以使用对接扣件连接, 相邻立杆的对接接头不能在同步内, 每隔1根立杆的对接接头在竖向的间距应该比规定的长度要长。接点中心距主节点的距离也应该符合规定。

(7) 钢管支架搭设时, 其规格、材料、间距、扣件等均应符合施工方案的要求。

(8) 在不符合施工要求的天气条件下, 不能进行危险作业。

4 混凝土浇捣的管理

(1) 浇注的墙、柱和梁板的竖向结构达到规定的强度后, 方可作为模板支架的约束端。

(2) 混凝土施工前, 应检查其施工配合比, 对混凝土的坍落度进行实时监测, 符合规定要求后再进行浇注。

(3) 要如实地填写混凝土委托单, 委托单的内容包括项目名称、施工部位、外加剂、强度等级等信息。

(4) 浇注混凝土前, 应检查输送管线的布置方式, 使其符合规范的要求。施工时, 应避免水平振动荷载, 也应避免在浇注过程中出现混凝土堆载过大的现象。

(5) 施工时, 要保证模板支架均衡受载;严格保证施工荷载在设计荷载的范围内对超过最大荷载的情况要提前制定预案。混凝土浇注过程中, 应检查支架的支承状况, 发现异常情况应及时解决。

5 模板拆除的技术措施

(1) 高大模板的拆除, 待现场留置的同条件混凝土试块强度符合规范要求的强度后, 经技术负责人审核并及时报验, 在监理公司审批签字后方可拆除, 其中大跨度和悬挑阳台在强度达到规范的要求后方可拆模。

(2) 模板拆除的顺序与其安装顺序相反, 应按照先支后拆、后支先拆、自上而下的原则进行。

(3) 高大模板及其支架拆除区域周围设置警戒标志和提示标语, 并由专人看护。

(4) 模板完全拆除后, 应及时将扣件和钢管清离现场, 并对其进行清理、保养, 按规格堆放。

6 结语

目前, 工程施工中的高支模技术的应用越来越广泛, 施工前应严格按审定的施工方案做好充分准备, 必须从编制专项施工方案起就落实安全措施, 在施工中由专职安全员负责监控, 严格按照方案施工, 以确保工程安全顺利地进行

参考文献

[1]涂刚要.谈谈高大模板支撑工程施工技术.安徽建筑, 2009, 16 (5) :61-62.

[2]高雅军, 张雅珍.某供用电综合楼地下基础底板堵漏防水技术.山西建筑, 2006, 32 (3) :163-164, 185.

支模扣件脚手架设计与施工探讨 篇6

1.1 支模架体系稳定机理

一般来说, 支模稳定有不少说法, 工程所设支撑在转换层大梁下基本对称, 让形心与荷载合力作用点大致重合, 各方位刚度基本一致, 加强适当的抗侧移构造措施, 故构架可视为无侧移的多层多跨“刚架” (此刚架不同于普通的刚架, 实质是作为一种有拉结点的特定排架, 类似通常的多层工业厂房) 。多层排架结构起源于单层排架, 其结构特点是多排立柱上部以斜接相连。传统的排架结构下端是固结的。对于脚手架来说, 由于下端与地面不能产生“固结”的条件, 因而其结构计算简图应相应的改为“铰结”。排架结构计算简图具有两大特点:一是大面计算图上必须有斜杆存在, 否则整个结构将成为可变体系;其次是必须存在以保证横向结构的稳定。“拉墙杆”设置的位置对立杆的计算长度具有决定性的影响。虽然排架计算简图与铰接结构有所不同, 但是按照排架来考虑其中心受压杆的挠度曲线与铰接计算的挠度曲线相同。因而其承载力的结果会相同。排架计算简图显然属于超静定结构体系, 其超静定次数需按具体情况予以确定。工程密格栅系统的“拉墙杆”具体是指板下区域脚手架杆件及“抱柱”杆件。为安全考虑起见, 在施工中万一杆件直顶有欠缺, 应符合落地扣件脚手架规律。

1.2 钢管脚手架作用于顶板力学机理分析

脚手架及模板支架承受上部荷载通过底脚转移到硬地坪或建筑物主体结构上。钢管在底座 (或底座处) 未有足够大的强度和刚度时, 传递一般表现为集中荷载, 集中荷载作用在板上, 理论上索涉到最艰难的数学力学问题, 板受力效应重点为板带之间弯矩传递及板角曲翘问题, 国内外通过试验研究认定集中荷载作用下荷载效应衰减特性, 在工程上用限定宽度来处理, 而对集中荷载作用下双向板的作用, 规范提出“双向板的等效均布荷载可按单向板相向的原则, 按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定”, 20世纪20年代德国H·Marcus板带法在处理均布荷载时公式undefined。

笔者认为可将其应用范围扩大至一个或多个集中荷载作用下双向板计算, 实际上是可行的。其一, 因为取部分板带, 在计算上合理且偏保守;其二, 既然在网格梁中可有拟板法, 反之, 可以用拟梁法推导多种情况。应用上注意几个问题: (1) 在使用前需根据顶板实际情况, 不能遗漏其他施工荷载。实际施工中相关部位尽可能减少堆载。 (2) 底脚加大面积或用枕木需保证一定的强度和刚度, 不能认为随便放点物件比如将8#楼钢横放即认为已将集中荷载化为均布荷载。 (3) 随着高层建筑转换层大梁、转换层楼板、转换层剪力墙、层出不穷, 应用荷载转移法使用顶板及顶板下多层楼板应作较精确计算, 此课题方兴未艾, 需相关各部门付出精力和劳动。

2 支模脚手架施工技术

2.1 施工一般要求

(1) 模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性, 能可靠的承受港币混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。 (2) 模板及其支架材料选择, 必须结合所在地区施工经验和工程结构特点, 模板可选用胶合板、竹胶板、钢材等, 其支架宜选用钢材。材质应符合国家和地方有关的专门标准。当采用木材时, 必须因地制宜, 但材质不宜低于Ⅲ等材, 含水率不宜大于25%。胶合板出厂时的绝对含水率不得大于14%。 (3) 模板及其支架必须符合下列规定:已完成混凝土楼板的表面强度必须达到不低1.2N/mm2, 一般来说在浇筑混凝土72小时。当然这层楼板下面的支撑体还必须足以承受已有楼层和更高一层楼面的重量之和。 (4) 根据规范, 模板表面变形不能超过模板跨度的1/400, 若考虑混凝土的重量和浇筑时承受的压力, 这块模板的变形范围将超过那个数。 (5) 但是模板的最外面是由18mm厚胶合板制成并由U形梁支撑, 这两种材料都有很强的刚度。 (6) 保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。具有足够的承载能力、刚度和稳定性, 能可靠的承受新浇筑混凝土的自重和侧压力, 以及在施工过程中产生的荷载。构造简单, 装拆方便, 并便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护等要求。模板的接缝不应漏浆。在浇筑混凝土之前, 应对模板工程进行验收。模板安装和浇筑混凝土时, 应对模板及其支架进行观察和维护。发生异常情况时, 应按施工技术方案及时进行处理。模板与混凝土的接触面应涂隔离剂。对油质类等影响结构或妨碍装饰工程施工的隔离剂不宜采用。严禁隔离剂玷污钢筋与混凝土接槎处。对模板及其支架应定期维修。钢模板及钢支架应防止锈蚀。

2.2 支模满堂架重点措施——防止脚手架侧移

(1) 支撑做到一顶二贯三水平垂直各种斜撑。

一顶:转换层大梁底直接用钢管顶住, 即第一步不能利用扣件传递, 立杆用对接扣件直接到底。二贯:水平纵横联结杆 (包括最低的扫地杆, 最上是转换层梁紧贴的横杆) 。三水平垂直斜撑:①水平面每三步一道水平剪力撑, 四角抱角斜撑。②纵向加强剪力撑, 设缀板, 使成之字形。③外立面剪力撑 (常规) 。上述情况均需按“脚手架施工图”尺寸施工。

(2) 做好地下室及楼梯踏步板上下撑, 上下要对齐。

做好与侧边剪力墙“抱紧”工作。密格栅不开“洞”, 利用“板下脚手架”区域走。注意垂直度问题。在不影响柱子支模前提下, 多层加密支撑保持在同一垂直面上, 立杆垂直度不大于1/200, 水平高低差不大于20mm。垂直杆之间用对接扣件, 水平杆必须拉结。架子搭设前, 弹线划出每根立杆位置。材料要求方面重点提出钢管扣件以正规检测单位检测为准。钢管需达到φ3.5, 扣件达到标准。上下钢管对齐、对接。

2.3 在整个施工中做好二个问题协调工作

(1) 由于钢管较密, 施工时注意对照工程施工图及脚手架施工图仔细分析轴线关系, 以免搞错。

(2) 施工前弹好立杆位置线, 确保钢管脚手架位置的精确度。避免后加杆件、在密密增加施工难度。

(3) 不允许产生低级错误:①方料横竖方向倒置, 截面高的地方放在横向。应将截面高的地方放在竖向。②所有梁均用适合的对拉螺杆夹紧, 不能用铅丝。③冬天欲使砼速凝不能用火烤, 必需采取其他措施。④现场要求用力矩板手对扣件的紧固程度进行检查, 力矩板手应通过鉴定。

笔者在长期现场施工实践中, 只在意耕耘, 不求收获。对在施工过程发生的问题与规范进行比较, 潜心体会, 颇有所得。对于支撑脚手架、外脚手架以及集中力在板梁上的分配均有研究, 取的一些成果。在施工技术也有若干心得, 厚积薄发, 有所進展, 今整理如上文, 期望与同行交流, 以起到抛砖引玉作用。

摘要：支模扣件脚手架设计与施工在建筑工程中极其重要, 对支模扣件脚手架设计与施工中主要的要求提出了自己的看法, 以其为有关建筑工程工作者提供参考。

关键词：支模,扣件,脚手架,设计,施工

参考文献

[1]杜荣军主编.建筑施工脚手架实用手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1994.

[2]孙训芳, 方素淑, 关来泰编.材料力学 (下册) [M].北京:中国建筑工业出版社, 1987.

[3]杜荣军.扣件式钢管脚手架的设计与计算[J].建筑技术, 1987, (8) .

[4]黄室魁等.双排扣件式钢管脚手架整体稳定实验与理论分析[J].建筑技术, 1991, (9) .

[5]薜志敏, 施殿荣, 薜洪.高层建筑升层式外脚手架施工建筑技术, 1991, (9) .

[6]江正荣编.建筑分项施工工艺标准手册 (第二版) [S], 2004.

[7]江正荣, 朱日军.简明施工手册 (第三版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 1977.

[8]S.P.Ti moSHENko J M.GERE THEORY OF Elastic st ABLitY.

[9]S.P.Ti moshenko Strength of Materials part I elementary.

高大支模常见事故原因及应对措施 篇7

然而在浇筑混凝土时,由于高支模搭设质量不佳及浇筑顺序不科学等原因导致模板支撑系统失稳倒塌的事故时有发生。住建部近日公布的2015年较大安全事故显示模板支撑系统坍塌和外脚手架坍塌事故达到了31.82%(图1)[2],在施工安全事故中占据了很大的比例,给国家和人民的生命财产造成了极大的损失。因此在高支模施工中,系统地制订出将高支模潜在的安全隐患排查清楚,并最大程度的减少其造成损失的方案,成为了亟需解决的课题。

1 高大支模常见事故原因分析

1.1 违规搭设事故

高大支模工程是建筑施工中危险性较大的分项工程,根据住建部的规定在施工前必须编制施工专项方案,并经项目技术负责人审批和专家论证后方可实施。经多方讨论,我国制定了针对高支模搭设的规范程序(图2)。然而事故发生后,调查发现多数事故工程都存在“先搭后批”,即在专项施工方案审批未通过前,模板工程就已经展开。施工单位为赶工期,临时拼凑未接受高支模搭设专业培训的施工人员,不按程序盲目违规搭设,人为地使事故风险增加。

1.2 高支模专项方案设计缺陷事故

高支模不同于一般模板的搭设,须制订专项施工方案,精心设计计算书。然而调查显示事故工程多数存在靠以往经验搭设,计算书编写敷衍了事,甚至没有计算书的情况。在编写计算书时比较普遍的问题如下。

1.2.1 计算理论滞后

目前《扣件架规范》中使用的概率极限状态设计法是基于单根立杆的稳定计算从而对整体支架进行计算,但对于高支模中常遇到荷载和形式都比较复杂的情况,规范中关于整体构建中节点全按“铰接”,是值得设计者认真思考的[3],因为立杆两端的固定方式对于立杆的稳定性具有重要影响(表1):立杆稳定性验算公式:N/Aφ≤f,轴心受压构件的稳定系数φ应根据长细比λ由规范附录A取值,λ=μL/i。

1.2.2 支架搭设材料初始缺陷

钢管的截面状态对立杆稳定计算有重要的影响,因此须考虑材料的初始缺陷问题。搭设用钢管是反复使用的,难免会产生钢管弯曲、锈蚀、截面破损等现象而造成钢管截面积减少,截面惯性矩变小,从而导致计算截面及理论承载力大于实际情况,给高支模搭设埋下了安全隐患。对此可以采用计算时折减钢管截面积的方法,例如将常用的?48×3.5钢管按048×3.0钢管截面特性进行计算,降低因材料截面缺陷引起的风险,保障搭设安全。

1.2.3 荷载模型偏离实际荷载

为了使模型计算快捷方便,计算模型加载时通常会将荷载简化为均布荷载,并计入规范规定的荷载值。然而在实际工程中,根据梅源(2010)等人调查施工期临时结构浇筑时荷载分布规律发现,取有95%保证率浇筑完毕时刻的标准值时荷载值为25.59kN/m3 (图3),大于现行规范规定的24kN/m3;此外在浇捣时,受冲击和振动影响,局部区域会出现受力集中的荷载工况,远大于模型中均布荷载值,易造成局部立杆失稳。

在简化荷载模型时,须充分考虑实际荷载的分布情况,使模型具备足够的安全性。在设计专项方案计算书时,考虑到高支模的危险性,因此专项方案须提高其安全性,避免承载力不够;同时也要注重方案的经济性和可行性,避免过于保守,注重对方案的不断优化。

1.3 高支模搭设不按专项方案要求

高支模搭设的优劣严重影响着混凝土浇筑时的安全与否,减少其在浇筑时坍塌的先决条件是浇筑过程中不变形、不位移,这就要求搭设时须保证高支模具有足够的强度、刚度和稳定性。多数事故工程在调查后发现造成坍塌事故的主要原因是施工单位未完全按经审批的专项方案搭设,具体问题表现如下。

(1)多数扣件螺栓凭经验施工,拧紧力矩普遍不足(40～65N·M),且扣紧时没有经过严格校核,更有少数节点无扣件连接,对立杆的稳定性留下了严重的安全隐患。

(2)缺少水平撑、斜支撑、扫地杆,步距超长(图4),更有甚者梁下加密区每步双向水平杆搭设不完整,易引起立杆长细比过大,严重破坏原有设计方案结构的整体性,导致立杆稳定性不足引发局部坍塌。

(3)立杆顶部自由端过长,顶部水平杆和立杆扣件连接不牢固,容易滑脱,易导致支撑模板从顶端侧向倾斜。

(4)缺少剪刀撑。根据JGJ 130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范条文》,满堂支撑架整体稳定试验证明,增加竖向、水平剪刀撑,可增加架体刚度,提高脚手架承载力。因此合理地设置水平、竖向剪刀撑,整个架体的整体承载力有较大提高,从而可以降低初始缺陷的影响,不至于出现因为单根立杆屈曲导致高支模架体的整体失稳[4]。

(5)搭设基础场地土层没有夯实,基础高低不平,严重影响立杆的稳定性。

1.4 混凝土浇筑事故

浇筑混凝土时是高支模事故的多发期,由于监管缺失和浇筑顺序混乱,常导致局部受力集中,超过模板支撑系统支撑力而引发坍塌事故。对此应做到:

(1)浇筑时划定浇筑区域,派安全员专职监测模板受力情况,发现异常立即停工;

(2)应采取分段、分层、均匀的浇筑方法,避免浇筑点过高,使浇筑时支撑系统受力均匀;

(3)采用科学的浇筑振捣顺序。刘莉通过试验发现在高支模浇筑过程中,如果采用非对称方式浇筑混凝土,将会在浇筑过程中产生较大架体侧移,立杆内力不均匀,加载过程中会发生突变,易产生局部破坏,从而导致架体整体失稳,恶性事故发生。因此,在高支模体系施工过程中混凝土浇筑方式不容忽视,宜采用对称浇筑方式。

1.5 支模劣质材料事故

(1)材料搭设前力学性能试验缺失。搭设高支模的支架材料,在进入搭设场地前都要分批抽检,进行相应的力学性能试验,例如支架钢管和扣件都要进行力学性能试验,对接扣件还要进行抗拉性能试验,以确保性能可靠。

(2)搭设材料不符合质量要求。由于搭设材料是经过反复使用的,支模钢管锈蚀较严重,且存在弯曲和裂缝等缺陷。然而在计算书设计时,受力钢管是按直线考虑的,未考虑弯曲变形,使得钢管实际承载力小于设计值;此外设计中常采用的048×3.5钢管,事故后经检查发现,不少钢管壁厚实为2.8～3.0mm,壁厚平均值只有2.92mm,最薄的仅2.26mm,仅为设计壁厚的65%,严重削弱了钢管截面的力学性能,这都将严重加剧高支模事故的风险。

2 案例分析

2.1 案例一

南京某工地屋顶为双向井式屋盖结构,平面尺寸24m×26.8m,采用钢管扣件排架支模,梁底支模高度约为36m,正在浇筑混凝土准备封顶时,突然发生模板支撑系统坍塌(图5)。

事故发生时,数十名建筑工人被压在了300多t钢管和已浇筑的混凝土残渣中,事故共造成6人死亡,11人重伤,24人轻伤。

事故发生后,当地相关部门立即进入事发现场进行了调查,造成事故主要有以下3方面原因:

(1)现场钢管支架的底部严重缺少扫地杆;

(2)同一排立杆中有连续多根钢管接头在同一高度;

(3)梁下加密区水平连系杆未增加,水平向联系约束太少。

此外整个支撑模板缺少必要的剪刀撑和斜支撑,造成模板支撑刚度不足,在混凝土浇筑过程中受冲击和振动等影响,造成局部立杆失稳,进而引发整个模板坍塌。

2.2 案例二

郑州某家居广场工程在浇筑过程中,采光井模板支撑系统突发坍塌,造成人员伤亡较大(图6)。

经安全生产部门初步调查认定,该事故是安全生产责任事故,存在的主要问题如下:

(1)施工中未严格执行高支模专项方案,方案中要求现浇大梁下加密区立杆的间距为0.4m×0.4m,实际搭设为1.3m×1.3m,并且缺少剪刀撑和扫地杆;

(2)监理单位玩忽职守,监管缺失,未及时发现、制止违规作业行为;

(3)施工单位凭经验浇筑,在浇筑中施工程序错误,浇筑点过高,造成局部集中受力,局部立杆受压荷载过大失稳,引发整体坍塌。

3 事故原因总结

事故的发生是由多种原因综合造成的,涉及设计、施工、监理多个环节,结合近年来发生的高支模坍塌事故,现将原因总结如下。

(1)施工单位存在施工组织管理混乱,对高支模危险性认识程度不足,直接负责人管理疏忽;监理单位玩忽职守,安全管理未能落实到位,搭设人员临时拼凑,没有专业搭设队伍。

(2)模板施工未按专项方案规范流程进行,凭以往经验搭设。

(3)搭设前缺少技术交底,施工中缺少自检、互检过程,对施工人员缺乏安全施工教育。

(4)搭设完成的模板受力支撑体系严重脱离原有设计方案要求,致使坍塌风险严重提高。

4 对策

对于以上总结的常见事故原因,建议从以下四个方面采取相应措施,以减少模板坍塌事故的发生。

4.1 规范施工管理

施工单位要加强现场管理,把安全责任落实到位,避免人为因素导致事故风险的增加。施工现场直接责任人务必提高对高支模搭设的重视程度,严格遵照规范程序进行高支模施工方案编制、审核、批准、搭设,搭设前认真组织技术交底;搭设时不得随意修改专项方案,严格落实专项方案要求,采取科学、可靠的浇筑、拆模方案;设立安全监测人员,对高支模搭设人员进行专业施工培训,增强其安全施工意识,规范搭设工艺,杜绝靠经验搭设的行为,切实做好搭设中自检、互检以建立高支模施工专业团队。

4.2 强化安全监督

监理单位应加强对高支模施工的全过程监督,切实履行监理责任,包括从高支模专项方案审核、材料验收、支架搭设、监测、搭设验收、浇筑、养护、支架拆除。严格监督施工单位遵照专项方案搭设,定期给现场施工人员进行安全施工教育,制订严格的安全施工奖惩制度,建立高支模全生命周期安全生产监理制度。

4.3 落实方案要求

施工单位应认真编制和按规范审批高支模专项方案,并组织专家评审论证方案;施工前全面勘探场地状况,对搭设材料质量严格审查、检验,严禁使用劣质材料;搭设时,施工单位严格落实专项方案要求,加强搭设现场的过程控制,做好安全技术交底,边施工边自查,发现问题及时应对、整改,遇到险情立即疏散人员。建立起方案编制、审批、自检的专业团队。

4.4 精选技术方案

考虑到搭设材料的各种缺陷,方案设计时须提高安全系数;加强施工期间荷载数据的搜集,建立符合我国国情的施工现场荷载数据库为规范改进提供数据支持,以使专项方案中设计的荷载模型更接近实际。此外为了保证高支模搭设在技术层面的绝对可靠,可采取以下比较成熟的措施。

(1)高支模专项方案设计时可在受力集中区域设置承载力较高的核心柱,俗称“救命柱”,可防止突发性坍塌。

(2)利用已达到设计强度的边缘构件卸载,使部分集中传力体系分散传递,减少立杆受力过于集中,导致局部失稳的情况发生。

(3)高支撑排架搭设时根据施工难点可设置加强区,保证支撑体系的整体刚度,减少浇筑时的晃动。

(4)大梁下方木正交于梁轴排放,以方木作为荷载分配梁,将荷载均匀分配到支撑体系上,避免受力集中。

(5)高空大跨支模时可采用劲性钢梁吊模方案,以减少满堂支撑架的材料用量大、拆装耗时以及高空重型操作平台自重大,拆装难、成本高等不足,加快搭设进程。

5 结束语

在施工中高支模体系虽是临时性设施,但其危险性较高,施工技术要求高、难点多,具有事故多发性,因此施工单位务必高度重视,精心准备。高支模事故的发生,不单是片面因素造成的,多是由综合因素引起的,包括设计、施工、监理等多个方面。方案制订时应严格按照规范流程,施工单位全面落实专项方案的技术要点,监理单位建设全方位、全生命周期的监理、监测制度。各参与单位积极配合,以建立高支模安全施工保障体系,形成从设计、施工到监理的专业高支模团队,严格执行奖惩制度以此规范化、系统化、科学化地预防高支模事故的发生,发现异常及时应对,以有效减少坍塌造成的伤亡事故。

摘要：高大支模支撑体系常应用于难度高的建设工程中,是施工中具有较大危险性的分项工程。通过分析近年来发生的高支模坍塌事故,总结出导致事故的常见原因,提出了有效预防事故发生的控制措施,以警示设计、施工、监理单位加强对高支模的安全控制和施工管理,减少模板坍塌事故的发生。

关键词：高支模,坍塌事故,安全控制,施工管理

参考文献

[1]程嘉梁.高支模安全专项施工方案编制研究及其计算软件开发[D].南昌:南昌大学.2010.

[2]张健.高支模真型试验的支架体系整体稳定性研究[J].沈阳建筑大学学报,2011(7):685-689.

[3]刘莉.混凝土浇筑顺序对高大模板支撑体系稳定性影响[J].沈阳建筑大学学报,2014(1):115-119.