碗扣式脚手架系统

2024-09-14

碗扣式脚手架系统（精选8篇）

碗扣式脚手架系统篇1

碗扣式钢管脚手架是指以碗扣节点(由上碗扣、下碗扣、限位销和横杆接头等组成)、立杆、横杆和脚手板等组成基本结构,再设置斜杆、挑梁、可调托撑与可调底座,并用连墙杆与建筑物主体结构相连的一种标准化脚手架。具有多功能、效率高、承载力大、安全可靠、加工制作简单、不易遗失,后期维护成本低,循环利用率高、便于管理,易于运输等一系列优点。因其性能优越,在我国大跨建筑和桥梁工程中的使用越来越广泛。脚手架倒塌事故在不断发生(如图1),对支撑架承载力理论研究尚未透彻是引起事故的重要因素之一。笔者按照工程实际搭设规格设计了一组试验架,得到支撑架体的承载力、破坏形态、荷载位移曲线,同时还用ANSYS软件对局部节点受力情况进行了分析。结合承载力测试试验结果为消除安全隐患提供参考分析。

1试验准备阶段

首先设计、制作并安装加载装置同时确定加载方案。着手准备传感器制作并且标定传感器[1](如图2、图3)。

传感器在测试前经校定得到仪器示值与拉力的关系曲线。测试时,根据仪器示值即可换算出拉力的大小[2]。

2试验过程

本试验采用的仪器为DH3817动态应变测试仪(分度值:1 με),拉力传感器(准确度:±0.3%,重复性:0.2%)。

加载方式如下:碗扣式脚手架系统顶部中心4立柱上水平平行放置H型钢两根,再在此双平行H型钢中部水平放置与其正交的H型钢一根。用一拉杆连接正交H型钢和放置于地面的双向液压千斤顶[3]。连接时,调整位置,使拉杆垂直于地面。加载时,液压千斤顶带动拉杆,拉杆带动正交H型钢,正交H型钢又拉动双平行H型钢,最后将力施加到碗扣式脚手架系统的中心4立柱上[4]。

3试验结果

3.1极限承载力

极限承载力由加载过程实时曲线中的最大值得出,见表1。

3.2加载曲线图

4节点ENSYS

利用ENSYS分析截图如图7—图13。

图10模型在横杆的端部产生最大拉应力,应力值为1 338 MPa.第一主应力最小值为-125.483 MPa

图11模型在横杆的端部产生最大压应力,应力值为-1 327 MPa.第三主应力最大值为286.924 MPa(拉应力).

图12模型在横杆的前缘产生最大位移,位移值为0.869 903 mm,方向与Y轴相反

图13模型在横杆的端部产生最大位移,位移值为0.884 85 mm。

5结束语

碗扣式脚手架系统在新取得的结构设计成果的基础上,还应在超静定杆系的内力分析、空间结构杆系的内力分析等方面开展深入研究,使脚手架结构设计得到更大的发展,而对于各种结构分析广泛配合结构试验也是极为重要的。理论联系实际将会使得脚手架的理论研究得到坚实的基础,使脚手架的安全应用具备更可靠支持,这也将是结构技术发展的必由之路。

摘要：新型碗扣式脚手架系统因其性能优越,在我国大跨建筑和桥梁工程中的使用越来越广泛。脚手架倒塌事故在不断发生。对支撑架承载力理论研究尚未透彻是引起事故的重要因素之一。按照工程实际搭设规格设计试验架,得到支撑架体的承载力、破坏形态、荷载位移曲线,同时还用ANSYS软件对局部节点受力情况进行了分析。

关键词：碗扣式脚手架系统,承载力,破坏形态

参考文献

[1] TGJ166—2008,WDJ碗扣式多功能脚手架安全技术规范.

[2]余宗明.碗扣型脚手架的结构试验.建筑技术开发,1991;5

[3]余宗明.脚手架结构计算及安全技术.北京:中国建筑工业出版社,2007

[4]卢达州.YJ-ZSDJ直插式双自锁多功能钢管脚手架应用技术.福建建设科技,2009/No6

碗扣式脚手架系统篇2

碗扣式脚手架搭拆施工作业指导书

编制：.复核：.审批：.中铁八局集团有限公司遂渝铁路二线工程指挥部第一项目部

二○○九年十一月十日 1 适用范围

1.1 碗扣式多功能脚手架的最大特点，是独创了带齿的碗扣式接头（见碗扣式结构接头构造图－1）。这种接头构造合理，力学性能明显优于扣件和其他类型的接头。与普通钢管脚手架相比，碗扣式多功能脚手架具有拼装快而省力、安全可靠、功能多，不易丢失零散扣件等优点。

1.2 根据施工要求，能组成模数为0.6m的多种组架尺寸和荷载的单排、双排脚手架、支撑柱、物料提升架、爬升脚手架等多种功能的施工设备，并能作曲线布置，布架场地不需作大面积整平。

1.3 接头拼拆速度比常规快五倍以上。

1.4 拼接完全避免螺栓作业，工人携带一把小铁锤即能完成全部作业，减轻一半劳动强度。

1.5 接头具有极佳的抗剪、抗弯、抗扭力学性能，比同样管材的普通钢管脚手架的结构强度提高0.5倍以上。

1.6 接头具有可靠的自锁能力，整架可配置较完善的安全保障设施，使用安全可靠。

1.7 碗扣件不易丢失，轻便、牢固，日常维护简单，运输紧凑方便。1.8 碗扣接头是碗扣式多功能脚手架的核心部件，有上碗扣、下碗扣、横杆接头和碗扣限位销组成（见图一1）。

1.9 脚手架立杆和顶杆上每隔0.6m设置一副碗扣接头。下碗扣限位销直接焊在立杆或顶杆上。但上碗扣的缺口对准限位销时，上碗扣可沿杆向上滑动。连接横杆时，先将横杆接头插入下碗扣的周边带齿的圆槽内，将上碗扣沿限位销滑下扣住横杆接头，并顺时针旋转扣紧，用铁锤敲击几下即能牢固锁紧。作业准备

2.1 脚手架在拼架前根据整架之中和荷载验算立杆底座的地基承载力，并相应的采取加固措施。一般采用分层夯实找平和用方木垫座，以满足脚手架单根立柱的地基压力。

2.2 高低不平地基可仅在支座点局部平整加固。杆件高度﹥0.6m可用立杆错节调整，小于0.6m可选用可调支座调整。

2.3 脚手架地基基础应排水畅通，不准有积水。

2.4 脚手架底部必须用专用的可调支座，以保证横杆的平直符合要求。支座应固定在下部垫板上。操作方法

3.1 按施工组织设计要求选定组架尺寸，测量标定框架底脚距离，安放底座。

3.2 按施工荷载需要选定支撑架组合尺寸形式。按支撑高度要求组配立杆、顶杆及可调底座、可调托座。提出组架图和构件配量表，本系列立杆和顶杆配以可调座能组成任意高度支撑架。

3.3 支撑架立杆接缝应在同一水平面，顶杆仅在顶端使用，以便能插入托座。

3.4 斜撑一般仅在支撑架底四周布置，不能在框架对角节点布置斜撑的，可以错节布置。

顶杆()可调托座()立杆(横脱架横杆(斜杆(垫座())))3.5 支撑架拼装到3～5层时，应检查每根立杆底座是否悬浮松动，否则应旋紧可调座或用薄铁皮填实。

3.6 整架拼装完后应检查所有连接扣件是否扣紧，松动的应用锤敲紧。质量标准及要求

4.1 使用碗扣式钢管脚手架必须遵守国家颁布安全技术规程相关要求。4.2 脚手架高度超过20米或作特殊用途时，必须根据施工组织设计的有关要求进行脚手架专项施工设计。经上级审查批准后，方可正式施工。

4.3 搭设与拆除 4.3.1 组架形式。一般双排脚手架的控制尺寸为： a、立杆纵距：≤1.5m； b、立杆横距：≤1.2m；

c、小横杆间距：装修支架≤1.5m，承重支架≤1.0m； d、步架高度：装修支架≤1.8m，承重支架≤1.2m；

e、曲面或折线型平面等异性平面脚手架应参照上述控制尺寸制订布架方案。

4.4 荷载规定

a、均布荷载：装修支架≤2.0KN/m2，承重支架≤2.7KN/m2； b、集中荷载：装修支架≤1.5KN/ m2，承重支架≤2.7KN/ m2； c、高层脚手架必须根据搭设形式和荷载要求验算立杆及横杆的承载能力。验算的有关数据除应符合有关规定外，每根立杆的允许承压荷载应控制在20～25KN范围内。

d、脚手架内外侧加挑梁时，挑梁范围内只允许承受人行荷载，禁止堆放物料，以免偏心荷载过大。

e、脚手架每一高度段内，铺板层一般以3层为宜，不得超过4层。垂直作业层不得超过2层。

4.5 底层立杆采用3m及1.8m二种不同长度的构件相互交错安装，上部各层均用3m立杆接高，要避免立杆接头处于同一平面。

4.6 底层组架要控制水平框架的纵向直线度、直角度及水平度。纵向直线度＜1/200L，直角度＜3.5°,横杆间水平度＜1/400L。

4.7 底层框架必须在内外立杆底部设置扫地横杆，不得使立杆悬支在底座上。

4.8 脚手架的垂直度必须严格控制，以免影响整体稳定性，垂直偏差必须小于全高的1/500。

4.9 脚手架直角相交时，可采用组架方法直角转角，也可采用直角撑将横杆节点相互搭接。

4.10 脚手架应与建筑物的施工高度同步上升，其超出部分不应大于3米，且不应铺设脚手板，否则应采取加固措施。

4.11 斜杆及剪刀撑

a、在脚手架外侧，每5～7根立杆为一组，沿全高设置双杠剪刀撑（十字盖），斜杆与地面的夹角为45O～60O，十字盖必须用扣件与立杆连接。

b、脚手架端部节间及拐角处，应沿全高设置斜腹杆。4.12 连墙拉结

a、连墙拉结是保证脚手架与建筑物牢固连接的重要技术措施，对提高脚手架的整体刚度及承载能力有重要作用。因此，这一重要的构造措施必须认真执行。

b、建筑物每施工一高度段都必须与脚手架连接，拉接点的垂直距离≤4.5m，尽量采用梅花型布置方式。

c、不论采用何种连接方法，都必须保证连接件同时具有拉接与支顶的功能，连接件的承载力应大于5KN。

d、连接件必须随架子上升而及时在规定位置处设置，不得后补位或任意拆除。

4.13 作业层设置

a、作业层必须保证操作方便及人身安全。为此，必须满铺脚手板，外侧应设挡脚板及护身栏杆。

b、作业层应加设护身立网，上、下封闭，施工作业层防护不得低于1米。

c、护身栏杆在立杆的0.6～1.2m高的碗扣接头处搭设二道。4.14 脚手架拆除

a、脚手架拆除前，应对脚手架作全面检查，清除全部剩余材料，器具及杂物，否则不许拆除。

b、拆除脚手架时，必须划出安全区，设警戒标志，并设专人看管。c、脚手架拆除应从顶层开始，先拆横杆，后拆立杆，逐层往下拆除，禁止上下层（阶梯形）同时拆除。

d、连墙接头只能在拆除该层时才能解除，禁止预先拆除。e、拆除的构件均应成捆用吊具送下或人工搬下，禁止抛掷。f、局部脚手架如需保留时。必须具有专项技术措施，经上一级技术负责人批准，安全及使用单位验收办理签字手续后方能使用。确保架子稳定与安全。职业健康安全注意事项

5.1 新进场的脚手架构件，在运抵现场后，应由有关人员组织检查，不合格的构件不得投入使用。

5.2 凡具有下述情况之一者均属不合格构件：明显弯曲、压扁、开裂、脱焊、焊头断裂变形及严重锈蚀等，立杆的插接头必须便于拆卸不得有过大活动余量。

5.3 拆除后的构件，入库前应清点检验，及时整修，按规格型号分别码放整齐。妥善保管，避免日晒雨淋。无整修价值者应及时报废。

5.4 脚手架分段组装完成后，应组织技术、安全及施工人员对脚手架进行检查验收，合格后方能投入使用和继续搭设。

5.5 检查验收的内容应包括：地基基础及底座、排水、搭设方式、连墙拉结、安全防护、节点构造、分段卸荷措施、斜杆与剪刀撑设置及作业层铺设等项目。5.6承重支架须做荷载试验。环境保护注意事项

6.1作业现场应经常打扫并保持清洁，施工废料与垃圾应集中堆放并及时清理、运送至指定地点倾倒。

6.2凡进行施工作业生产的污水，必须控制污水流向，防止蔓延，并在合理位置设置沉淀池，经沉淀后方可排出，严禁污染环境。

6.3所有机械废油应回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。严禁对河流造成污染。

碗扣式满堂脚手架立杆稳定性计算篇3

伴随着城市建设规模的不断扩张, 高楼大厦鳞次栉比, 施工技术也日新月异。碗扣式脚手架作为近年来比较流行的新型结构支撑体系, 以其方便、快捷、经济、实用等特点得到了广泛的应用。然而令人痛惜的是, 近年来建筑施工中频频发生脚手架因失稳而坍塌的安全事故, 给人民群众的生命和财产造成了巨大的损失。事实表明:脚手架立杆的稳定性是脚手架支撑体系稳定的关键。本文以山西省煤炭交易中心项目高度为5 m的碗扣式满堂脚手架为例, 对碗扣式支撑体系立杆的稳定性进行了验算, 无疑是一种有益的尝试。

1 模板支架选型

根据本工程实际情况, 结合我单位现有施工条件, 经过综合技术经济比较, 选择碗扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料, 进行相应的设计计算。以下计算只适用于厚度为120 mm板的支撑体系。对梁底支撑需另外单独进行计算, 本文不涉及。

1) 基本搭设参数。

模板支架高H=5 m, 立杆步距h (上下水平杆轴线间的距离) 取1.8 m, 立杆纵距la取1.2 m, 横距lb取1.2 m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.3 m。整个支架的简图如图1所示。

模板底部的方木, 截面宽40 mm, 高90 mm, 布设间距250 mm。

2) 荷载取值说明。

模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土板自重、钢筋自重, 以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。

2 立杆稳定性验算

立杆计算简图见图2。

2.1 立杆荷载

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

静荷载标准值包括以下内容:

1) 支架的自重:

NG1=3.33×5=16.65 kN;

2) 模板的自重:

NG2=0.075×1.2×1.2=0.108 kN;

NG3=24×0.12×1.2×1.2=4.147 kN;

静荷载标准值:

NG=NG1+NG2+NG3=20.905 kN。

活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

活荷载标准值:

NQ= (0.25+0.5) ×1.2×1.2=1.08 kN。

立杆的轴向压力设计值计算公式:

N=1.2 NG+1.4 NQ=1.2×20.905+1.4×1.08=26.598 kN。

2.2立杆稳定性验算

σ=N/ (φAKH) ≤f。

其中, φ为轴心受压立杆的稳定系数, 根据长细比λ按《规程》附录C采用;A为立杆的截面面积, 取4.24×102 mm2;KH为高度调整系数, 建筑物层高超过4 m时, 按《规程》5.3.4采用。

计算长度l0按下式计算的结果取大值:

l0=h+2a=1.8+2×0.3=2.4 m;

l0=kμh=1.163×1.539×1.8=3.222 m。

其中, h为支架立杆的步距, 取1.8 m;a为模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度, 取0.3 m;μ为模板支架等效计算长度系数, 参照《规程》附表D-1, 取1.539;k为计算长度附加系数, 按《规程》附表D-2取值为1.163;故l0取3.222 m。

λ=l0/i=3.222×103/15.9=203;

查《规程》附录C得φ=0.175;

KH=1/[1+0.005 (H-4) ];

KH=1/[1+0.005× (5-4) ]=0.995;

σ=N/ (φAKH) =26.598×103/ (0.175×4.24×102×0.995) =360.259 N/mm2;

立杆的受压强度计算值σ=360.259 N/mm2, 大于立杆的抗压强度设计值f=205 N/mm2, 满足要求。

3构造要求

按规范要求设置剪刀撑如下:

1) 支架立杆应竖直设置, 2 m高度的垂直允许偏差为15 mm。2) 满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑, 由底到顶连续设置。3) 由于本模板支架高于4 m, 其两端与中间每隔四排立杆从顶层开始向下每隔两步设置一道水平剪刀撑。4) 每道剪刀撑宽度不应小于四跨, 且不应小于6 m, 斜杆与地面的倾角宜在45°～60°之间。

4特别说明

碗扣式模板支架目前尚无规范, 本计算书参考扣件式规范的相关规定进行计算。据研究, 碗扣式模板支架在有上碗扣且扣紧的情况下, 其承载力可比扣件式提高15%左右, 在计算中暂不做调整, 但在搭设过程中要注意检查, 支模架的上碗扣不能缺失。

摘要：以山西省煤炭交易中心项目高度为5 m的碗扣式满堂脚手架为例, 对碗扣式支撑体系立杆的稳定性进行了验算, 并提出相关的构造要求, 以提高脚手架的稳定性, 从而保证人民生命财产的安全。

关键词：碗扣式满堂脚手架,稳定性验算,构造要求,立杆

参考文献

[1]JGJ 130-2001, 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

[2]GB 50009-2001, 建筑结构荷载规范[S].

[3]GB 50017-2003, 钢结构设计规范[S].

[4]周妍.高层建筑扣件式钢管脚手架施工的安全问题[J].山西建筑, 2008, 34 (23) :164-165.

[5]JGJ 59-99, 建筑施工安全检查评分标准[S].

碗扣式脚手架系统篇4

东营市某跨河桥梁, 全桥共三跨, 桥跨为35m+50m+35m, 全长120m, 桥面为变截面预应力砼连续箱梁结构。桥梁全宽为18m, 分左右幅, 左右各9m, 横向布置为1.5m人行道+15.0m车行道+1.5m人行道。桥梁上部结构为变截面后张法预应力砼连续箱梁采用C50砼浇筑, 下部结构中墩桩为16棵直径为D=1.5m桩长L=51m的钻孔灌注桩, 桥台桩为16棵直径为D=1.2m桩长L=40m的钻孔灌注桩。下部设有0号、3号2座承台式肋板桥台, 1号、2号2座承台柱式桥墩, 墩柱直径为1.4m, 墩柱顶不设盖梁。

2 砼连续箱梁支架的设计

脚手架碗扣接头连接牢固稳定, 安全可靠, 具有最佳的抗剪、弯、扭的力学性能。该脚手架可搭设四边形和多边形。没有零散扣件, 安装方便、迅速、能灵活的根据上部组装成各种支撑和其它结构, 该架在三维方向均具有可靠的力学性能, 整体稳定性好, 底部有固定支座和可调底座。因此在此脚手架采用碗扣式多功能脚手架, 满堂架设。

2.1 地基处理

为确保地基容许承载力, 保证基础处理合理可靠, 在支架施工前, 对原地面进行整平碾压, 然后分层回填素土整平并压实制作12%水泥土30cm厚, 然后浇筑20cm厚C20砼, 在每幅支架地板两侧, 各挖一道排水沟, 在雨季施工中, 可及时将支架基础范围内的雨水排除。

2.2 支架布置

拟采用碗扣式支架, 箱梁底部立杆间距为90×90cm、30×30cm、60×60cm等根据受力情况调节, 水平支撑间距为120cm、90cm、60cm、30cm等, 再加上剪刀支撑整体加固, 以承受箱梁的恒载和施工荷载, 根据箱梁底板处及翼板处荷载大小的不同, 通过计算, 分区布置, 布置图见附页。

2.3 支架计算

因本设计桥梁为变截面预应力箱梁, 每个断面自重不一, 为节约材料用量减少施工成本, 验算支架承载力, 分断面进行计算。

其中VII断面为例即中墩处左右各1m, 2m范围内支架垂直桥向间距0.3米, 顺桥向间距0.6m。

1) 荷载标准值

(1) 每延米砼重量取q砼=45t/m;其中翼缘部分q=3.0t/m腹板底板部分q=42t/m

(2) 模板每m2重量取0.5k N/m2

(3) 施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放荷载取1.0k N/m2

(4) 振捣砼时产生的荷载2.8k N/m2 (指对水平面模板的垂直荷载)

(5) 其它可能产生荷载, 如雪荷载、冬季保温措施荷载本计算暂不考虑。

根据《规范》JTJ041-2000规定, 支架设计计算的荷载组合计算强度用 (1) + (2) + (3) + (4) + (5)

验算刚度用 (1) + (2) + (5)

说明: (1) 计算承载能力时, 荷载组合中的各项荷载数采用荷载设计值, 即上述若干数据乘以相应的分项系数。

(2) 荷载分项系数与调整系数值根据《建筑结构荷载规范》 (GBJ9-87) 和《混凝土结构施工及验收规范》 (GB50204-92) 有关规定:恒载乘1.2, 活荷载乘以1.4。

(1) 每延米砼重量设计值45*1.2=54t/m

(2) 模板的自重0.6k N/m2

(3) 施工人员等1.4k N/m2

(4) 振捣器产生荷载设计值3.92k N/m2

(5) 风、雪不考虑

2) 上部结构荷载及分布

(1) 每延米上部结构荷载

(2) 根据箱梁砼的分布, 对荷载进行分配:

翼板范围内荷载

底腹板范围内荷载

3) 支架承载力验算

垂直桥向间距0.3米, 顺桥向间距0.6m的每根竖杆最大承载力pi0=30k N, 验算腹板与底板处荷载

V-V断面2m范围内竖杆21*4=84根, 其承载力

V-V断面2m范围内箱梁荷载P0=53.952*2=1079.04k N

底腹板范围内, 每竖杆承重

翼板范围内, 每竖杆承重

所以, 支架承载力满足要求。

支架为标准化生产的碗扣式支架, 根据规定, 此种搭设方式下, 每根竖杆受力pi远小于pi0, 则支架的刚度、稳定性和抗剪强度不需要再进行验算。

其他断面计算过程略。

2.4 施工之前, 首先对支架预压

根据图纸设计要求采用等载预压, 根据箱梁结构尺寸, 按ρ砼=2500kg/m3计算箱梁的重量, 确定等载预压断面尺寸, 用编织袋装土按重量分布预压, 为保证预压重量, 每袋均称重, 密封上口, 吊装完成后用塑料布整体覆盖, 防止水分散失或淋雨后荷载重量发生较大变化。

2.5 沉降观测

在支架搭设完毕, 加载预压之前, 测量原始高程数据。

加载结束后, 即开始沉降观测, 在预压前期, 适当增加观测次数, 暂定每4小时观测一次。预压后期, 随着沉降的逐渐稳定, 根据实际沉降情况来确定观测次数和观测间隔时间。观测到沉降稳定为止。

第一次浇筑按7天预压, 当每个点两次观测相对高程差值各≯±5mm时即认为沉降稳定。沉降稳定后, 仍然要继续观测2天。观测结束后, 整理沉降观测成果, 绘制沉降曲线, 积累原始数据。

沉降稳定卸载后, 观测支架及基础回弹量。

3 结语

碗扣式支架方案的应用篇5

支架搭设应满足三个基本要求:即支架的强度要求、支架的稳定性要求、支架的地基承载力要求。

(1)强度要求:

就是钢管承受来自上面的压力,所产生的应力值,应满足其钢管本身强度的要求。

(2)稳定性的要求:

钢管承受来自上面的压力后,除能满足钢管的强度要求外,同时应满足稳定性要求。即刚度要求,所谓刚度,就是不颤不抖不弯。

(3)地基承载力的要求:

就是地面在承载来自支架传输下来的压力后,地面不变形或不下沉,地基下沉也将导致支架失去稳定和强度不满足要求。

(4)碗扣式支架上下小横钢管

支架在搭设时,钢管之间常用碗扣式连接小横管。立管间距,在全线有0.6m、0.9m、1.2m(即纵向或横向间距)。小横管的作用主要有:一是保证立管的稳定性,间距过大,稳定性差;二是在一定程度上保证支架的整体性比较好,也能起到支架整体稳定性的作用。

(5)支架脚下垫木、顶端横梁

①脚下垫木:

脚下垫木的端面尺寸,据所承受的压力大小有所不同,一般用10cm×200cm;200cm×250cm或枕木更好。根据地基或其它条件,可用混凝土条形基础等。

垫木的主要作用是能把支架传输下来的力均匀分布到地基,以降低地基所承受的应力,这样,可以减小地基变形或沉降。

②支架顶端横梁(或纵梁):

主要作用是将梁部的荷载均匀分布给支架,保证每根立管受力大致相同,不至于各立管受力大小不一,而使立管失去稳定。

(6)剪刀撑:

主要防止支架纵向、横向产生游倒,即防止支架摆动。从平面角度讲三点确定一个平面,从力学角度讲,三角结构是一种刚性结构,稳定性很强。剪刀撑就是一个三角形结构,保证支架不动、不摇摆、不晃动,从而稳定性好。

(7)支架加密:

支架加密,就是支架的立钢管间距相对较小,是增强支架承载力的一种常用方法。其原理主要是:虽然上部传输下来的力较大,但经多根立管承担,每根的承受力就变小,从而能满足立管的强度要求和稳定性要求,就象多人抬杠(或东西)一样,我们现在所用的支架,均称满堂式支架。

2 支架基础的应用

(1)在地面用混凝土铺设后,做为基础:

在地质条件比较差,极限承载力较低且为满堂式支架的条件下,可采用此种地基处理方案,使支架传输下来的力再过混凝土面层将力均匀地传递到下面土层,但此方案成本过高,现均不宜采用。

(2)三七灰土地基(三灰、七土):

当遇有淤泥质粉质粘土层时,容许承载力较小时,可通过原始硬土地壳层能有效地将应力均匀分布到淤泥质粉质粘土层,在这种情况下,可在其地表层铺设并夯实一层厚为30cm的三七灰土,使其密度达到95%,可以起到封闭地表水的作用。

(3)工程土和三七灰土的混合料地基:

这种地基适合于支架为满堂式支架且地质条件较差的情况,当原始地面硬壳层较薄,使用灰土换填成本又过高时,可用山皮土或其它砂粒土换填,换填厚度为1m,并将其分层碾压,上面用30cm厚三七灰土封闭处理。

(4)用各种桩基与条形混凝土混合使用基础:

当地基承载力远远达不到要求时,可布设各种桩基,在其上面设条形混凝土承台。该方案成本较高,周期长,一般不予采用。

(5)沉管桩基础:

当连续梁跨度较大且采用军用支墩或万能杆件支墩作为中间支撑时,采用沉管摩擦桩作为基础。施工方法简单,成本较低且安全可靠,沉管摩擦桩采用混凝土条形承台。

(6)利用既有构筑物作基础:

此方案适用于跨度小于等于20m,且采用军用支墩与贝雷梁作为支架的情况,施工简单且安全性能好。根据军用支墩高度配置情况,可在原有桥墩承台上满筑调节支墩以满足高度要求。

(7)条形混凝土基础:

此方案适用于跨路地段。当道路两边地质条件好,均为公路路基基础,地基承载力较大,可在原地面直接浇注混凝土条形基础或满铺枕木、方木作为支架基础。

3 选择地基处理方案时应注意的几点

(1)现场选择地基处理时,应避免破坏原地面,以便尽可能利用原地面的地基承载力。

(2)在选择地基处理方案时,应经过详细的现场调查并采用触探仪测验方法判断地基承载力,确保掌握第一手现场地质资料。

(3)在达到同等效果的情况下,应对各方案进行理论分析和现场实验,选择较为合理的地基处理方案。

4 支架搭设方案

支架搭设应依据具体地形、地貌、支架高度、周转材料等情况选择使用搭设方案。

(1)满堂式钢管支架:该方案适用于支架搭设高度不大且施工条件允许的情况。根据荷载分布情况对支架进行设计检算,确定钢管的纵横向布设间距。钢管脚下用方木或枕木作垫,梁上面用方木或工字钢,槽钢作纵梁的满足支架受力要求。

(2)满堂式碗扣件支架,该方案支架搭设简单,施工进度快,安全性好,零散部件少,有利文明施工。

(3)贝雷梁军用支墩方案:该方案支架搭设高度很大,且原始地基基础承载力小的情况下,当跨度在20m以内时,采用贝雷梁直接跨过,中间不需设支墩;当跨度在20m以上时,在跨中设临时支墩,采用军用支墩万能杆件拼装临时支墩。

5 支架搭设注意事项

(1)可根据现场周转材料,尝试各种支架方案。但必须经过支架承载力和稳定性检算合格后方可采用。

(2)支架搭设方案与地基处理要紧密结合。

(3)确定支架型式后,应通过预压试验确定沉降量,据此设置支架预拱度,确保连续施工质量。

(4)支架搭设方案的选择在确保安全性的条件下,应该综合考虑经济、施工难易程度、施工进度、周转料、现场管理等因素。

6 支架的地基处理

为确保支架搭设后的稳定性,搭设支架前,必须对支架范围内的地基情况进行承载力检算,采用轻型触探仪准确测出地基承载力。经过检算,确定地基承载力是否满足要求。如果原地面承载力满足不了支架要求,必须考虑对原地面进行处理,根据现场情况及初步地基承载力测试结果,确定地基处理方案,主要方案如下:

6.1 对既有沥青混凝土段的地基处理

对于既有沥青混凝土段,箱梁施工时,其承载力满足施工要求,不再进行处理,而对承台、桩坑开挖范围内地基要进行处理,处理方案为:承台施工结束后,及时采用素土或碎石、砖类建筑垃圾回填基坑,要求分层回填并夯实,回填到原地面后采用18t以上振动压路机压实,碾压4～6遍,先静压,后振动,再静压,碾压密实后,顶面填筑20cm厚二灰碎石作为支架基础,搭设支架时,该地段支架脚底横向可以铺设140mm×50mm的通长木板或方木,以保证平整度,在木板下铺设3cm细石垫层。

6.2 对无硬化地段支架基础处理

对于无硬化地段地基,采用轻型触探仪对地基承载力进行测试,确定处理方案。

根据触探的地基承载力情况,分别确定地基处理方案。据支架搭设方案,首先将支架及两侧各1.5m范围内地表腐植土等采用人工配合推土机清除,低洼处采用素土或碎砖石类建筑垃圾整平,用18t振动压路机碾压密实。碾压4～6遍,在距离支架两侧1～1.5m处沿桥梁方向开挖深度不小于15cm的排水沟,地表由支架中心向排水沟方向做1%的人字坡排水,保证支架底不积水,根据地基承载力,分别确定普通土地段地基处理方案。

(1)地面承载力大于22kPa。地表可以直接刨平,设1%人字排水坡,并在地面填筑5～20cm厚的二八灰土,具体厚度视实际而定,用18t振动压路机碾压密实后,在支架脚底设置15×15cm方木或枕木。

(2)承载力在116～220kPa,表面设置15～30cm二八灰土层,灰土层宽度较支架宽出100cm,采用18t振动压路机碾压密实后,在支架底设15×15cm方木或枕木,为保持整洁,在方木底铺设3cm厚的细石垫层。

7 支架基础标高、顶标高的控制

支架在基础处理前,必须经过准确测量原地面标高,根据既有地面标高及箱梁底标高,准确计算出支架搭设高度,配好相应立杆等组合形式,从而计算出地基处理后的顶部标高。

8 满堂支架搭设

此方案适用于一般地段,即在混凝土基础或原地面处理后直接采用碗扣式脚手架搭设满堂支架进行箱梁浇注。搭设支架时,应充分考虑上部(箱梁)的承受荷载,在箱梁跨距两端,距墩1/4处,支架应加密,支架搭设立杆间距有0.9m、0.6m、1.2m,一般在箱梁腹梁下应加密立杆(钢管),横向间距在0.6m,翼板处可搭设1.2m间距,上下水平杆,间距一般在1.2m,但无论采用多大间距,均应进行荷载和强度、稳定性检算。

为了确保支架的整体稳定性,杆件底部应设置扫地杆沿桥纵、横向立面设置剪刀撑,剪刀撑采用L=6mф48.5mm普通钢管,用扣件和碗扣架连接,在立杆顶(面)撑上设120×120mm方木作为纵梁,方木上方铺设箱梁底模板。

摘要：对常用支架的结构、地基要求、搭设方案等做了系统论述,并提出了安全注意事项及验算应用方法。

谈碗扣式钢管模板支架施工要点篇6

支架法在铁路建设中有着广泛的应用, 特别是在跨线桥、连续梁0号块等施工中较为常用, 同时, 支架法施工中也经常出现坍塌事故, 造成了很大的人员伤亡和经济损失, 产生了不良的社会影响。为此, 本文以碗扣式钢管模板支架为例, 对支架法施工要点进行阐述。

支架作为施工的临时结构, 是由施工单位自行设计并施工的, 因此支架法施工总体分为两个阶段, 支架方案设计阶段和支架施工阶段, 支架施工阶段可以细化为地基处理阶段、支架搭设阶段、支架预压阶段、支架使用阶段、支架拆除阶段。各个施工阶段之间关联很大, 彼此相互影响, 为此, 下面分阶段对支架法施工要点进行探讨。

1 支架设计阶段

支架设计阶段在支架法施工中至关重要, 支架设计方案是支架法施工的指导大纲, 一旦出现问题后果不堪设想。下面谈一下支架方案设计要点及注意事项。

1.1 保证支架结构为几何不变体系

结构力学作为支架设计的指导思想, 其要求结构物必须为几何不变体系, 这是保证支架整体稳定性的基础。方案可以设计为几何静定结构, 也可以为几何超静定结构, 但几何超静定结构计算复杂, 施工中一般按照几何静定结构计算。

支架设计时采用网格式结构, 其平面图、计算简图见图1。

网格图中杆件的连接方式为铰接, 横向、竖向各杆件分别平行。模板支架的组成是双向结构 (纵桥向、横桥向) , 考虑到两个方向的长度不同, 通常以其平面的短向剖面进行计算。

值得说明的是, 每行每列竖向每层都有一根斜杆是结构为几何不变体系的保证。

1.2 荷载

模板自重标准值、新浇筑混凝土自重 (包括钢筋) 标准值在参照规范的基础上, 根据工程实际采用的模板规格、混凝土配合比等, 具体确定。

振捣混凝土时产生的荷载标准值、混凝土冲击时产生的荷载标准值、施工人员及设备荷载标准值按照规范取值即可。

荷载分项系数和荷载组合按照规范选取。

1.3 结构设计检算

1) 模板、方木计算。考虑到模板、方木的连续性, 可按照两跨、三跨连续梁进行应力和挠度检算。

2) “最不利杆”计算。

a.“最不利杆”的判断。“最不利杆”计算的第一步就是寻找、判断“最不利杆”。当横杆步距相同的情况下, 此时荷载偏大处杆件为“最不利杆”, 比如箱梁的实心部位下的杆件受力较中空处不利, 系杆拱桥的拱脚处较其他处不利, 否则应综合考虑荷载大小和横杆间距计算确定“最不利杆”。

b.“最不利杆”的计算。“最不利杆”稳定性按下式计算:

其中, N为单支立杆轴向力, 由荷载组合求得;A为立杆横截面面积;φ为轴心受压杆件稳定系数;f为钢材强度设计值。

c.“顶杆”的计算。“顶杆”为悬挑出来的杆件, 其计算长度可以按照结构力学中悬臂梁的计算长度选取, 支架不满足每行每列都有斜杆时, 也可以按照横杆步距加上两倍的“立杆伸出顶层悬挑长度”计算。

d.地基承载力。一般采用混凝土进行地基处理, 可以不计算地基承载力。

2 地基处理阶段

当支架搭设在高速公路、国道上时, 无需地基处理, 可以直接搭设。一般地基, 应对地基进行压实, 然后浇筑一定厚度的混凝土, 混凝土表面应平整, 保证立杆底部的方木能够均匀的传递受力。地基高低差较大时, 可利用立杆0.6 m节点位差调节。

3 支架搭设阶段

1) 构配件检查。应检查进入现场的碗扣式钢管构配件的产品质量合格证, 重点检查杆件的管壁厚度是否达到国标要求, 构配件的锈蚀程度。根据对构配件检查重新评估其实际的承载能力。

2) 测量定位。地基处理完成以后, 进行立杆杆位测量定位, 保证每行 (每列) 之间相互平行。

3) 支架搭设。

a.支架搭设顺序。支架搭设顺序严格按照先竖杆、后横杆、再斜杆进行, 竖向逐层搭设, 不得同时搭设。沿纵桥向, 从梁的一端搭设到另一端。施工中一般很难做到每行每列竖向都有斜杆, 故采用外侧四周设置剪刀撑, 中间间隔设置剪刀撑, 当立杆间距不大于1.5 m时, 间隔距离控制在三跨 (含) 以内。

b.支架搭设安全管理要点。支架搭设过程中, 要求做到支架工程本身不存在安全隐患, 不发生坍塌事故, 不对后续施工造成重大影响, 不对相关管理人员、作业人员、过往行人、车辆和周边环境造成危害。

所以, 在采取划分安全警戒区, 设置专职安全管理人员, 严格要求按照施工方案开展作业等常规管理措施外, 应重点做好以下几项工作:

支架高度超过8 m, 应严格按照高空作业管理措施进行管理, 配备相应的安全防护措施, 防高空坠落、防坠物伤人。

防止外力对支架造成损害, 尤其是在繁忙交通路段。距离支架一定距离, 就应树立明显的作业铭牌和警示牌, 同时设置限高架、减速带、防撞墩等。晚上施工时, 应配备足够的照明设备, 设置警示灯。

不允许电缆直接挂在支架上, 一定要采取相应的绝缘措施, 并定期检查, 确保其可靠性。

c.支架搭设质量控制要点。支架搭设的质量、整体性决定了其使用性能, 至关重要。同时, 支架搭设属于简单重复的劳动, 其质量取决于作业人员每一步操作的质量。基于这种特性, 应重点做好以下几项工作:

质量控制人员现场跟班, 每班结束后, 都应有验收结论。过程管控的重点是检查碗扣节点处连接是否牢固, 各方向杆件位置、间距是否符合施工方案, 确保能够及时发现问题并纠正, 避免返工或采取补救措施等。

支架搭设完成后, 检查、验收的重点是其整体性是否良好。各杆件的连接有无发生变化, 斜杆、缆风绳的布置是否正确、合理等。

4 支架预压阶段

预压是为了消除支架的非弹性变形, 获得支架的弹性变形, 根据变形值设置预拱度, 同时检验支架的承载能力, 以及发现支架的薄弱环节。

支架预压按照设计荷载进行, 沿纵桥向从支架两端相向对称加压, 逐级加压。加压工序, 应密切注意天气, 比如采用沙袋作为等价荷载时, 阴雨天沙袋一旦进水实际荷载将变大。

支架预压、卸载过程中应全程测量监控并记录支架变形、基础沉降, 一旦发生紧急情况, 停止加压。加压过程结束后, 应对支架结构、基础进行整体检查, 对薄弱环节进行加强处理。

5 支架使用阶段

在使用阶段, 支架为后续模板、钢筋、混凝土施工提供作业平台和受力支撑。所以, 要围绕保证支架的正常工作性能, 安全、顺利完成上部结构, 重点做好以下工作:

1) 不得在支架上集中堆放模板、钢筋等物料, 混凝土浇筑过程中应严格遵守分层浇筑等原则, 防止荷载分布不均, 造成受力不均。

2) 使用期未满, 不得提前解除架体构件。这一点在先梁后拱等桥梁施工中尤其重要。

3) 要确保地基基础的承载力和稳定性, 加强排水等措施。

4) 规范管理人员和作业人员的工作行为, 防止发生高空坠落事故。

5) 设置专用的、可靠地上下通道, 一旦发生紧急情况, 人员可以快速逃生。

6 支架拆除阶段

在拆除阶段, 支架拆除作业对工程本身不会造成危害。但由于上部结构完成, 管理人员和作业人员往往思想松懈, 作业的细致程度下降, 易造成对作业人员和周围行人、车辆的伤害。应重点做好以下工作:

1) 拆除前应先清除支架上杂物及地面障碍物。

2) 将拆除作业与搭设作业同等对待, 高度重视。严格遵守先斜杆、再横杆、后立杆的顺序从上而下进行, 严禁上下同时作业。

3) 拆除过程中, 应保证未拆除杆件的连接性良好, 为拆除作业提供安全平台。

4) 拆下的杆件应安全、快速运出, 尽快恢复原貌, 避免形成新的危险源。

7 结语

支架施工是一个系统工程, 跨越时间长, 每一个细节的疏忽都会引起严重后果。只要超前谋划, 针对每个阶段都相应开展细致的工作, 并认真执行施工方案, 安全是可以保证的。

摘要：以碗扣式钢管模板支架为研究内容, 分别从支架设计、地基处理、支加搭设、预压、使用、拆除六个环节论述了支架施工技术, 探讨了各环节的施工注意事项, 以保证支架施工的安全性。

关键词：支架,模板,阶段,施工

参考文献

[1]JGJ 166—2008, 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范[S].

浅析高强碗扣式承重支架施工工法篇7

关键词：高强碗扣式,承重支架,施工工法

1 工程概况

本施工方法应用于福州市轨道交通1号线土建11标新店车辆基地运用库工程高大模板支撑体系施工, 由于该工程梁截面尺寸较大, 多为700mm×1250mm、700mm×1300mm、800mm×1100mm、800mm×1250mm, 板厚为200mm, 局部厚度为300mm, 支架搭设高度9.4m, 支架搭设面积达6.7万m2, 需搭设模板支撑架体约63万m3。对现行市场应用较为普遍的三种架体比选如下:

扣件式钢管支撑架:扣件式脚手架搭设拼接灵活, 适应性强, 可针对不同的高度及跨度进行调整, 对基础平整度要求较低, 缺点是现场租赁的钢管质量较差, 材质难以达到施工要求。

普通碗扣式脚手架:碗扣架为工具式脚手架, 搭设简便, 工效高, 稳定性好、承载力高;但碗扣架立杆间距多为定数, 搭设不灵活, 且架体对基础平整度要求较高。

高强碗扣式支撑架:

(1) 高强碗扣式承重支架采用Q345高强度钢材制造并经热浸镀锌处理, 单根立杆荷载可达60k N, 整体承载力好, 立杆间距较大, 材料用量少、可减少用钢量达50%以上, 施工效率高, 降本增效。

(2) 剪刀撑采用专用卡口式剪刀撑杆扣接在横杆上, 距离碗扣节点不大于100mm, 避免常规承重支架剪刀撑无法扣接在立杆上的问题, 增加了整体稳定性, 施工安全得到保障。

通过综合比选, 支撑架体采用高强碗扣式脚手架, 该架体为工具式脚手架, 搭拆方便, 较普通脚手架节约人工约30%, 同时施工成本也大幅下降。

2 施工工艺流程

2.1 方案设计

结合工程实际情况进行结构模板支撑体系的方案设计, 对支撑系统各部位进行计算分析, 形成专项技术方案。架体搭设时以梁下立杆为主向两侧排布采用梁板合支的方式进行搭设, 梁下立杆间距为1200×1200mm, 板下支撑临近梁两侧的立杆落于梁横向主楞上, 板下立杆间距为1200×1800mm, 梁板立杆纵向间距均为1200mm形成满堂支撑架体, 水平杆步距搭设间距1500mm。模板支架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑, 中间纵、横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑, 其间距≤4800mm;架体顶端与底部设置水平剪刀撑, 中间水平剪刀撑设置间距≤4.8m。将架体与先行施工完毕的框架柱采用钢管抱柱三道拉结。

2.2 地基及基础要求

(1) 根据图纸设计及现场实际情况, 模板支撑体系落于基础混凝土底板 (局部级配碎石回填地基上) , 根据计算要求进行回填压实, 其承载力特征值达≥180k Pa, 平整压实后采用振动压路机进行振动压实, 局部采用人工进行夯实, 并在压实的地基上浇筑100mm厚C15素混凝土。

(2) 在梁板下立杆底部铺设50mm×250mm (厚×宽) 的垫板, 增加立杆底端的受力面积, 模板支架落于垫板上。

2.3 水平杆安装

(1) 安装第一层水平杆:将水平杆接头插入立杆最下端碗扣内, 调整水平杆位置, 使第一层水平杆处在同一平面上, 然后将上碗扣沿限位销扣下并顺时针旋转将其锁紧。

(2) 底层扫地杆距离地面最大距离为350mm, 当距离大于350mm时在丝杆底部 (即地托顶部) 增加一道水平横杆并与剪刀撑整体连接。

(3) 杆件顶端自由端长度最大为650mm, 超过650mm时在丝杆顶部 (即顶托底部) 增加一道水平杆并与剪刀撑整体连接, 将悬臂端部部分结构设计成几何不变体系, 从而降低了立杆的计算长度, 增加了整体稳定性能。

2.4 剪刀撑安装

采用卡扣式剪刀撑与横杆连接, 连接点与碗扣节点间距不大于100mm, 支架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵、横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑, 其间距≤4800mm, 剪刀撑与地面成45~60°之间。支架顶端与底部设置水平剪刀撑, 中间水平剪刀撑设置间距≤4800m。在安装剪刀撑杆时要尽量使剪刀撑紧靠节点位置不大于100mm, 剪刀撑安装到位后, 对节点进行敲击锁紧剪刀撑。

2.5 梁板立杆连接

采用梁板合支的方式进行搭设, 板下立杆在临近梁下立杆时因梁主楞而断开, 将板下立杆落于梁主楞上, 在立面上板底立杆与梁底立杆在同一条直线上, 确保板底荷载通过主楞轴心传给梁立杆。

2.6 安装顶托及U型钢主楞

(1) 根据顶端梁底标高安放顶托并确保悬臂长度不大于650mm;

(2) 可调托撑螺杆伸出长度不超过300mm, 插入立杆内的长度不宜小于150mm;

(3) 可调托撑螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不宜大于3mm, 安装时应上下同轴;

(4) 可调托撑上的U型钢主楞排放居中, 根据结构截面尺寸选择主楞长度。

1-可调托座;2-螺杆;3-调节螺母;4-立杆;5-顶层水平杆。

2.7 双拼U型钢的接长

双拼U型钢主楞接长时采用特制的联接盒置于双拼U型钢内侧用螺栓连接以满足施工需要, 连接采用8.8级的M16热镀锌螺栓每边不少于3个。

2.8架体抱住连接

支架与框架柱采用钢管抱箍拉结, 水平方向链接长度不少于3跨, 每根柱沿高度方向不少于三道抱箍, 连接方式详见图8。

2.9 检查验收

由项目负责人组织验收, 验收人员应包括施工单位和项目两级技术人员、项目安全、质量、施工人员, 监理单位的总监和专业监理工程师。验收合格, 经施工单位项目技术负责人及项目总监理工程师签字后进入下道工序, 并留存记录。

2.1 0 架体变形观测

支撑架体变形观测方法及频率:支撑架搭设完成后, 施工结构梁板钢筋每间隔6h观测一次, 浇筑混凝土施工过程中每间隔30min观测一次, 直至混凝土终凝止, 观测包括水平面及竖向方向观测, 水平观测采用在架体选定立杆上1000mm的位置, 定统一水平点, 定点数量不少于5%, 用水准仪观测。同时结合全站仪对选定的立杆进行垂直度观测, 选定不少于3%的立杆进行标记, 确保架体变形处于受控状态。

2.1 1 架体拆除

当混凝土凝强度达到设计要求后开始拆除支架, 拆除的原则是:先支的后拆, 后支的先拆, 先拆非承重结构, 后拆承重结构。先通过丝杆调节对支架进行卸载 (松开顶托) , 然后按自上而下, 从跨中向两端顺序进行拆除。

3 结语

通过使用改进型高强碗扣式承重支架搭设, 加快了现场施工进度, 高支撑架体的质量得到了有力保障, 克服了目前市场上钢管材料不合格的顽疾。高强碗扣式承重支架耐候性好、周转率高, 材料类型多样通用性强, 且接头构造合理、制作工艺简单、高效便捷、安全可靠、经济适用以及美观, 对目前推行绿色建筑有重要的意义。

参考文献

[1]龙德.浅析碗扣支架施工技术实践应用.建筑工程技术与设计, 2014 (13) .

碗扣式脚手架系统篇8

关键词：碗扣式满堂支架,稳定性,构配件质量,构造

1 引言

用满堂支架法进行混凝土连续梁施工是一种较成熟的工艺。特别是在公路桥梁领域, 因其桥梁结构多样化, 斜桥、弯桥、异型桥不断出现, 满堂支架工法因其适应性强、不发生结构体系转换、不引起恒载徐变二次矩等优点而被大量应用。在各种支架形式当中, 碗扣式支架因其结构强度高、力学性能好、轴心受力、接头构造合理、便于拆装、自锁能力强、劳动强度低等原因而得到了最广泛的应用。

近年来, 满堂支架的设计方法已较成熟, 施工经验不断丰富, 但支架垮塌事故却不断出现。据不完全统计, 近8年来, 我国各施工领域共发生支架脚手架垮塌事故26起, 281人受伤, 108人死亡。究其原因, 笔者认为主要是设计、选材、施工3个方面的关键环节没有得到有效控制, 以致于出现设计错误、材料不符合标准要求、支架搭设存在薄弱环节等一系列问题, 最终导致了垮塌事故。

以下, 笔者根据多年支架施工监理经验, 提出碗扣式满堂支架的设计施工控制要点及控制方法。

2 设计方面

虽然目前满堂支架的设计方法已经比较成熟, 但在实际设计过程中却存在若干问题, 导致支架验算错误。

2.1 荷载取值不准确

笔者通过多年审核施工单位的满堂支架设计方案发现, 在荷载取值方面存在以下问题。

2.1.1 荷载取值不全

有些支架设计过程中往往忽略倾倒混凝土时产生的冲击荷载、振捣混凝土产生的荷载以及雪荷载和冬季施工保暖设施荷载, 忽略这些方面就造成了荷载取值偏小, 给支架的设计造成了安全隐患。

2.1.2 施工料具运输堆放荷载取值不准确

在公路工程桥梁满堂支架设计过程中, 大多数设计者按照《路桥施工计算手册》提供的依据, 对施工料具运输堆放荷载根据不同的计算位置, 分别取值2.5k Pa、1.5k Pa、1.0k Pa。而在实际施工过程中, 由于大量的钢筋和施工机具需要临时在支架上堆放, 产生大量的集中荷载, 因此, 如果只按照《路桥施工计算手册》所给的标准荷载进行取值是不能满足实际需要的, 这就给支架设计荷载取值不足的隐患。

2.1.3 荷载组合不正确

有些施工单位在满堂支架的设计计算过程中, 不能按照《路桥施工计算手册》中提供的荷载分项系数组合动荷和恒荷, 直接造成荷载取值过小, 支架设计安全系数不足。

2.2 忽略支架稳定性验算

有些施工单位在设计满堂支架时, 不按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130—2011) 对单根立杆的稳定性进行验算, 支架设计过程缺少了稳定性验证, 这就给满堂支架的局部失稳埋下隐患。对于宽高比较小的狭窄型满堂支架应进行整体稳定性验算, 防止支架整体失稳事故的出现。

3 原材料方面

3.1 钢管壁厚、可调托撑钢板厚度不符合规范要求

按照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ166—2008) 要求, 碗扣式钢管脚手架钢管规格应为φ48mm×3.5mm, 钢管壁厚应为 (3.50+0.25) mm, 在脚手架设计验算过程中也大多采用上述截面特性进行设计计算, 而根据笔者多年实测, 现在租赁市场常流通的支架钢管壁厚均不符合规范要求。笔者近期对某工地进场的一批钢管壁厚进行了实测, 结果如表1。

通过表1可以看出, 抽查的16根钢管中, 壁厚符合规范要求的只有3根, 合格率18.75%, 且有5根钢管的壁厚小于3mm。壁厚不足降低了钢管抗压承载力, 降低了钢管的惯性矩, 从而增加了钢管失稳的概率, 也就为满堂支架整体失稳垮塌埋下隐患。所以, 监理人员和施工单位应严把支架进场构配件质量关, 杜绝不合格构配件用于支架工程。

根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ166—2008) 要求, 可调托撑钢板厚度不得小于5mm, 笔者对某工地进场的一批托撑钢板壁厚进行了实测, 结果如表2。

通过表2可以看出, 抽查的10个托撑中, 厚度全部不符合规范要求, 且有3个托撑厚不足4mm。托撑壁厚不足, 造成其对上部纵梁的托撑承载力不足, 尤其在上部纵梁偏压的时候, 更容易出现局部失稳的问题。

3.2 构配件外观质量差

有些进场构配件因周转次数多, 钢管和扣件表面锈蚀严重, 有的甚至有裂纹、砂眼。如果此类构配件用于支架搭设, 必然会严重降低支架的承载能力和稳定性, 为支架垮塌埋下隐患。所以对于多次周转的支架构配件, 应要求施工单位找有资质的检测单位对其进行抽查检验, 在出具检验合格报告的情况下才允许使用。在搭设过程中应仔细检查每个构配件的外观质量, 对于存在问题的构配件不允许使用。

4 施工方面

在支架设计及构配件质量都没有问题的情况下, 施工过程控制就成为关键所在。通过近几年支架垮塌原因分析及笔者监理支架施工的经验, 在支架施工过程应密切注意以下几个问题。

4.1 地基处理与基础设计存在不足

地基和基础强度不足是近几年支架事故的主要原因。对支架设计之前, 应对支架所在位置的地基承载力进行实测, 根据实测地基承载力进行支架基础设计。

对于软土地基, 还应该对软弱下卧层的承载力进行测试, 以根据实际情况采取水泥搅拌桩、CGF桩等地基加固措施对其地基进行加固处理。

目前最常用的支架基础主要是灰土基础和混凝土基础, 对于雨水较丰富的地区, 建议采用混凝土基础, 并做出2%~4%的横坡, 以利于排水, 同时, 要在地基范围四周挖设排水沟, 防止雨水浸泡地基而降低地基承载力, 避免支架产生不均匀沉降。

4.2 可调底座脱空

在支架施工过程中, 在基础高度变化位置容易出现支架可调底座脱空现象。在实际施工过程中, 经常会出现可调底座半幅坐在基础之上, 而另一半脱空现象, 这就造成立杆偏压受力, 容易出现立杆局部失稳问题。

针对这种问题, 就要求在支架基础设计之初, 根据立杆间距合理设计基础抬高位置, 避免出现立杆坐落在基础变高位置的问题。

4.3 不按要求设置剪刀撑和扫地杆

大多施工单位往往忽视扫地杆和剪刀撑的设置, 剪刀撑设置数量和形式不符合相关规定的要求, 这就不能保证架体的整体稳定性, 在遇到干扰荷载的情况下, 容易出现支架整体失稳。

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130—2011) 要求, 满堂支撑架应根据架体结构设置普通型和加强型剪刀撑。且应设置竖向和水平向剪刀撑, 竖向剪刀撑与地面倾斜角度为45~60°, 水平向剪刀撑与支架纵或横杆夹角为45~60°。