钢管模板（通用7篇）
钢管模板 篇1
某体育城网球中心的总建筑面积为26 064m2, 屋盖为可展钢桁架, 下部为预应力混凝土结构, 整体结构和主体看台为PC (预应力混凝土) 。看台部分PC结构径向由128根梁组成, 每根梁外挑19.5 m, 通过环向的六道预应力钢束紧箍而形成一个稳定结构。
一、施工方案
采用现浇方案, 混凝土梁板的现浇区域为整个圆环形区域, 包括CP板和径向梁。在CP板和径向梁的下面, 部分是+5.5 m处已浇筑好的一层混凝土楼面平台w (轴线以内部分) , 部分是±0的地面W (轴线以外部分) 。根据上述高度、荷载情况、楼地面结构、经济技术指标等综合考虑, 为确保模板的刚度、强度和整体稳定性及安装和拆除方便要求, 采取在现场搭设的大型满堂扣件式钢管支撑架进行支模浇筑。
二、扣件式钢管支撑架设计
满堂支撑全部采用Φ48mm×3.5mm的圆钢管, 支撑立杆径向间距为800mm, 环向间距由于是圆形, 内环的间距为675mm, 外环为760mm, 由于径向梁区域荷载比板下大很多, 从经济安全角度考虑, 对梁下支撑架进行加密。满堂支撑架底部距基础面200mm设扫地杆。每二层布置一道水平剪刀撑, 径向在每幅梁下左右隔500mm各布置一道剪刀撑, 环向在V-W轴线之间和w轴线外各布置四道剪刀撑, 剪刀撑斜角控制在45º~50º。在支撑架外侧一圈设置外脚手架与满堂支撑架相连, 纵距1.5m, 横距1.15m, 立杆步距为1.8 m。在外脚手架外侧, 014~016、050~082跨处设置两个外之字爬梯至结构顶层+24.04m处。
1. 模板支架的计算。
计算内容包括:支撑系统的整体稳定计算, 支撑立杆的稳定计算, 扣件和其他连接件的承载, 支撑系统的地基承载力计算。
模板支架的计算由整体的计算模型以及通过SAP2000软件对支撑架整体分析。在支撑架计算模型中, 同时建入+5.5m平台梁、板、柱的模型, 协同分析, 避免了分开计算荷载的传递及施加的不准确性。计算结果表明, 跨度为11.850m的主梁挠度超过了设计值, 出现了裂缝, 下面需要加立柱以加强, 选用四根16号工字钢临时支撑, 用90mm×8mm等边角钢连接支撑在平台主梁下面。
2. 工程支撑架设计中的重点及解决办法。
(1) 本工程支架设计中的重点。由于本工程现浇的混凝土部分面积大, 网球馆整体形状为倒锥形等, 由整体的计算模型以及通过SAP2000软件对支撑架的整体分析, 可以比较清楚了解支撑架设计中的一些要局部着重考虑的地方。
整个满堂支撑架面积大, 形式复杂, 俯视为圆环形, 内径为44.4m, 外径63.9m;支撑高度大, 而且径向由低 (12.10 m) 到高 (24.04m) 逐渐变化, 支架顶部模板呈一定坡度;由于支撑架呈圆环形, 立杆环向间距由里至外逐渐变化, 内圈为675mm, 外圈为760mm。
支撑架基础情况复杂, 部分是+5.5m高的混凝土楼面结构平台, 部分是±0地面, 支撑架在两边的沉降不一致, 立杆的受力也存在突变性。
整体计算的模型中加入了+5.5m的屋面平台的梁、板、柱的单元, 进行协同分析, 因为平台楼面已经施工完毕, 由于要在平台上搭设满堂支撑架, 这部分荷载不在原来楼板的设计当中, 对楼板底部需要加强临时支撑。
整个结构对竖向变形要求高, 由于本工程屋盖结构形式比较新颖, 这种结构对精度的要求非常高, 相应地对现浇工程中混凝土的竖向变形控制非常严格, 所以相应地对支撑架竖向变形也提出了较高的要求。
(2) 解决方法。本工程支架的搭设面积、高度、形状等方面都是非常规的模板支撑架实例, 相似的工程较少, 所以在搭设中除了设计中要保证安全度外, 特别要注重构造措施的实施, 要严格要求, 搭设、使用、拆卸过程都必须指定专人加强安全检查, 确保每一环节都通过验收, 尤其是混凝土浇筑过程中对模板支撑架进行监测, 确保安全。
支撑径向不是水平, 而是具有一定的坡度, 受此影响较大的是风荷载作用的影响。风荷载作用要分两部分考虑, 一部分直接作用在支撑立杆的迎风面上;另一部分作用在所支撑的斜向混凝土面上, 然后转到支撑的上端来考虑。而且在第二部分的风荷载要分别考虑风吸、风压两种情况。
支撑架一部分搭设在+5.5m平台, 一部分支架搭设在±0的地面, 而且平台的柱子 (即W轴线上的柱子) 下面有桩基, 所以W轴线上的支撑沉降非常小, 而W轴线内外支撑立杆基础沉降较大, 导致W轴线附近的支撑立杆受到的竖向力比较大, 类似于形成很多的径向的杠杆, 支点在W轴线一圈。为此采取了以下两项措施。
1.W轴线外基础加固处理。W轴线外满堂支撑架基础用200厚C30混凝土底板。在W轴线外侧砌筑挡土墙 (370mm厚) , 挡土墙顶标高为0.74m, 挡土墙设置压顶圈梁370mm×240mm, 配置6Φ12+Φ8@200。在每跨挡土墙后, 设置两个370mm×240mm砖柱, 以抵抗回填土时的侧压力, 防止挡土墙倾倒或开裂破坏。在压顶圈梁内侧地砌筑120mm厚200mm高挡水墙, 以1∶3水泥砂浆粉刷, 防止雨水流入主场馆基础内。土方回填分层夯实后, 铺10cm道渣平展后碾压密实, 然后进行满堂脚手架基础混凝土底板浇筑, 在基坑外侧回填区域布置。Φ12@200单层钢筋网片伸入原路基区域不少于1 000mm (总长度统一为7 500mm) , 向外侧设置1.0%的泄水坡度, 并在满堂支撑架外侧设置一圈300mm×150mm排水沟至主赛场周围排水沟。
2.浇筑混凝土按一定顺序, 先浇筑W轴线以内部分, 即平台以上部分, 待这部分混凝土成形后施加环向的预应力筋, 使W轴线以内部分的混凝土的重量由预应力筋承担, 减小对下面支撑架的作用荷载。然后再浇筑W轴线以外的混凝土结构。
三、模板支架施工注意事项
模板支架施工前, 应先行浇筑框架柱等, 增加高支撑与建筑物的可靠连墙点, 提高架体稳定性;浇混凝土时, 架体宜对称布料, 应遵循由中到边, 按先主梁后次梁再楼板的顺序进行, 严格控制模板上混凝土堆积高度不超过200mm;要派专人在泵车布料时、混凝土振动棒振捣时及结束后对支撑进行认真监察, 发现问题, 立即停止浇捣, 采用应急加固措施, 并上报项目部共同研究处理;建立应急响应小组, 责任明确;进行应急材料 (如钢管、扣件等) 及应急机具设备准备。
钢管模板 篇2
关键词：方木,方钢管,模板施工方案
0前言
目前, 建筑施工在模板制作和安装的过程中方木用量巨大, 有限的森林资源正在逐渐减少, 虽然各国都在尽量减少木材的使用, 但是在一些工程中仍然以木材为主要材料, 在施工过程中, 方木由通常的4m长逐渐变短, 工程结束后, 施工现场短方木堆积成山, 弃之可惜、留之又难有大用。在当前国家下令封山育林的情况下, 木材供应会越来越紧张, 价格也将会有所提高。在模板安装过程中使用方钢管代替方木使用, 对于节约资源保护环境, 降低施工成本方面起到极其重要的作用。以下笔者根据厦门海翼0592项目实际情况研究了方钢管代替方木施工的可行性及现场实际的实施情况。
1 工程概况
厦门海翼0592项目, 总建筑面积108 807.02 m2, 地下室面积14 958.39 m2, 由5栋3234层的纯剪结构高层和4栋2～4层框架多层楼房组成, 每栋高层标准层的建筑面积约为400 m2, 多层建筑总建筑面积为9 999.69 m2。
2 方木用量计算
用估算法计算每m2模板方木 (50×100) 用量V为:
本项目方木用量:
3 替换的可能性
材料力学性能比较见表1～3。
(1) 抗弯强度。由上表可知:f (方钢管) ﹥f (方木) , 方钢管的抗弯性能具备替换条件。
(2) 抗剪强度。由上表可知:ζ (方钢管) ﹥ζ (方木) , 方钢管的抗剪性能具备替换条件。
(3) 挠度。
由上表可知:方木的EI值比方钢管的EI值要大, 故在同样的受力情况下方钢管的挠度要比方木的挠度要小。
综上所述, 方钢管的抗弯、抗剪和挠度均比方木的要好, 在力学性能完全具备替代的条件。
4 现场替换的具体做法
原来柱的模板构造示意图见图1。
现替换的构造示意图见图2。
原来剪力墙模板构造示意图见图3。
现替换的构造做法示意图见图4。
原来梁板模板安装示意图见图5。
现替换做法示意图见图6。
模板支架安全专项方案的主要功能是保证施工生产的安全和结构尺寸的准确, 为此应采取必要的安全技术措施和组织措施, 以保证方案的有效全面实现, 通常称其为“保证措施”。保证安全质量的技术、组织措施内容广泛, 不同的方案有不同的措施, 尤其是技术措施它不是独立于模板支架设计方案之外的一种“单独”措施。因此一定要根据已经确定的施工方案, 结合周边的生产环境条件, 依据规范标准要求, 围绕施工方案中的安全薄弱环节, 有针对性地加以明确。
5 安全质量技术措施和施工管理要点
“技术措施”是保证目标实现的物质手段。有些人对技术措施的内容把握不准, 不知从何下手。
(1) 从施工方案本身的需要 (即薄弱环节或重要部位) 出发去思考:任何一个施工方案总存在一些薄弱环节或重要部位, 针对这些环节和部位就应该采取必要的技术措施。如搭设在超过设计荷载的楼面上时就要有加固措施, 高跨比较大的支架就要有与周边结构的拉结措施等。又例如有的施工现场受条件限制要在支撑架下开设施工通道, 此时模板支架就要在开洞处采取技术措施等。
(2) 从房屋结构的特殊性的角度出发去思考:工程中房屋结构有一些特殊要求, 例如留置后浇带要到结构封顶, 后浇带处的模板不能拆除, 就要在搭设支撑系统时采取措施, 使后浇带处的模板与其它部分的模板能在拆除时分离, 保证其他部分的模板拆除后, 后浇带处的模板支撑系统不松动等。
(3) 从支模架周边的安全生产条件的角度出发去思考:例如该工程支模架离周边建筑户外电线路很近, 存在安全隐患, 负责人就立即采取防护措施等。
(4) 从应用新技术、新材料的角度出发去思考:作业和管理人员一般对新技术、新材料应用缺乏经验, 而新技术和新材料一般都有一些特殊要求, 因此必须有相应措施和检测要求。如模板工程中方钢管代替方木施工方案, 作业工人一般不太了解, 那就要把搭设方法和检查验收要求进行培训等。
其他如作业保障条件 (人员临空作业、人员上下设施等) 的措施;安全施工用电措施;混凝土浇筑的控制措施 (明确混凝土浇筑的顺序, 采用合理的浇捣作业方式) ;高大支模架的变形监测措施等。技术措施不能一一列举, 关键是“满足规范标准、符合工程实际、结合施工方案、突出重点难点、内容简要明确”。反对用规范的一般性要求代替技术措施。
在该工程建设中, 组织措施是保证目标实现的管理手段, 抓住以下五个环节进行管理要点设计: (1) 职能与责任的落实:明确管理人员职责分配, 人员持证上岗, 重点是落实交底、过程检查与验收、必要的监测等人员责任; (2) 方案的交底:明确如何保证对全体施工人员进行详细的交底; (3) 原材料的验收:确定材料的验收批、验收的方法, 对不合格材料的处理; (4) 作业过程的控制:对人员的管理以及操作过程中的复核、检查和整改; (5) 模板支架的验收:模板及支架的验收是一项重要工作, 如何保证模板支架验收程序的实现, 一定要有制度性的措施。模板支架的验收一定要按省《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》进行, 验收应有监理人员参加。
6 结束语
本工程的模板工程按照现行规范、标准、规定等进行支架设计与验算。在施工过程多次对施工班组人员进行技术交底, 目前现场混凝土质量及观感均达到设计要求。由于方钢管基本不存在损耗, 减少了方木在本工程中的损耗, 本工程预计节约方木损耗496 m3, 在节约资源保护环境方面具有很好的参考价值, 为行业方钢管替代方木提供了一定的工程实际经验。
参考文献
[3]JGJ166-2008, 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范[S].
[4]JGJ231-2010, 建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程[S].
钢管模板 篇3
随着国家经济快速的发展,高层超高层建筑、大跨结构建筑越来越多,随之用于支撑结构的支撑体系脚手架也越来越大越高,结构也越来越复杂。扣件式钢管脚手架作为施工中最常用的模板支撑体系之一,国家出台了专门的安全技术规程,但在实际施工作业中的由于作业条件、施工技术水平的限制,导致施工质量低于规范要求的情况越来越多,极易发生支撑失效导致安全事故。本人通过对一些扣件式钢管脚手架模板支撑失效事故原因分析的总结并结合一些现场实践经验和对《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008的有关要求的理解,对扣件式钢管脚手架模板支撑失效进行了原因分析。
1 钢管质量不达标
安徽芜湖华强文化科技产业园配送中心工地混凝土浇筑过程中发生脚手架倒塌、贵州省黔南州福泉市利森水泥厂一处工地支撑架倒塌,两起事故调查后发现,钢管质量不符合规范要求,直径48毫米的钢管壁厚小于3毫米。在国家规范里,要求我们采用的都是国家标准的覬48×3.5钢管,材料为Q235级钢,钢管壁厚允许偏差为0.5mm,也就是最薄必须保证3mm。可是实际的周转材料使用过程中,能够租赁到的钢管厚度达标的不多,大部分都在2.5~3.0mm这个范围内。以壁厚3.0mm的覬48和Q235级钢的钢管为例,它的立杆稳定性经验算只有3.5mm壁厚覬48和Q235级钢的钢管86%,抗弯强度只有3.5mm壁厚覬48 Q235级钢的钢管的88%。也就是说采用3.0mm厚的覬48和Q235级钢的钢管后,脚手架的稳定性能就会比符合规范要求的脚手架大幅下降,这样就会给脚手架支撑失效埋下隐患。因此,由于租赁市场的材料难以保证,施工单位最好的解决方法就是由自己采购合格的钢管使用,材料进入现场使用前应通过严格的检验,钢管壁厚及抗拉强度指标能满足规范要求。
2 扣件抗滑承载力不足
2009年6月发生的青海大剧院模板支撑失效导致坍塌事故、安徽芜湖华强文化科技产业园配送中心工地混凝土浇筑过程中发生脚手架倒塌等多起事故,经事故调查发现,扣件质量远低于规范要求。规范明确要求,扣件必须采用锻铸铁制造,采用其他材料制作的必须过试验,符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)的要求方可使用。租赁市场上的扣件,质量参差不齐,甚至有的扣件采用的灰口铸铁制造,这种扣件工程上已经严禁使用。因此在扣件进场时要严格检查,将重量不符合要求的、有陈旧裂纹的、断口呈暗灰色的进行退场,防止误用不合格的产品。规范要求,脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。规范对扣件的破坏荷载作出了明确要求。实际施工经验表明,扣件采用扣件螺栓拧紧扭力矩不小于40N·m且不大于65N·m的情况下,扣件能够保证设计要求抗滑承载力。当小于40N·m时,扣件抗滑承载力将低于设计值,而大于65N·m时,扣件接近破坏的边缘,将可能发生破坏。由于现场工人使用的螺栓紧固工具不能准确的控制力矩,导致现场扣件扭力矩符合要求的数量很少。有关调查表明:工地上扣件扭力矩平均不到25N·m,达到40N·m的不足10%。因此在实际使用过程中,项目部应加强对扣件进场的检验,严把材料合格关,杜绝劣质产品进场。针对现场作业工人加大教育力度,现场管理人员加大对扣件紧固的检查,确保扣件紧固的施工质量。
3 施工措施不到位
3.1 混凝土浇筑方向不正确
混凝土浇筑过程的事故屡屡发生为我们敲响警钟。随着大梁厚板的大量出现,混凝土的浇筑方向就成为扣件式钢管脚手架不能忽略的因素。一般混凝土浇筑采用的是从一端向另一端浇筑,而对于大跨结构这样的施工存在着致命的危险,混凝土浇筑时,一旦浇筑高度较高会引起扣件式钢管脚手架体系局部支撑内力增大导致局部受力超限导致扣件式钢管脚手架失效。因此,对于大跨结构的混凝土浇筑项目部必须作为重点控制,制定详细的施工方案确保安全。浇筑原则保证支撑均匀受力,应尽量采用中间向两边浇筑或两侧向中间浇筑,同时严格控制混凝土的分层厚度,严禁将厚度超过300mm的混凝土板一次浇筑到位。
3.2 脚手架立杆底部地基处理不到位
现场施工作业时,大量存在现场模板支架立柱支撑安装在回填土上的情况。回填土按照要求应进行分层夯实,对湿陷性黄土应有防水措施,对冻胀性土应有防冻融措施。而实际施工中,一些项目工程,为了省事回填土直接采用机械倾倒回填,打夯碾压只在最后一层进行。一旦增加荷载和地基进水必然导致支撑的下沉失效。
3.3 模板上施工荷载未控制
模板支撑设计中,应考虑了施工使用的材料、机具、人员数量等的施工荷载,但施工实际中,超载现象比比皆是。混凝土浇筑后,大型模板及架管集中堆放现象,使集中荷载过大,导致支撑失效。
4 工程管理不到位
4.1 作业人员教育不足
作业人员教育不足,质量安全意识不到位。很多架子工未交底就作业,完全按照经验进行作业。工作过程中,工人扣件安装,钢管的安装不符合要求。这就为事故的发生埋下隐患。因此,对于进场工人必须进行安全教育,加强现场技术检查,避免工人误操作。
4.2 管理人员责任心不强
施工技术管理人员未根据规范和实际情况进行严格计算,完全套用别的工程上的模板设计方案,造成方案的荷载取值偏差,造成构件的抗弯强度和刚度验算不准确。现场管理人员对扣件式钢管脚手架模板支撑体系的验收敷衍了事,未按照方案要求进行严格的验收。现场浇筑混凝土过程未能按照要求进行架体的随时监测,发现异常情况处理不及时,以上问题均是造成安全事故的隐患,也是反映出管理人员的责任心不强。
5 结语
扣件式钢管脚手架模板支撑失效的原因很多,无论是技术原因、材料原因还是管理原因,都要求施工单位在施工中重视起来,确保扣件式钢管脚手架模板支撑的安全有效,为自己和他人都创造一个安全的施工环境。
参考文献
[1]曾宪云,李建,钟勇.脚手架事故成因及预防对策.劳动保护,2006,(9).
[2]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001.
钢管模板 篇4
1 方案设计方面
1)JGJ 59-99建筑施工安全检查标准中,模板工程安全评分分项表保证项目第一项就明确规定:模板工程无施工方案或施工方案未经审批扣10分,2004年建设部建质(2004)213号文件中,要求对于水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8 m或跨度超过18 m,施工总荷载大于10 kN/m2或集中线荷载大于15 kN/m的模板支撑系统,应当组织专家组进行论证审查,提出审查意见。但在实际施工中,无方案或方案未经审批就进行施工的现象很严重。特别是对于小面积的高支模,如门厅、天棚等,一般情况均无设计、搭设等专项方案,更无专家论证审查意见。
2)对于模板支撑,目前大多是以钢管扣件架为主,但因无专门的设计计算规范,许多现场仅凭经验进行施工。虽然“常用定型模板在其适用范围内一般不需要进行设计和验算”,在GB 50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中对模板支撑的搭设验收要求也有部分规定,但在高、大空间的支撑方案设计中,技术人员往往是参考常规构架的搭设,不能将问题考虑全面,因而存在着非常大的安全隐患。
3)设计计算时,未考虑旧钢管、扣件等搭设材料的受力折减,施工现场钢管一般都采用以Q235钢制作的ϕ48×3.5的规格,采用可锻铸铁扣件进行连接,计算时均考虑处于理想状态,但新、旧钢管、扣件的机械性能是不一样的,尤其是部分钢管经多次周转期以后进入工地使用,表面锈蚀,麻点多。还有经过校直处理后的钢管,就更有可能存在应力集中,达不到规定的强度、抗压、抗弯、抗疲劳等力学性能,但在计算时,无论新旧,均参考标准数值,未考虑折减。
4)模板支撑的基础是整体最主要的承压部位,是保证支架搭设质量的重要环节,基础能否承载上部结构的所有荷载,很大程度上取决于对基础承载力的验算。但在很多工地,技术人员只是凭经验来考虑是否要进行验算,无书面的设计计算依据。
2 构架搭设及拆除方面
1)搭设前未对施工人员进行充分的安全技术交底,或交底流于形式,或仅仅是口头上的任务分工,无详细的书面安全交底记录,交底针对性不强。
2)搭设时,立杆间距大小不一,楼层上下立杆不在一条铅直线上,立杆下部普遍不设置垫块或底座,增大了立杆对基础的压强。部分立杆垂直偏差大,超过了规范允许值,有的钢管经对接接长后,节点上下杆件不在一条垂直线上,要求在2 m高度的垂直允许偏差小于15 mm,否则将严重影响立杆的受力性能。
3)立杆接长必须按有关规定采用对接扣件连接,只有在顶部做高度调整时,才能搭接。搭设时,相邻两立杆的对接接头必须错开,不得在同一步距内。同样,对纵、横向水平杆的对接接长要求也类似,但在大多数施工现场却做不到,搭设时的随意性大。因为钢管出厂规格长度一般为6 m,所以,搭设时,为保证接头错开,至少应准备几种长度规格的钢管,才能符合标准要求。
4)实际搭设时,忽视扫地杆的作用,底部不设扫地杆或不按规定设置扫地杆,纵、横向扫地杆只设置纵向或横向或隔几跨设一道,从而降低了支架的承载力。
5)扣件螺栓的拧紧力矩普遍达不到40 N·m～65 N·m的要求,有的螺栓拧紧力矩还达不到标准要求的1/2,使得扣件与钢管间的摩擦力减小,钢管的抗滑移能力大为降低,也降低了模板支撑系统的安全性。
6)为了增加支架的整体稳定及承载能力,搭设方案中要求增设纵、横向剪刀撑或斜撑,但剪刀撑或斜撑的设置落实到实际搭设时就走了样,不能满足要求。对于模板支架,一般要求剪刀撑应纵、横向设置,且不少于两道,其间距不得超过6.5 m,并由底至顶连续设置。支撑主梁的立杆必须设置剪刀撑。使用搭接方法,搭接长度不小于1 m,采用不少于两个的旋转扣件连接,但在很多施工现场,任意减小剪刀撑的搭接长度,少设或不设剪刀撑的情况经常发生。
7)部分施工现场搭设的超高层、大跨度的模板支撑,未考虑设置预防人员从高处坠落的防护措施,特别是对于搭设支架的工人而言,因佩戴安全带在高处施工时极为不便,好多工人图省事就不使用安全带或不是一直使用,在十几米甚至几十米的高空作业时,稍微不慎就会发生高处坠落事故。因此,用木板、安全网等设置分层隔断防护,将很大程度上减少此类事故,同时,在一个相对安全的操作环境下,操作人员的心理负担也大为减少。
8)纵、横向水平杆的设置不符合要求,一般步距过大。搭设时,水平杆必须纵、横双向贯通,尤其是顶层的水平杆更要注意,但实际施工中却做不到,纵、横向水平杆不能按要求全部设置,搭设随意。[
9)拆除模板支撑,普遍未设警戒区域,更无专人负责警戒,致使经常发生无关人员靠近拆模区域的情况而发生事故。
10)拆除下来的钢管、扣件未分离完全,经常有扣件连在钢管上的情况,为了图方便,拆下的杆件、扣件、模板随意向下乱抛乱掷,无专人传递,致使地面上钢管、扣件、模板等到处都是,极易发生人员被绊倒、扭伤等意外伤害,而且一旦在拆模时发生坠落事故,下面的这些材料或杂物将加重人员受伤的程度,所以应随时整理,按品种、规格堆放到一个临时地方,并统一运至指定地点。
3结语
为有效避免以上问题,保证模板工程的安全施工,必须把好施工方案关,从技术角度保证支撑体系的稳定性。此外,还要把好搭设材料的质量关,严格加强过程控制,确保搭设与拆除过程的规范化。
摘要：从模板支撑系统的方案设计、搭设及拆除等方面系统阐述了钢管扣件式摸板支撑系统易导致事故的常见问题,提出了对策措施,为施工现场模板支撑体系的规范化搭设提供了指导。
关键词：模板支撑,钢管,扣件
参考文献
[1]JGJ 59-99,建筑施工安全检查标准[S].
钢管模板 篇5
关键词：扣件式钢管脚手架,高大模板,稳定性,安全管理
近几年来, 随着社会对建筑结构使用功能在空间上的需求, 高层建筑的数量与日俱增, 跨度及层高较大的现浇混凝土应用十分普遍, 如公共建筑中的超高门厅、共享空间和多功能厅等顶部楼盖大跨度混凝土梁板等。模板施工已成为建筑工程施工中的重要环节, 但由于技术与管理未能跟上, 工程模板支撑系统质量不符合施工规范, 导致模板支撑系统坍塌事故的频繁发生。因模板支撑体系坍塌造成的工程安全事故已成为近年来建筑业的一大顽疾。在我国施工伤亡事故统计分析表明, 坍塌事故占到16%。在建筑业中, 只要涉及安全检查, 模板工程施工安全肯定会位列其中。因此, 做好模板支撑系统的安全管理, 确保施工安全, 对提高工程安全水平、预防重大事故发生具有十分重要的意义。
结合本人参与的建设工程及所知所见, 从模板搭设的构造要求、现场的管理措施、混凝土浇筑的路线及注意事项等多方面对模板的安全实施进行有效控制等方面进行阐述。望能与同仁们共同探讨。
1 模板支撑体系的现状
目前将采用扣件式钢管脚手架材料搭设的支撑高度>4.0m的梁板楼 (屋) 盖模板支撑架, 称为扣件式钢管梁板模板高支撑架体。由于近年发生了多起水平模板支撑系统坍塌的重大恶性事故, 不仅造成了严重的经济损失, 还导致恶劣的社会影响。究其原因, 主要是施工现场管理不到位、模板支撑搭设不规范、模板支撑荷载计算错误或考虑不周、钢管和扣件的质量低劣等因素造成的。
1.1 模板支撑体系现状
模板均采用胶合板, 支架形式为扣件式钢管支架个别立杆接长存在搭结现象立杆连接大部分在同一个截面上, 对于超高部分的模板支架, 基本上未设置水平、竖向剪刀撑;立杆间距很大程度上不符合要求;所有工程的施工顺序均为先浇筑墙柱混凝土, 再施工水平构件。浇筑水平构件 (梁板等) 时, 墙柱混凝土强度已较高, 但支撑体系没有采用与周边主体结构进行有效的拉接;对扫地杆的重要性普遍缺乏认识, 认为只要立杆根部不移动就行了;对纵横向水平杆的作用缺乏正确认识, 以为仅仅是将各立杆连接起来而已;水平杆件与立杆间的连接扣件拧紧程度重视不足;很多施工单位也没有对钢管和扣件的材质进行详细的验收;立杆顶端型顶托未设水平拉杆, 直接承受上部荷载;且顶托可调拉杆普遍超长, 造成支撑受力体系承载力严重不足;在管理制度及程序上, 重视对模板的平整度、轴线及截面尺寸的管理, 对支架搭设的管理及验收上明显不够重视;绝大多数水平杆件的连接方法是:一个方向水平杆扣结在立杆上, 而另一个方向的水平杆则扣结在先搭设的水平杆上, 这种连接方法不能形成有效的承载框架体系, 在较小的水平力作用下即可形成机动体系;扣件拧紧程度普遍不够, 有超过50%的螺丝扭矩未达到规范规定的最低值。
1.2 施工状态中存在的问题
1) 模板支架立杆的接长方法:大部分施工现场当支模高度与钢管长度不相符时, 木工通常用2只旋转扣件作钢管搭接接长, 且立杆在同一断面搭接较多。若立杆采用搭接, 与对接相比, 其稳定承载力明显降低。在相同试验条件下, 用对接扣件作对接接长的最大承载力为82.7kN, 为搭接接长的3.14倍。因此, 应认为所有规定是建立在立杆为对接的基础之上的, 故施工中, 支架立杆必须采用对接连接
2) 模板支架搭设的施工人员:根据实际工程调查可知, 几乎所有工地的模板支架施工都是由木工来完成的。这样做的原因是:对竖向混凝土构件, 支架搭设与模板安装没法分开, 二者是同时进行的。其二将模板与支架合在一起可简化一道管理程序。从调研结果可看到:由于有关模板支架的构造要求是在脚手架规范上规定的, 木工一般不懂这方面的要求, 对扫地杆的重要性、纵横向水平杆的作用缺乏正确认识, 使模板支撑承重架纵横扫地杆双向水平拉杆漏设较多, 从而在施工中成了安全隐患。由于架子工和木工是两个不同的专业工种, 要使木工达到该目标是困难的。若规定由架子工搭设, 则其只能搭设水平构件的模板支架, 这会给管理造成一些困难。因此, 解决问题就是对架子搭设人员进行培训上岗, 施工前进行必要的技术交底。也可要求在模板支架方案中画出支架构造图, 操作人员按图搭设即可。
3) 现场对模板支架的管理:现场绝大多数情况下模板验收是模板安装完成后, 在模板面层上进行的, 验收时也只是对模板外形尺寸、标高的检查验收, 对支架的验收常被忽视。该问题可通过增加设立模板支架验收环节, 对支架构造、扣件拧紧程度、立杆连接情况进行检查;对高支撑模板, 进行专门的安全评价予以解决。
2 模板及架体的施工管理
2.1 立杆和扫地杆的施工要点
1) 立杆接长必须对接, 严禁搭接。立杆步距不应超过1.5m。
2) 立杆顶部应采用可调顶托受力, 相邻顶托端面宜错开50～100mm, 顶托伸长长度控制在200mm以内为妥, 顶托碗座应紧扣钢管端面保持垂直, 竖向荷载不得采用扣件传递。
3) 立杆垂直度偏差应不大于1/500H (H为架体总高度) , 且最大偏差应不大于±50mm。
4) 架体必须连续设置纵、横向扫地杆和水平杆, 纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上, 横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
2.2 纵向水平杆的构造应符合下列规定
1) 架体四周与建筑物应形成可靠连接, 以减少架体搭设高度对稳定性的不利影响。竖直方向按每层楼面或沿柱高不大于4m设置一道连墙件, 水平方向按每跨设置一道连墙件如周边无既有建筑物或构件, 可采用格构柱法或其他有效方法以提高整个支撑体系的稳定性。
2) 纵向水平杆宜设置在立杆内侧, 其长度不宜小于3跨。
3) 纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接, 也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定:
(1) 纵向水平杆的对接扣件应交错布置:两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
(2) 搭接长度不应小于1m, 应等间距设置3个旋转扣件固定, 端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。
2.3 横向水平杆的构造应符合下列规定
1) 主节点必须设置一根横向水平杆, 用直角扣件连接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
2) 支架立杆应竖直设置;设在支架立杆根部的可调底座, 当其伸出长度超过300mm时, 应采取可靠措施固定。当梁模板支架立杆采用单根立杆时, 立杆应设在梁模板中心线处, 其偏心距不应大于25mm。
2.4 满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定
1) 满堂模析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, 由底至顶连续设置。
2) 高于4m的模板支架, 两端与中间第隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
2.5 混凝土浇筑方案
2.5.1 混凝土浇筑方案应符合以下支架安全承载的要求
1) 应避免采用从一边向另一边推进等使支架一边不均衡承载的浇筑方式;
2) 应从高重大梁等重载支架部位开始浇筑, 并按均衡受载要求由中部向两边或由边侧向中间推进;
3) 应充分考虑和利用大梁受拉区混凝土先达到初、终凝后下部主筋的整体拉结作用, 减小浇筑时水平冲、推力对支架的不利作用。
2.5.2 浇筑顺序应按以下注意事项做好全面的施工安排
1) 当高大厅堂边侧有邻跨未 (待) 浇楼板时, 应先浇筑边侧邻跨楼板混凝土
2) 当梁中部有高重大梁时, 应先浇筑中部大梁或中部带大梁的板跨。梁应分层 (厚度为400mm) 浇筑, 当达到板底位置时即与板的混凝土一起浇筑, 随着阶梯形的不断延展, 则可连续向前推进, 倾倒混凝土方向与浇筑方向相反。当浇注至梁截面的3/4高时, 应加强对支顶变形的监控。
3) 当边侧 (或周边) 有高重大梁时, 应先浇筑边侧 (或周边) 大梁混凝土;
4) 当大梁的高度≥1.5m时, 宜考虑大梁分两期 (次) 浇筑, 先浇筑下半部, 待达到终凝或一定强度后, 其上半部和梁板楼盖一起浇筑。
5) 在混凝土浇筑完毕至全部达到混凝土终凝期间, 严禁施工人员进入支架之内。
2.6 监测措施
1) 监测点布设:在支架边角位置及中间按每隔15m间距设置监测剖面。每个监测剖面应布置不少于2个支架水平位移和立杆变形监测点、3个支架沉降观测点。监测仪器精度应满足现场监测要求, 并设变形监测报警值。
2) 监测频率:在浇筑砼过程中应实施实时监测, 一般监测频率不宜超过20～30min一次。在砼初凝前后及砼终凝前后也应实施实时监测, 监测时间可根据现场实际情况进行调整。监测时间应控制在高支模使用时间至砼终凝后至少达到设计强度的85%。
3 模板结构体系坍塌原因分析
3.1 施工现场管理不到位
一些施工企业不按规定编制模板工程安全专项施工方案或不按施工方案搭设模板支撑体系;包括不按规范和专项施工设计方案进行施工, 如扣件螺栓拧紧扭力矩值, 规范规定, 不应小于40N·m, 且不应大于65N·m, 实际施工中大多在20N·m, 有的只有10N·m, 必然降低支架承载力, 产生安全隐患。施工现场一线作业人员素质较低, 存在技术交底和安全培训不到位, 安全责任制和检查责任制不到位等问题。
3.2 模板支撑搭设不规范
部分现场施工人员不按支撑体系的构造要求进行搭设, 缺少剪刀撑和扫地杆, 使得支撑体系的整体稳定性无法保证;还有一些施工现场作业人员不重视模板支撑立杆底部的构造处理等。
3.3 模板支撑荷载计算错误或考虑不周
对设计计算方面的问题施工现场一般都不太重视。其原因为不会计算、懒于计算或过于信赖“常规”或“经验”做法;一些施工企业编制的施工方案荷载计算有误;荷载组合未按最不利原则考虑;对泵送混凝土引起的动力荷载在设计计算中估计不足等, 造成模板支撑体系的安全度大幅度下降。
3.4 钢管和扣件的质量低劣
1) 施工现场使用的钢管、扣件, 生产许可证、产品质量合格证、检测证明等相关资料不全, 一些施工器材的产品标识模糊不清。
2) 扣件合格率低。规范JGJ130-2001表5.1.7规定, 对接扣件抗滑承载力为3.2kN, 直角与回转扣件抗滑承载为为8kN。从现场检查发现, 很难达到此规定。
3) 钢管、扣件不合格。如钢管出厂壁厚不足, 钢管壁厚越小, 钢管承载能力越低;扣件抗滑和抗破坏能力不合格;钢管、扣件由于经多次周转使用后存在严重磨损, 加上维护保养不到位, 造成钢管和扣件锈蚀、麻坑、变形、弯曲、开裂等, 致使模板支架承载能力明显降低, 导致存在安全隐患。并且钢管的管端经多次气割或电焊割, 断面严重不平整, 用作立杆时, 在对接部位出现初弯曲, 严重影响立杆的承载力, 易失稳, 导致产生模板架坍塌隐患。
3.5 安全技术规范有待完善
现有标准规范中仅有《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001) 在5.6节和6.8节中涉及有关模板支撑体系的计算与构造要求的条文, 但没有关于荷载取值和荷载组合计算等条款, 对模板支撑体系的构造规定不明确。
4 模板体系坍塌事故的预防
针对以上原因分析, 现提出以下对策和建议:
1) 严格执行《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》。施工单位应当按规定编制安全专项施工方案, 特别是对于高度超过8m, 或跨度超过18m的高大模板支撑系统, 应当组织专家组进行论证审查。监理单位应当认真审核安全专项施工方案, 并督促施工单位严格按照安全专项方案组织落实, 严把验收关。
2) 加强材料控制并制定切实可行的质量检测和验收方法。钢管扣件模板入场前, 所进扣件必须按规定进行抽检试验, 合格后方可投入使用, 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130—2001) 严格管理, 严防伪劣和不合格扣件进入现场并使用。钢管在使用前必须严格检查, 并按规定进行抽检试验, 合格后方可投入使用。
5 结束语
通过阐述模板支撑体系的现状及施工状况, 对坍塌原因进行了分析后提出预防措施, 旨在通过加强施工管理, 规范设计, 加大职能部门的监督监管力度, 以完善建筑企业安全控制系统。并希望高大模板在施工中能更规范化、标准化。希望在材料进场把关上能得到进一步的重视, 同时能够发展新型的模板支撑材料, 使其在受力上能更合理。相信通过各方的努力必然能提高工程安全水平预防重大事故的发生。
参考文献
[1]中国建筑科学研究院.JG J130-2001, 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].中国建筑业出版社, 2001.
[2]杜荣军.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全[J].施工技术, 2002, 31 (3) .
[3]谢建民, 王建宏.模板支架倒塌事故分析与对策[J].施工技术, 2004, 33 (2) .
[4]杜荣军.建筑施工脚手架实用手册[M].中国建筑工业出版社, 2002.
钢管模板 篇6
厦门市某三期扩建工程, 总建筑面积63076m2, 地下1层地上19层, 地下室层高为7.5m, 框剪结构, 顶板厚度分别为1000mm、1500mm和3000mm, 最大荷载组合值为104.105k N/m2, 属于高大模板支撑体系。结构剖面图如图1所示:
建筑工程扣件式钢管支撑体系超过4m时为高支撑, 当支撑体系高度超过8m, 跨度超过18m, 施工总荷载大于15k N/m2, 集中线荷载超过20k N/m, 这几项因素满足任一因素即为高大模板支撑体系。定性研究亦是研究的重点内容, 因此, 需要对实际搭设过程中的立杆、步距、剪刀撑等搭设参数进行了解, 同时要对以往的坍塌事故原因进行分析, 积极找出保障支撑稳定性的处理措施, 确保施工环境的安全保证。
2 高大模板支撑体系失稳分析
当模板顶部荷载P处于限值以内时, 支撑体系始终保证挺直的平衡状态, 支撑体系承受均匀的压应力, 压缩变形Δ在横向干扰撤去后会恢复原状, 但是作于上端的荷载值达到Pcr时, 支撑架体发生弯曲的现象, 也成为失稳。如图2所示:
失稳现象分为平衡分岔失稳、极限值失稳、跃越失稳等, 但是支撑体系在加载前一般没有失稳的前兆, 失稳都是瞬间发生。
3 扣件式钢管高大模板支撑体系稳定性计算
3.1 扣件式模板支撑形式
扣件式钢管模板支撑形式有两种。
(1) 立杆顶端设置可调顶托。架体钢管的顶端插入可调顶托。可调顶托直径≥36mm, 长度为600mm, 钢管呈现为轴心受压状态, 这种模板支撑体系的承载力主要有钢管支架稳定承载力确定。
(2) 钢管排架顶部水平杆传力。顶板混凝土的自重荷载以及施工荷载能够通过模板底部方木传递到水平横杆, 水平横杆与立杆连接的扣件能够将荷载传递至立杆上, 实现荷载的传递。
但是以往的施工经验以及实验都能表明, 直角扣件的力矩达到40~60N·m, 单扣件承受荷载达到12k N时会向下滑动, 在设计时抗滑承载力取值为8k N;双扣件承受荷载达到20k N向下滑动, 在设计时抗滑承载力取值为12k N。需要注意的是钢管脚手架的宜选择直径48.3mm, 壁厚为3.6mm的钢管, 确保支撑体系的搭拆安全。
3.2 顶部立杆长度计算
本工程支撑体系选择满堂支撑架, 顶部立杆长度计算公式为l0=kμ1 (h+2a) 。
其中, k的取值应从JGJ130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中选择, 并且与架体总高度相关, a为架体最上面一道水平杆中心线至支撑点的长度, 且长度≤500mm, h为步距。
3.3 承载力计算
支撑体系承载力计算由轴心受压构件稳定系数、立杆截面尺寸、钢管抗压强度值等获得。依据国家规范附录表能获得不同步距及架体高度的支撑体系承载力值, 本文不再进行计算分析。需要注意的是, 模板支撑体系中立杆的悬臂长度对支架的稳定性影响非常大。
4 高大模板支撑常见事故原因及处理措施
4.1 模板支撑体系常见事故分析
(1) 支撑体系方案设计存在问题。支撑体系的计算方法不科学, 设计的支撑体系要不是过于保守, 要不则是承载力不足, 造成损失。还有就是荷载的组合不科学, 并且荷载简化不合理, 施工中的荷载通常都是不均匀的, 造成荷载计算存在一定偏差。
(2) 架体搭设存在问题。架体搭设问题主要是施工人员操作失误或是未按照设计方案进行导致事故的发生。主要表现为:架体搭设不符国家规范要求、架体搭设未经计算、架体搭设的材质不符国家规范要求、架体构造不符合要求等。此外, 支撑体系的基础处理不严格, 基础不平整甚至具备承载不足;架体独立高度超过500mm等等违反操作规程的行为。
(3) 管理问题。首先, 施工方现场缺乏管理, 甚至部分施工单位未按规定对模板专项施工方案进行编制, 监理单位对方案不严格审核, 且支撑体系验收不认真, 缺乏行之有效的管理。其次, 部分施工单位偷工减料, 采用不合格的钢管及扣件, 钢管壁厚达不到国家标准且平直度较差, 扣件采用是非国家标准扣件, 这些问题导致模板支撑体系承载力大大降低。最后, 操作人员支撑体系搭设不规范, 施工人员未严格按规范要求进行搭设, 缺失剪刀撑等, 这些违规操作或操作失误造成的事故占大多数。
4.2 常见事故处理措施
(1) 完善质量保证体系。首先由技术负责人编制高大模板支撑体系的专项施工方案, 方案内容必须要能体现出施工所有的内容, 并且具有可操作性及指导性。并且方案中要绘制搭设的详图, 方便指导施工。同时, 要组织专家论证, 对方案的可行性进行论证, 专家论证通过后方可实施。支撑体系在施工前必须要进行技术交底, 且施工人员必须具有相应资质以及特种作业上岗证。
(2) 严格控制支撑体系使用的材料。架体搭设的钢管、扣件等材料进场时严格执行检验验收程序。钢管直径不得小于48mm, 壁厚不得小于3.6mm, 且钢管、扣件等必须有产品合格证、质量检验报告, 且产品外观无严重锈蚀, 钢管平直顺滑;扣件不得有裂缝、螺栓存在滑丝现象及时更换, 确保材料合格。同时, 支撑体系的搭设地基要经过承载力验算, 合格后方能搭设。
(3) 加强施工管理。管理人员严格按照规范及方案要求进行搭设, 检查立杆定位及立杆基础是否平整坚实, 立杆落地时要增设100mm厚、C15混凝土垫层;检查纵横水平拉杆及扫地杆的情况, 如步距;检测扣件扭力矩不得小于45 N·m;检查满堂架水平剪刀撑、竖向剪刀撑的位置、数量;检查满堂架架体与框架柱连接的情况, 包括设置部位、数量等等;检查顶托螺杆伸出长度。严格按照国家规范要求进行搭设。搭设完成后施工单位以及监理单位积极组织验收, 且施工单位技术负责人必须参加。验收不合格不得下道工序的施工。最后, 遵循先支后拆、后支先拆的原则进行支撑体系的拆除。
5 总结
扣件式钢管高大模板支撑体系主要受到荷载计算、架体材料以及施工操作、施工管理等影响, 模板支撑体系在建筑工程中发挥着重要的作用。随着经济发展, 各种大跨度、超高度的建筑日益增多, 为保证施工安全及施工质量, 我们也亟需对高大模板支撑体系进行深入的研究, 确保施工人员的安全及工程的顺利完成。
摘要：模板支撑体系是保证建筑工程高处作业的一项重要设施, 并且扣件式钢管架及模板支撑体系的装拆简单、承载能力大, 且整体性好, 在建筑工程中得到了广泛的应用。但是, 近年来建筑工地高大模板支撑体系坍塌事件屡见不鲜, 也是建筑工程易产生安全事故的危险源。以某工程为例对扣件式钢管高大模板支撑体系进行研究, 对其中关键部位进行阐述, 并对易发生的问题进行分析, 提出相应处理措施, 保证支撑体系的稳定。
关键词：高大模板,扣件,支撑体系,稳定性
参考文献
[1]JGJ 130—2011.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.
[2]GB 50666—2011.混凝土结构工程施工规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.
[3]JGJ 162—2008.建筑施工模板安全技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
[4]郭正兴, 陈安英.高大支模安全的关键技术问题研讨[J].施工技术, 2007, 36 (12) :140-144.
钢管模板 篇7
脚手架是一种空间架体结构,用来支撑物体或供施工人员攀爬和围护使用的。我国目前建筑施工中脚手架大致有扣件式脚手架、碗扣式脚手架、盘扣式脚手架、门式脚手架等几种。但在应用过程中,上述脚手架都存在一定的局限性。如扣件式脚手架的优点是解决了随意连接的问题,缺点在于横竖杆交接节点的抗下滑承载力极低,规范要求不小于8 k N,安全系数低,事故率高,再者是施工中丢失、损坏严重,加大施工成本;碗扣式脚手架的优点是插片不会从上下碗扣中脱离。缺点在于节点片状物受力性能差,重量大、框度大、安装繁笨,随意连接性能差,铸铁件易碎;盘扣式脚手架的优点是盘上可有8个连接件,有斜拉杆,搭建方式灵活多样,缺点是节点特别重,且必须有销插足,框度大,成本高,重量重,承载力低;门式脚手架优点是搭建方式简单易行,小规模施工无需专业的搭建设计计算,广泛应用于室内装修和非高大建筑等施工中,缺点是组合没有其他脚手架灵活,竖向受力杆断面小,不适合支撑体系,占用空间较大给物流带来困难,导致运输成本增高。
这些脚手架虽然各有不同,但共同的不足是安全性能和稳定性较差,装拆不够快捷,不能省工省时,不能满足施工进度的要求。随着社会的发展和建筑行业的不断进步,一些规模大、施工难度大、进度要求快的建筑工程不断涌现,在工程实践中,一种新型脚手架———键插接式钢管支架应运而生。该脚手架自应用以来,与目前市场上正在应用的各种脚手架相比较,可谓一枝独秀。为此,笔者结合具体工程实际经验,谈谈新型模板支架———键插接式钢管支架的做法及产生的效益,供同行们参考。
1 键插接式钢管支架
1.1 工程概况
山西省心血管医院门急诊楼,位于山西省太原市漪汾桥西,工程为框架结构,总建筑面积23 779.2 m2。其中地下1层建筑面积2 705.4 m2,地上11层,建筑总高48.75 m,地下2层为库房、配电室、水泵房、冷冻站、药库等,地上建筑1层为门急诊,上部为各类病房及各科诊室。该工程由太原一建承建,施工内部支撑架体经评审及招投标,采用键插接式钢管支架。
1.2 键插接式钢管支架的特征特性
节点由插座、插头组成,插座上设有燕尾销,插头上设有燕尾槽,燕尾销里窄外宽、上窄下宽,燕尾槽和销相对应,里窄外宽的斜度大于静摩擦角,上窄下宽的斜度小于静摩擦角,便于自锁,如图1所示。
2 键插接式钢管支架的技术体系
1)立杆。由直径48 mm钢管和插座焊接而成。即在支撑杆中按一定步距套入1个~4个插座加以焊接,插座是立杆和横杆的连接件。长度规格有2 450 mm,2 550 mm,2 600 mm(见图2)。
2)竖向接长杆。是在立杆的下端加焊一小段约10 cm的直径57 mm的套管,竖向接长杆在立杆上端,二者承插安装。长度规格有600 mm,700 mm,1 000 mm,1 300 mm(见图3)。
3)横杆。尺寸为500 mm,700 mm,1 000 mm,1 200 mm,1 400 mm,将插头的背面嵌入水平管内焊接,槽口向外,插头与立杆上的插座互相吻合,插头的深度略大于插座高度(见图4)。
3 键插接式钢管支架支撑体系的组成
键插接式钢管支架支撑体系组成见图5。
组装顺序是将立杆、横杆和顶杆组成网络式脚手架,立杆下部放好垫块,将U形托和早拆柱头按照方案位置插入立杆中,在早拆柱头或U形托上安装主龙骨和次龙骨,最上面是模板。
4 键插接式钢管支架的创新性与先进性
4.1 创新性
1)架体连接的节点采用燕尾槽承插式连接,连接无间隙,静摩擦角适中,锁紧能力强;
2)受力断面为块状结构,不同于碗扣架的片状结构,而且最小受拉、受压断面都大于6 cm2,最大受力面积12 cm2(轮扣最大受力断面2.4 cm2,最小受力断面0.8 cm2;盘扣最大受力断面1 cm2,最小受力断面0.8 cm2);
3)受力面由两侧且双向斜面组成,不同于其他脚手架的单一斜面,结构简单,连接性能好;
4)自主研发自动焊接设备,保证焊接质量,且效率比手工焊接高3倍以上;
5)架体格构设计人性化,施工便捷。
4.2 先进性
1)牢:横竖杆交接节点的抗下滑承载力不小于120 k N,比碗扣架的50 k N大2.4倍,比扣件架的8 k N大15倍;抗拉,抗压,抗剪,抗扭,抗旋转能力都强于其他同类产品。
2)稳:成型尺寸精准,节点连接无框度,属半刚性节点。
3)巧:连接件体积小,是碗扣架的2/5,扣件架的1/3,重量是碗扣架的42%,扣件架的38%。
4)固:不怕摔碰。
5)多:可兼容其他脚手架功能,非常适合早拆支架,用于剪力墙结构。大模板施工时,标准层可节约横杆2/3、立杆1/3。
6)快:组装、拆除速度比碗扣架快2倍~4倍,比扣件架快20倍。
7)好:施工便捷、速度快,杆件损耗可忽略不计。
8)省:省工、省力、省时、省运输、省成本。
9)缩短工期,文明施工。
5 键插接式钢管支架主要技术性能指标
1)插座竖向抗滑焊接强度在荷载条件200 k N下无位移。
2)插头在插座上的抗下滑强度在荷载条件40 k N下无位移。
3)水平方向轴向受拉在荷载条件20 k N下无位移。
4)水平方向轴向受压在荷载条件20 k N下无位移。
5)支架立杆承受竖向荷载在荷载条件30 k N下位移2 mm。
6 键插接式钢管支架与其他脚手架的性能比较
根据表1对各类支撑架的剖析,键插接式钢管支架的确可称得上国内领先水平的模板支架,是同类产品的更新换代产品。
7 结语
键插接式钢管支架体系已在山西省心血管医院门急诊楼等工程项目上进行了应用,取得了良好的经济效益和社会效益,充分发挥了该体系技术先进、经济合理、安全适用、操作简单、安拆速度快等优点,大大降低了施工成本,加快了工程进度。该科技成果经住建部科技发展促进中心评估,认定为“架体连接的节点采用燕尾槽承插式连接,锁紧能力强,连接性能好”“该体系……构造简单,受力性能好,装拆方便,牢固可靠”“该体系经济效益和社会效益明显,符合节能环保要求,总体技术达到国内领先水平,具有推广应用价值”。目前,该体系已经形成我公司的企业标准,准备加工后成为山西省的地方标准,以便更广泛的推广和使用。
摘要：结合工程实例,介绍了键插接式钢管支架的技术体系及组成要素,阐述了该支架的主要技术性能指标,并将其与其他脚手架作了对比,指出键插接式钢管支架具有一定的创新性和先进性。