摘要：本文通过实例、对钢管扣件脚手架在转换层高支模支撑体系的应用进行了分析与探讨，以供参考。
关键词：钢管扣件脚手架；转换层高支模支撑体系；应用
一、工程概况
某住宅建筑工程项目，地下室一层，为车库、人防和设备用房，首层高为5.9m的架空层顶板为转换层，其框架梁截面尺寸最大为700×1000，楼板厚度为200mm。由于顶板跨度较大，支模高度较高，且混凝土浇筑采用泵送施工，考虑脉冲水平推力和输送混凝土速度快所引起过载及侧压力，若采用门式钢管脚手架的话，因其为标准构件，受其自身宽度和每组长度的约束，对平面布置有一定限制，很难满足施工要求。而扣件式钢管脚手架则具有平面布置灵活、架设效率高、可形成纵横通道等特点，为了确保模板系统有足够强度、刚度和稳定性，模板支撑系统采用Φ48×3.5扣件式钢管满堂红脚手架，立杆采用顶部带可调上托、底部套150×150×8定型钢板底座的Q235A钢管。
二、转换层高支模支撑体系的设计与验算
转换层模板验算重点为支撑体系，以梁最大截面700×1000为例进行模板支撑体系验算。梁板模板及支架验算如下：Φ48×3.5标准脚手架钢管截面性质：An=489mm2，i=15.78，p=78.5KN/m3；混凝土自重25KN/m3；木枋自重9KN/m3；模板自重0.3KN/m2；取1个单元长度（1m）计算。
（1）作用在梁底模板的均布荷载q
1）荷载标准值：
模板及其支架自重：ql=0.3KN/m2×1.92=0.58KN/m
新浇筑混凝土自重：q2 =25KN/m3×0.7×1.0=17.5KN/m
钢筋自重：q3=1.5KN/m3×0.7×1.0=1.05KN/m
振捣混凝土时产生的荷载：q4=2.0KN/m2×1=2KN/m
2）荷载设计值：
q=1.2（ql+q2+q3）+1.4×q4 =1.2×（0.58+17.5+1.05）+1.4×2=25.8KN/m
（2）强度和刚度的计算
梁底模板一般支承在楞木或顶撑上，楞木间距为300mm，按连续梁计算，可通过《建筑结构计算手册》的附表计算它的最大弯矩、剪应力和挠度。再按以下公式分别进行强度和刚度验算。
截面抵抗矩：wji≥M/fm；剪应力：τmax =3ν/bh≤fV；挠度：WA=Kfql4/lO0EI≤[W]=1/400。
式中：M—计算最大弯矩；fm—木材抗弯强度设计值，施工荷载的调整系数；m =1.3fm= 13N/mm2；ν—计算最大剪力Kfql，K1为剪力系数，可以从等截面连续梁计算系数表中查得；b—梁底模板的宽度；h—粱底模板的厚度；
l—木楞间距；fv一木材抗剪强度设计值：fv=1.4Mpa；Kf —挠度系数，按四跨连续梁考虑。
1）强度计算：
梁底模板按四跨连续梁计算，按最不利荷载布置。
由等截面连续梁的计算系数表中查得：Km==-0.121，Kv=-0.620，Kf =0.967；
Wn=1/6bh2 =1/6×700×202=46667mm2；Mmax=Kmql2=-0.121×25.8×0.32=-0.28KN•m；
б=Mmax/Wn=0.28×106/46667mm3=6N/mm2<fm=13N/mm2故满足要求。
2）剪应力计算：v=KV•ql=O.62×25.8×0.3=4.8KN；
剪应力：τmax =3 v/2bhb=3×4.8×103/（2×700×20）=0.51Mpa；
fv=1.4Mpa>τmax=0.51Mpa故满足要求。
3）挠度计算：按强度验算荷载组合，进行挠度验算时，不考虑振动荷载，所以：q=q1+q2+q3=0.58+17.5+1.05=19.13KN/m；WA= Kfql4/lOOEI
=0.967×19.13×3004/（100×10000×1/12×700×203）=0.32mm<[W]=1/400=300/400=0.75mm故满足要求。
（3）钢管支撑计算
本工程使用 Φ48×3.5扣件式钢管脚手架支撑，顶部水平杆采用双卡扣固定。仍以最大截面框架梁700×1000为例。框架梁底部设四排支撑杆，纵向支撑杆间距为800mm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1）横向水平杆的强度计算：
传递给单根横向水平杆的集中荷载为：P=25.8×0.8×1/4×1/2=2.58KN/mM=KmP1=0.268×2.58×0.8=0.55KN•m（查表得Km=O.268）；Φ48×3.5杆件的截面抵抗矩为W=5080mm3（《建筑施工脚手架实用手册》表4—31）；τ=M/W=O.55×l06/5080=108/3N／mm2﹤f=205N/mm2故满足要求。
2）挠度计算：p=KxP13/1OOEI=2.657×2.58×8003/100×206×103×12.19×104=0.O01mm<WA=8OO/4OO=2mm（查表得Kx=2.657）故满足要求。
3）立杆的稳定计算：
作用在立杆上的最大施工荷载为：N=25.8KN/m×0.5m×1/4=3.2KN；轴心压杆的稳定系数 Φ，入=μh/I=1.8×1000/15.8=113.9，查《建筑施工脚手架实用手册》表4-37A，得 Φ=0.324。
立杆压力设计值为：F=ΦAf=0.324×4.89×102×205=32.48KN>3.2KN，故满足要求。
4）卡扣抗滑计算：
横向水平杆传递给立柱集中荷载为N-3.2KN，双卡扣抗滑承载力设计值为17KN大于3.2KN。故满足要求。
三、转换层高支模施工技术
转换层的施工顺序为：测量放线→绑扎框支柱钢筋→搭设转换梁承力架及平台满堂脚手架→铺设梁底模板→绑扎转换梁钢筋→支设平台模板→绑扎平台钢筋→柱子支模→插标准层剪力墙钢筋→检查验收→浇筑混凝土→养护→拆模。
（1）支模搭设
1）梁板模板支撑架采用Φ48×3.5标准脚手架钢管满堂搭设，板底部位立杆纵横向间距1500mm，底部设置扫地杆，扫地杆距楼地面200mm，大横杆步距lO00mm，每6m设置一道剪刀撑，杆件用扣件连接。立杆全部对中、对正连接，不做搭接，以利脚手架承重要求。框支梁底部脚手架立杆在宽度方向间距500mm，长度方向间距800mm，梁下排架在梁底位置设双卡扣加固。
2)模板采用18mm厚聚脂涂膜夹板，梁边模采用50×100木枋配以 Φ48×3.5钢管以 Φ12对拉螺栓进行加固，背枋间距400mm，Φ12螺栓间距为400mm，分三排进行加固。梁底木方水平间距300mm。梁模板安装时应按规定要求起拱，起拱高度为梁跨的3L/1O00。
3）转换大梁纵向钢筋的绑扎应严格按照设计要求施工，保证主梁钢筋的设计锚固长度。为保证其安装质量及施工安全，钢筋绑扎前需搭设钢管承力架，使其荷载由承力架分担。剪力墙钢筋按设计规定大小间距以及锚固长度插设完毕后，全部用点焊固定，以防偏位走线影响下一步施工。
4）混凝土浇筑前，所需的混凝土标号、数量必须同商品混凝土供应商明确，并在整个施工过程中保持联系。严格控制混凝土的坍落度，加强对节点核心区混凝土的振捣。
5）由于楼层较高，浇筑柱子混凝土时，应用铁锹及溜槽将混凝土由柱侧运送入模，再由柱侧插入振动棒进行振捣。
6）现场配备Φ25小直径振动棒（作用半径450mm）进行振捣，以解决节点核心区部位振捣难的问题。
7）由于转换层的特殊使用功能及受力性能，要求该层混凝土必须连续浇灌不得在转换梁部位留设施工缝或冷缝。
8）为保障混凝土浇灌的连续性，在备用电源、备用水源以及材料供应、施工防雨等具体工作尚应做好充分的准备。要保证能够完全满足连续浇灌的需要。
9）转换层由于混凝土数量较大，标号高，因此养护工作是一个必须严格重视的环节。根据现场的实际情况，框支柱、转换梁梁侧采用满挂麻袋喷水养护的方式。
保证框支柱及转换梁侧面始终处于湿润状态，其养护期不少于l5昼夜；混凝土板面采用洒水方式进行养护，使梁板混凝土面始终保持湿润状态。
（2）模板拆卸
1）模板拆卸流程：松下立柱可调顶托→松下对拉螺栓→拆除梁的木压脚、支撑及侧模、底模→拆除主次龙骨→拆除水平拉杆、剪刀撑及立柱。
2）拆卸要求
模板拆除时间：①跨度小于8m的梁、板混凝土强度达到80%以上；②跨度大于等于8m的梁混凝土强度必须达到100％；③悬挑梁和板混凝土强度达到100%：④壁
板拆模时混凝土强度不得低于1MPa，且混凝土浇筑后的两天内不得拆模。拆除模板支顶时，先将立柱可调顶托松下，取出木枋，然后按顺序撬动模板，确保安全，使模板降下，取下模板和木枋，再拆除水平拉杆、剪刀撑和立柱。
拆除跨度大的梁下支顶时，应先从跨中开始，分别向两端拆除。门式架的拆除，应按后装先拆的原则由上而下进行。不得大面积撬落模板，建筑物临边要搭挂安全网。拆模时，不得使用大锤硬砸或撬棍硬撬，一免损伤混凝土表面或楞角。拆除模板时，操作人员应站在安全的地方。地面应设围栏和警戒标志，拆下模板及时清理、归堆，并派专人看守，严禁非操作人员入内。
四、结语
总之，该工程转换层高支模经过严密的设计和精心的施工管理，满足设计要求；没有发生任何安全事故，达到安全检查标准，符合安全施工技术要求，取得了较好的经济效益和社会效益，为类似工程积累了经验。
参考文献：
[1]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
[2]《建筑施工计算手册》江正荣编著
论文作者:余慧奋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/10
标签：混凝土论文; 模板论文; 脚手架论文; 荷载论文; 钢管论文; 间距论文; 扣件论文; 《基层建设》2017年第24期论文;