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摘要：高大模板钢管支架是建筑工程施工质量的保证，提高其安全性有着重要的意义。本文对高大模板钢管支架进行了概述，从几个方面分析了扣件式钢管支架失稳特性，并说明了人为因素对模板支架安全性的影响，提出了扣件式钢管支架的安全控制方法，期望能给人们这方面的参考和借鉴。
关键词：高大模板；钢管支架；安全性
引言
随着我国经济的不断增长，建筑行业得到了迅速的发展，高大模板钢管支架结构的重要越来越突出。但是高大模板钢管支架结构的施工难度较大，如果不落实有效的安全控制方法，将会对工程质量造成影响。因此如何采取对策提高高大模板钢管支架的安全性成为了施工人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1 高大模板钢管支架概述
根据住建部颁发的《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》有关规定，支撑高度超过8m，或搭设高度超过18m，或施工荷载大于15KN／m2，或集中线荷载大于20KN／m的模板支撑系统均称为高大模板支撑体系。
在高大模板支撑体系中，扣件式钢管支架是目前应用较为普遍的一种支撑形式。扣件式钢管支架是由钢管通过扣件相连接而形成的临时性空间结构，由立杆、水平杆、剪刀撑等部件组成。作为主要受力结构，其稳定与否直接影响到整个模板支撑系统的安全。
2 扣件式钢管支架失稳特性分析
模板支架是为满足上部施工需要而搭设的临时性结构，其上部荷载作用形式、搭设的构造情况等均对其稳定性造成影响。国内专家谢楠通过建立不同的计算模型，经过大量实验、计算，对荷载加载、构造措施、搭设参数等对钢管支架稳定性的影响进行了研究，得到了大量的实验数据，为分析钢管支架的失稳特性提供了依据。
2.1 局部加载对模板支架极限承载力的影响
为能准确的说明问题，采用8步8跨的计算模型，立杆间距1．2m，步距1．2m，立杆伸出顶层横杆的距离a为0．2m，。水平剪刀撑每4步设置一道，竖向剪刀撑每4跨设置一道，双向布置，取初始弯曲率1‰。依次在立杆顶端施加1／4、2／4、3／4、4／4的竖向荷载。经过加载试验，得其实验数据见表1。
从表3可以看出，当h一定时，a越大则临界荷载越低；当a一定时，h越大则临界荷载越低。
在搭设钢管支架时，为减少工作量及通行方便，钢管支架的步距往往设的较大，而在搭设到支架顶部时，为方便支模操作，顶层水平杆设的较低，导致立杆支撑点距其距离较大。这些因素也是造成钢管支架失稳的原因之一。
（2）不同立杆间距对临界荷载的影响
以立杆步距为1．2m的8跨8步支架为研究对象，a取0．2m，水平剪刀撑间距4步，竖向剪刀撑间距4跨，通过加载试验得出立杆间距取0．6m～1．5m时支架的临界荷载。
从表4可以看出，立杆间距对临界荷载的影响显著，临界荷载随着立杆间距的增加而减小。
立管间距是决定钢管支架承载力的一个重要因素。立管间距的大小必须经过设计计算来确定。在实际施工中仅凭经验而非设计计算进行模板支架的搭设或虽有钢管支架的搭设方案但在搭设时不按搭设方案执行，导致立杆间距的确定较为随意。所有这些也均构成了钢管支架失稳的重要安全隐患。
3 人为因素对模板支架安全性的影响
模板支架从设计、搭设到使用，每一个环节都要受到人为因素的影响，人为过失的普遍存在也是影响模板支架安全性的一个重要因素。人为过失包括对不合格搭设材料的选用、搭设过程的操作过失，模板支架的不规范使用等。
3.1 不合格材料的选用
不合格材料的选用包括选用壁厚不足的钢管、选用初始弯曲率大于1‰的钢管、选用不合格的扣件等。
3.2 搭设过程的操作过失
搭设过程的操作过失包括较大的搭设偏差、扣件螺栓紧固力矩不足及各个扣件螺栓紧固程度不均匀等。
3.3 使用过程的过失
对模板支架使用时的过失有浇筑混凝土时不当的浇筑顺序和振捣方式、在支架上附着不合理设备、设施等。
4 扣件式钢管支架的安全控制
4.1 扣件式钢管支架搭设方案的安全控制
（1）在编制钢管支架搭设方案时应首先对模板及其支撑系统进行初步设计，初步确定钢管支架的各种搭设参数。然后按照现行施工规范要求进行验算，并根据验算结果对原来所作的初步设计进行调整，最后形成最终的钢管支架的设计图。
（2）在编制搭设方案时，扣件式钢管支架的搭设要求应满足现行《混凝土结构工程施工规范》GB50666－2011，《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162－2008，同时尚应满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011规定，明确各种杆件的搭设要求及扣件螺栓紧固力矩的具体数值。
4.2 扣件式钢管支架搭设方案的审批控制
根据《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》、《危险性较大分部分项工程管理办法》等要求，高大模板及其支撑系统应由具有相应资质的工程技术人员编制专项施工方案。在编制完成后由本单位技术负责人进行审批，之后报请当地建筑施工安全管理部门组织专家进行安全论证，通过论证确认安全可行之后，方可实施。
4.3 扣件式钢管支架搭设施工的安全控制
（1）项目部工程技术人员应根据经过论证的模板支架的搭设方案对操作班组工人进行施工技术交底。使操作人员明确模板支架搭设的技术要求，安全注意事项。
（2）在搭设模板支架之前，应认真检查支架立杆下地基情况，立杆下应铺垫不小于50mm厚的木板。在搭设立杆时尚应在立杆上搭设扫地杆。
（3）操作工人在搭设钢管支架时，应使用力矩扳手，按照规范要求的力矩数值紧固扣件螺栓，其螺栓拧紧扭力矩不应小于40N?m，且不应大于65N?m．钢管接长使用对接扣件，不得虚接，以免支架在承受上部荷载时，立杆受力不均。
（4）钢管支架搭设完毕后，应由项目部工程技术人员、安全员、质检员进行自检，然后报监理共同检查验收。验收时重点检查钢管支架所用钢管、扣件是否合格；立杆基础是否坚实可靠；立杆底部是否垫有不小于50mm厚的木板；是否有扫地杆；立杆间距、横杆步距、连墙件间距、横向、竖向剪刀撑的间距、水平剪刀撑的竖向间距；立杆顶部超出顶层横杆的长度等重要搭设参数是否符合搭设方案的要求。同时检查扣件螺栓的紧固力矩是否符合施工规范的要求。
4.4 扣件式钢管支架的使用安全控制
（1）对于模板支架来说，其立杆所受最大荷载即出现于混凝土的浇筑过程中，破坏也往往发生在混凝土浇筑期间。因此，在浇筑混凝土之前应编制混凝土浇筑方案，科学、合理地确定混凝土浇筑的方向、混凝土浇筑方式。对于钢筋混凝土框架结构高大模板来说，应先浇筑框架柱或剪力墙混凝土，然后再搭设梁板结构的模板及其支架，高大模板支架应与框架柱或墙用连接件连接牢固，以确保模板支架的稳定。
（2）使用泵送混凝土时，泵管应设单独支架进行固定，不得与模板支架相连。
（3）使用料斗浇筑混凝土时，要严格控制混凝土放料高度不超过500mm。
（4）钢管支架应单独自成体系，脚手架、上料平台等设施不得与钢管支架相连。
5 结语
综上所述，高大模板钢管支架结构对于建筑建设项目来说有着重要的作用，我们要控制其安全性，就要根据实际情况，对每一个部位都做好充分的分析，考虑每个影响因素，精细化施工，做好全过程的质量管理，这样才能有效控制高大模板钢管支架结构的安全，创造更好的经济和社会效益。
参考文献：
[1]张虎.高大模板支撑体系施工安全风险管理研究[J].建筑知识：学术刊，2013.
[2]邹晓戎，华崇乐.扣件式钢管高大模板支撑系统施工安全控制[J].江苏建筑，2010.
论文作者:崔小媛
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/7
标签：支架论文; 钢管论文; 扣件论文; 模板论文; 荷载论文; 高大论文; 间距论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;