吴乔光
江门市新会区益成建筑有限公司 广东江门 529000
摘要:混凝土结构扣件式钢管高模板广泛应用于公共场所、高架桥、交通桥梁等工程中，由此可见，混凝土结构扣件式钢管高模板施工质量关系着广大群众的生命财产安全和施工的质量、进度，显得尤为重要。基于此，本文以某工程为例，从材料缺陷、管理失控、计算问题、现场操作不当四个方面进行分析，找出影响扣件式钢管脚手架稳定承载力的因素，并对这些因素进行分析评价，以期为此类似高支撑架施工技术作出参考与借鉴。
关键词:扣件式钢管；支撑体系；承载力；施工
引言
混凝土结构扣件式钢管高模板是我国现阶段现浇混凝土结构施工中应用最广泛的一种模板支撑形式，具有装拆方便、通用性强、承载力大、整体刚度好等优点,然而此类结构在施工中存在许多不确定因素，导致了高支撑体系在使用过程中发生倒塌事故，因此必须深入研究混凝土结构扣件式钢管高模板支撑体系的施工质量问题。
1.工程概况
工程位于某大道南侧，设计建筑总面积25549m2，其中地下建筑面积3883m2，地上建筑面积21666m2。工程由主楼和裙房组成，主楼总高度59.7m，裙房高度19.9m。对工程施工过程中的难点进行技术攻关和改进，并进行全过程质量控制。基地工程主楼8轴～10轴6层楼面面层标高为21.570m，1至5层均中空；在B、C、D轴线上设三根预应力主梁，截面为450mm×1000mm，跨度为16.800m；南北两根边梁截面为300mm×1170mm；其余梁高650mm至850mm不等，楼板厚度为150mm。混凝土强度等级均为C40，采用泵送商品混凝土。8轴～10轴6层模板支撑架的搭设是否安全可靠，直接关系到工程的安全和质量，经过多方面比较研究，其困难和优势有以下两方面。
（1)近几年来，因模板支撑架强度及稳定性原因而导致坍塌的事故时有发生，造成重大人员和财产损失。本工程8轴～10轴6层楼面模板支撑架搭设高度21.60m，跨度16.8m，梁截面也较大，是施工过程中重要的质量和安全控制点，必须采取有效措施，确保模板支撑架的安全。
（2)通过本工程模板支撑架的设计与施工，结合实体检测，完善设计与施工工艺，为同类大高度、大跨度及大截面构件模板支撑体系的设计与施工做有益的探索。通过这次案例（“确保8轴～10轴21.60m模板支撑架的安全”)为此类高度模板支撑架的搭设提供施工依据及借鉴。
2.方案的择选与比较
扣件式钢管高大模板支撑架（以下简称高支模)属于危险性较大的分部分项工程，应严格按照住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质［2009］87号)和安全技术规范及专项方案的规定以及《关于进一步加强扣件式钢管模板支撑架安全管理的通知》（温建发［2013］195号)的文件精神[1]，严密组织，责任落实，确保施工过程的安全。通过方案研究确定后，针对方案提出三种模板支撑架搭设方案施工，具体见表1所示。
表1三种模板支撑架搭设方案分析
方案一：根据以往工程的常规施工方法，采用钢管、扣件搭设模板的支撑架。
方案二：采用型钢搭设施工方法，由钢结构设计人员作专项钢结构设计，进行施工。
方案三：采用钢管、扣件为主体，型钢支撑为铺的混合支撑系统施工方法。
对各个方案进行了认真的探讨、分析，并从方案的安全性、经济性、实用性、难易性、工期五个方面作出评价，确定方案的可行性，在对方案的各方面综合比较后，最终选定方案三为实施方案。
3.方案对策分析
先进行搭设方案的编制，组织施工技术人员讨论，然后按搭设方案进行搭设并组织验收，采用堆载检测，严格按要求浇筑混凝土。首先确定一个切实可行的模板支撑架方案，保证6层8轴～10轴模板支撑架的整体强度和稳定性，确保混凝土浇捣过程中模板支撑架的安全。且对模板支撑架的受力有一个定量的分析，为以后此类模板支撑架的搭设方案提供依据及借鉴。再由项目部编制初步的搭设方案；按最后确定方案进行支撑架的搭设，并验收合格；采用堆载方式对支撑架进行检测[2]；严格按要求浇筑混凝土，同时在混凝土浇捣过程中对支撑架等受力情况进行数据的采集、分析及汇总。
3.1编制模板支撑架搭设方案施工
本工程采用以扣件式钢管为主体，型钢格构柱为辅的组合式模板支撑形式，同时根据专家提出的改进意见，选取最不利的受力方式对支撑体系作了验算，并对水平支撑的布置方式作了优化，进一步完善了型钢格构柱与扣件式钢管支撑架可靠的连接措施，要点如下：
(1)钢管满堂脚手架的立杆设定为：中部井字梁及板下立杆间距为700mm×900mm，B、C、D轴主梁及其它截面较大梁下立杆间距为650mm×700mm，步距均为1.5m。
(2)型钢格构柱设置在9轴上B、C、D轴的交界处，竖向按1.5m间距与钢管满堂脚手架连接。型钢格构柱作为安全储备。
(3)梁底立杆采用可调托座代替扣件，直接传递荷载，避免了偏心受压。大梁底采用双扣件后扣件摩擦力不是两个扣件的简单叠加，且传力与杆件偏心对架体稳定性产生很大的影响。
(4)柱、墙等竖向结构先行浇筑；模板支撑体系按1.5m步距与两侧8轴、10轴混凝土柱抱牢，加强支撑结构的整体稳定性。
(5)地下室顶板支模架不拆除，在相对于大梁部位将梁下部原立杆间距1000mm加密为500mm。
(6)鉴于市场上大部分准48.3钢管壁厚达不到3.6mm，为安全起见，在设计时对钢管截面特性中的壁厚按3.0mm取值。
3.2严格模板支撑架搭设管理
(1)钢管、扣件的检查与验收
租赁的钢管、扣件必须有产品合格证和法定检测单位的检测检验报告，必须具有技术质量监督部门颁发的生产许可证。搭设模板支撑架用的钢管、扣件，使用前均进行抽样检测，达到要求后方可投入使用。
(2)技术交底
模板支撑架搭设前，由项目技术负责人向全体操作人员进行技术交底。交底时详细说明选用的材料、搭设要求、立杆纵横间距、纵横联系杆和扫地杆、剪刀撑、拉结点、顶部小横杆的间距等[3]。交底后形成书面记录，由交底方和被交底人员签字。
(3)搭设人员要求
模板支撑架搭设人员由具备建筑登高架设特种作业上岗资格的人员操作，并持证上岗。
(4)模板支撑架验收
模板支撑架投入使用前，按照公司规定，由公司工程管理处组织验收。项目经理、项目技术负责人、施工员、安全员、质量员、施工班组长及其它相关人员参加模板支撑架的验收。用力矩扳手对扣件的拧紧度检查，检查数量为顶部大横杆与立杆连接节点的扣件不少于30％，并做好记录。对下层楼板采取加固措施的模板支撑架，检查加固措施与方案的符合性及加固的可靠性。
3.3对架体进行堆载试验
为了确保模板支撑架的安全可靠，选择受力最不利的区域，进行了堆载试验。堆载试验前，制定了详细的专项方案。荷载采用袋装黄砂，分级加载。在相应梁底钢管立杆上贴应变片，分别在上、中、下处贴两片，实时检测立杆的压应力。加载完毕后，观察板底扣件的滑移情况。同时利用水准仪，测量非地下室顶板区域回填土的沉降量。试验结果表明，支模架的设计与施工达到预定要求。
根据支模及梁板布置方案，选取交叉梁或大梁密集处堆载。由此，选择两个堆载单元，见图1堆载位置示意图。首先按设计荷载0.5倍堆载，再按设计荷载1倍堆载，最后按设计荷载1.5倍堆载。每级加载持续5分钟。分级卸载：首先卸至1倍堆载，再卸至0.5倍堆载，最后卸空。堆载单元图见图2，堆载沙袋量按表2~表3。通过现场检测，在相应的立杆上贴应变片，分别在上、中、下处贴两片，实时检测立杆的压应力。加载完毕后，观察板底扣件的滑移情况。利用水准仪，测量回填土的沉降量。
3.4混凝土浇筑过程控制
混凝土浇筑严格按方案规定的流程进行，泵送至作业面的混凝土及时摊铺，防止混凝土超高堆置，同时，派专人监测模板支撑系统的工作状态。混凝土浇筑过程中，对扣件式钢管支撑体系的受力和变形进行监测，并进行了大量第一手的数据采集工作。本工程8轴～10轴6层楼面混凝土顺利浇捣完成。
4.施工效果
本工程8轴～10轴6层楼面混凝土顺利浇捣完成。通过对本次进行充分的检查、分析，结论如下：
（1)目标一：模板支撑架方案切实可行，保证了8轴～10轴6层模板支撑架的整体强度和稳定性，确保了混凝土浇捣过程中模板支撑架的安全和工程质量。项目部对超高模板支撑体系施工各个环节的严格管理，得到了业主、监理等单位的赞誉。
（2)目标二：采集了大量数据，对模板支撑架的受力作出了定量的分析，可为以后此类模板支撑架的规范搭设提供依据及借鉴。
5.结束语
综上所述，在实际施工中，必须认真分析工程概况，从材料、管理、计算、现场操作等方面考虑，选择合适的施工方案，对模板支撑架的受力作出定量的分析，才能确保混凝土结构扣件式钢管高模板的施工质量，希望对今后的研究者或模板职称工程技术提供借鉴和参考。
参考文献:
[1]崔丽. 混凝土结构扣件式钢管模板高支撑体系整体受力研究[J]. 江西建材, 2014(23):95-96.
[2]张学智, 章雪峰, 应义淼,等. 混凝土结构扣件式钢管模板高支撑体系现场检测和分析[J]. 工业建筑, 2011, 41(1):15-18.
[3]李悦明. 浅谈混凝土结构高大模板扣件式钢管支撑安全施工技术[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012(12).
论文作者:吴乔光
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/15
标签：支撑架论文; 扣件论文; 模板论文; 钢管论文; 方案论文; 混凝土论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第11期论文;