摘要:本文就輪扣式鋼管架在建筑工程高大模板支撐中的應(yīng)用進(jìn)行了探討,結(jié)合了某具體工程實(shí)例,對工程特點(diǎn)及難點(diǎn)、高支模方案的選擇等方面作了詳細(xì)介紹分析,以期能為輪扣式鋼管架作為新型模板及腳手架技術(shù)的推廣應(yīng)用提供良好的示范意義和借鑒作用。 
關(guān)鍵詞:輪扣式鋼管架;高支模;施工技術(shù);應(yīng)用 

  扣件式模板支撐架施工方法比較繁雜,容易出現(xiàn)構(gòu)配件丟失、搭設(shè)進(jìn)度慢、局部失穩(wěn)等問題,采用輪扣式模板支撐架工藝可以從根本上解決構(gòu)配件丟失等通病,是減薄樓板厚度,減輕建筑物自重的可靠方法。本文結(jié)合具體的工程實(shí)例,對輪扣式鋼管架在高大模板的應(yīng)用作了詳細(xì)探討,旨在為其更好的應(yīng)用提供參考。 

  1 工程概況 

  某高層建筑,地上28層,地下停車庫2層,裙房4層,總建筑面積32122m2,總高度102.3m,裙房高度21.5m,地下室基坑開挖深度達(dá)10.1m。 

  2 工程特點(diǎn)及難點(diǎn) 

  本工程負(fù)一層層高5.35m,首至四層塔樓層高5.5m,局部塔樓大堂層高達(dá)11m及16.5m,局部裙樓多功能廳層高達(dá)9m及11m,均屬于超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的高支模體系。 

  由于本工程工期緊,采用了逆作法施工。首層梁板結(jié)構(gòu)(即地下室頂板)的施工工期是本工程總進(jìn)度控制的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。而首層梁板結(jié)構(gòu)復(fù)雜,塔樓呈六邊形橄欖狀,塔樓首層樓板厚度為200mm(局部220厚),梁截面類型主要為400×800mm,400×1000mm,550×900mm,500×2150mm,500×2450mm,500×1750mm,500×2700mm,最大的梁為首層核心筒剪力墻上的轉(zhuǎn)換梁(暗梁),跨度為8.9m。由于此梁為逆作轉(zhuǎn)換梁,故其下的剪力墻需后做。該梁為變截面梁,梁截面寬度為0.8m,截面高度為2.15m,局部高度達(dá)3.15m(跨度為3.7m),該樓層層高5.35m。 

  為此,必須采取行之有效且經(jīng)濟(jì)合理的模板支撐施工工藝及施工措施,以確保安全、高效、保質(zhì)、保量地完成施工任務(wù)。 

  3 高支模方案的選擇 

  根據(jù)本工程塔樓首層梁板結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),將扣件式鋼管支架、門式鋼管支架及輪扣式鋼管支撐架搭設(shè)高支模方案進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn): 

  (1)扣件式鋼管架雖然搭設(shè)的布局比較規(guī)整,但由于搭設(shè)高度不超過5m,而每根鋼管的長度為6.5m,鋼管的損耗太大,故此方案不經(jīng)濟(jì)。 

  (2)若采用門式鋼管腳手架搭設(shè),該樓層梁截面較大,荷載較重,大部分梁梁底需設(shè)置雙排重疊式門架及上托架支撐,工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大。且因大截面轉(zhuǎn)換梁800mm×2150mm~800mm×3150mm自重過大,無法用常規(guī)的門架作支撐,故此方案也不合理。 

 。3)如果采用輪扣式鋼管架作高支模支撐架,較上述兩種型式的模板承重架更安全可靠、效率更高且經(jīng)濟(jì)合理。主要表現(xiàn)在以下幾方面: 

  輪扣式鋼管腳手架受力性能合理,整體承載能力強(qiáng),剛度大,穩(wěn)定性好。該支架由立桿、橫桿、底座、頂托等四個(gè)基本部分組成。立桿上的輪扣與焊接在橫桿上的插頭鎖緊,接頭傳力可靠。立桿與立桿的連接為同軸心承插,各桿件軸心交于一點(diǎn)。架體受力以軸心受壓為主,承載力高,不易發(fā)生失穩(wěn)。其輪扣接頭是該多功能腳手架的核心部件,由輪扣、橫插頭、鋼管組成。立桿上每隔 0.6m焊接一只輪扣,橫桿上兩端各焊接一只橫插頭,連接時(shí)把橫桿端頭的橫插頭插入輪扣上相對應(yīng)的孔內(nèi)。由于設(shè)計(jì)上的特點(diǎn),只要用鐵錘敲擊橫插頭即可鎖緊,橫桿上加載荷時(shí),鎖緊更可靠。由于該支架無任何專用緊鎖零件,擁有較強(qiáng)的雙向自鎖能力,減少了鋼管連接的人為操作不當(dāng)因素,施工可靠性大大提高。 

  該支架搭設(shè)的布局比較靈活。每支輪扣上可同時(shí)插接四支橫桿,四支橫桿互為 90°。全部桿件系列化、標(biāo)準(zhǔn)化,立桿及橫桿配備多種規(guī)格長度,能組成模數(shù)為0.3m的多種組架尺寸,搭設(shè)靈活。經(jīng)計(jì)算,首層所有梁板高支模步距均設(shè)置為1.2m。樓板支架立桿的縱橫間距均設(shè)為0.9m。梁截面面積<0.875m2時(shí),沿梁縱向軸線對稱設(shè)置2排支架立桿,縱橫間距均為0.9m。當(dāng)0.875 m2≤梁截面面積≤1.075m2時(shí),沿梁縱向軸線對稱設(shè)置3排支架立桿,縱橫間距均為0.6m。截面高度2.15m及以上的大梁沿梁縱向軸線對稱設(shè)置4排輪扣式支架立桿,縱橫間距均為0.6m?刹捎1.8m和2.4m長的立桿及0.6m和0.9m長的橫桿組合搭設(shè)模板支架。 

  輪扣式鋼管架連接和拆卸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的門式及扣件式鋼管腳手架。輪扣式支架立桿一端為套筒可直接與另一立桿插接連接,橫桿通過自鎖連接,無需人工鎖緊扣件,只要用鐵錘敲擊橫插頭即可鎖緊。因此,極大地提高了模板架的拆裝效率。 

  對于層高為5.35m的首層梁板結(jié)構(gòu),采用1.8m和2.4m長的立桿及0.6m和0.9m長的橫桿組合搭設(shè)輪扣式模板支架,避免了6.0m長的鋼管需切斷后才能作為立桿的大量損耗,從而節(jié)約了成本。 

  4 輪扣式鋼管架高支模支撐體系的關(guān)鍵施工技術(shù) 

  4.1 材料準(zhǔn)備 

  高支模梁板底模及梁側(cè)模采用18mm(厚)膠合板,梁板底楞及豎向背楞采用70mm×70mm木枋,梁板底模主梁采用Ф48×3.5mm雙鋼管,模板支架采用帶輪扣盤的Ф48×3.25mm定型立桿、帶插頭的橫桿等。掃地桿及剪刀撐采用Ф48×3.25mm鋼管。 

  4.2 工藝流程 

  (1)高支模安裝工藝流程 

  放出軸線及梁位置線,定好水平控制標(biāo)高→梁板模板輪扣式支撐架安裝→架設(shè)梁底主、次龍骨于頂托上→梁底模及側(cè)模安裝→架設(shè)板底主、次龍骨于頂托上→樓板模板安裝→梁板鋼筋綁扎鋪設(shè)→梁板混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)(達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的100%)→拆模令經(jīng)監(jiān)理審批,同意拆模,拆下頂托→拆除梁、板模板,清理模板→拆除水平拉桿、剪刀撐及立桿。 

  對于截面高度大于1m的梁,需先綁扎梁鋼筋之后,才封閉梁側(cè)模板。 

  (2)輪扣式高支模支架安裝工藝流程 

  墊木枋及立桿布置→第一步縱橫水平桿完成,再全面檢查一遍構(gòu)架質(zhì)量,確保構(gòu)架質(zhì)量要求后→再進(jìn)行第二步縱橫水平桿安裝→形成一個(gè)鋼構(gòu)架后按搭設(shè)進(jìn)程及時(shí)裝設(shè)縱橫向掃地桿及鋼管剪刀撐→安裝可調(diào)頂托→安裝鋼管主梁→安裝木枋小梁。 

  4.3 關(guān)鍵施工技術(shù) 

 。1)樓板及截面高度2.15m以下梁輪扣式鋼管架的搭設(shè)要求 

  由于塔樓呈六邊形橄欖狀,塔樓首層梁板下的模板支撐架劃分為七個(gè)區(qū)域,采用分區(qū)分塊進(jìn)行搭設(shè),各區(qū)域之間通過水平加強(qiáng)桿及掃地桿以扣件連接成一個(gè)整體,共同構(gòu)成滿堂支撐架。 

  在立桿底距地面200mm高處,沿縱橫水平方向設(shè)置掃地桿。模板支架可調(diào)上托絲桿外露長度超過300mm時(shí),在原來頂層水平拉桿上增加一道水平拉桿。立桿可調(diào)底座與基礎(chǔ)面的接觸不應(yīng)有松動(dòng)和懸空現(xiàn)象。 

  為了增強(qiáng)首層梁板高支模支架的剛度,梁板下支架搭設(shè)區(qū)外側(cè)四周設(shè)置豎向剪刀撐,從底至頂連續(xù)設(shè)置。剪刀撐底部與地面頂觸,頂面和底面都用水平剪刀撐相連。支架內(nèi)部縱、橫向每 5 跨由底至頂設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐,剪刀撐寬度為3m。在豎向剪刀撐頂部交點(diǎn)平面及掃地桿的設(shè)置層均設(shè)置連續(xù)水平剪刀撐。 

  支梁底模板時(shí)要校核起拱高度(1‰~2‰),隨時(shí)檢查梁底平整度。 

  每搭完一步支模架后,應(yīng)及時(shí)校正水平桿步距,立桿的縱橫距、立桿的垂直偏差和水平桿的水平偏差。立桿的垂直偏差不大于模板支架總高度的1/500,且不得大于50mm。 

 。2)對于梁截面高度2.15m及以上的核心筒轉(zhuǎn)換梁梁底輪扣式 

  鋼管架搭設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)措施如下: 

  考慮到該梁所產(chǎn)生的集中線荷載較大(達(dá)43~63 kN/m),除在梁底設(shè)置縱橫向剪刀撐外,模板承重架的頂部水平加強(qiáng)桿及底部掃地桿采用鋼管連墻件,與已澆筑混凝土的核心筒墻體及鋼管柱作剛性連接,以增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。 

  除滿足上述規(guī)定外,在梁高2.15m~3.15m變截面處側(cè)模增設(shè)兩根鋼管拋撐,以提高側(cè)模的穩(wěn)定性。拋撐與地面水平成45°,并扣接在梁底模立桿上,與地面頂緊。 

  為了加強(qiáng)高支模的整體穩(wěn)定性,澆筑該梁混凝土?xí)r,采用混凝土泵車分層循環(huán)澆筑方法,澆筑高度控制在1m/小時(shí)以內(nèi)。 

  該轉(zhuǎn)換梁梁底輪扣式鋼管架搭設(shè)的立面圖詳見圖1所示。 

  5 高支模監(jiān)測 

  為了保證高支模施工安全,在鋼筋安裝、澆砼施工過程中及砼終凝前后,必須隨時(shí)對模板支架進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測重點(diǎn)主要是其支架變形、沉降和水平位移。 

 。1)在支架邊角位置及中間按每隔15m間距設(shè)置監(jiān)測剖面。 

 。2)每個(gè)監(jiān)測剖面布置不少于2個(gè)支架水平位移和立桿變形監(jiān)測點(diǎn)、3個(gè)支架沉降觀測點(diǎn)。 

  (3)在澆筑砼過程中實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測,監(jiān)測頻率每30分鐘一次。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)警值時(shí)必須立即停止?jié)仓,疏散人員,并進(jìn)行加固處理。 

  6 實(shí)施效果 

  該塔樓地下室頂板在安全施工的前提下,保質(zhì)保量完成了施工任務(wù)。高支模支架最大沉降量為7.2mm,最大水平位移是8.0mm,均控制在設(shè)計(jì)警戒值以內(nèi)。該層梁板模板拆除后的外觀檢查結(jié)果:梁軸線位置最大偏差為3.5mm,梁截面尺寸偏差為-2~+5.5mm,表面平整度最大偏差為5mm,均達(dá)到了施工規(guī)范的合格標(biāo)準(zhǔn)。 

  7 結(jié)語 

  綜上所述,相對扣件式模板支撐架施工方法比較繁雜,容易出現(xiàn)構(gòu)配件丟失、搭設(shè)進(jìn)度慢、局部失穩(wěn)等問題,輪扣式鋼管架在高大模板支撐體系的應(yīng)用中安全高效、經(jīng)濟(jì)合理,雖然目前在房屋建筑工程中應(yīng)用很少,但是筆者相信在以后,隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,輪扣式鋼管架的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。 

  參考文獻(xiàn): 

  [1]莊贊平、林遠(yuǎn).輪扣式鋼管架在模板支撐中的應(yīng)用[J].山西建筑.2009(33). 
[2]藍(lán)海平.扣件式鋼管腳手架用作高大模板支撐時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)[J].建筑安全.2006(04).