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輪扣式鋼管架在建筑工程高大模板支撐中的應(yīng)用論文
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(duì)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(wèn)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(duì)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(kù)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(kāi)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(guò)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(guò)5m，而每根鋼管的長(zhǎng)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(guò)大，無(wú)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(duì)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(wú)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(zhǎng)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(duì)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(duì)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(duì)稱設(shè)置4排輪扣式支架立桿，縱橫間距均為0.6m。可采用1.8m和2.4m長(zhǎng)的立桿及0.6m和0.9m長(zhǎng)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(guò)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(guò)自鎖連接，無(wú)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(duì)于層高為5.35m的首層梁板結(jié)構(gòu)，采用1.8m和2.4m長(zhǎng)的立桿及0.6m和0.9m長(zhǎng)的橫桿組合搭設(shè)輪扣式模板支架，避免了6.0m長(zhǎng)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(pán)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(duì)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(guò)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(zhǎng)度超過(guò)300mm時(shí)，在原來(lái)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(duì)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(jiàn)圖1所示。
5 高支模監(jiān)測(cè)
為了保證高支模施工安全，在鋼筋安裝、澆砼施工過(guò)程中及砼終凝前后，必須隨時(shí)對(duì)模板支架進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)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(cè)剖面。
�。�2）每個(gè)監(jiān)測(cè)剖面布置不少于2個(gè)支架水平位移和立桿變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)、3個(gè)支架沉降觀測(cè)點(diǎn)。
（3）在澆筑砼過(guò)程中實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率每30分鐘一次。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)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(yǔ)
綜上所述，相對(duì)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(wèn)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(lái)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）.
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