摘要:高大模板支撑系统(以下简称高支模)属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,施工难度大、危险性高,最近几年常有高支模坍塌事故见诸报端。每次安全事故的发生对企业利益都会造成不可估量的损害,更让人心痛的是很多生命被无情的夺去。高支模施工安全技术控制涉及到方案编审、安全技术交底、架体搭设、验收、钢筋混凝土施工及架体拆除等各个阶段。本文将以具体工程高支模施工为例,重点探讨高支模实施过程中的安全技术控制要点,旨在为类似工程提供参考。
关键词: 高支模;方案选择;施工管理;构造要求;安全技术控制
__ 高支模是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m,或搭设跨度超过18m,或施工总荷载大于15kN/m2,或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统。施工方案设计不合理,选用钢管、扣件不合格,架体构造不符合规范要求或施工管理疏忽均会造成高支模架体坍塌。为确保达到预期的施工安全效果,高支模施工应经过严密的设计验算,选用合格的器材搭设,强化施工管理和构造措施检查。
1__ 工程概况
本工程集剧场、美术馆、博物馆、文化馆、图书馆、地方文化展馆、城建档案馆、城市规划展馆、球幕影院等为一体的综合性场馆。以上各个场馆均存在大空间,高支模区域建筑面积约7700m2,模板支撑高度最低处
9.5 m。尤其是剧场部位,存在型钢混凝土柱和预应力梁组合结构,最大支撑高度达
22.3 m。该区域梁最大截面为800mm_2300mm(支撑高度
19.9 m、跨度20m、集中线荷载4
6.9 2kN/m),另有截面为600mm_ mm的梁(支撑高度
20.4 m、跨度9m、集中线荷载
30.6 kN/m),预应力梁最大截面为500mm_1800mm(支撑高度
20.4 m、跨度30m、集中线荷载23kN/m)。
2 __ 方案选择
1) 本工程板底采用托梁支撑形式。模板采用15mm厚覆膜木胶板,板下次楞采用50_70mm木方。满堂支撑架采用规格4
8.3 _
3.6 mm钢管进行扎设,验算时考虑到尺寸偏差,采用规格为48.0_
3.2 5mm的钢管进行验算。钢管立柱上端加设可调托撑,顶托螺杆外径36mm、支托板厚5mm。顶托内托梁材料为Φ4
8.3 _
3.6 mm单钢管。板下立杆间距0.8m_0.8m,步距
1.5 m。
梁底模板采用15mm厚覆膜木胶板,梁底承重立杆设置根数根据设计验算确定,梁支架采用规格为4
8.3 _
3.6 mm钢管进行扎设。承重立杆上端加设螺杆外径36mm、支托板厚5mm的可调托撑,顶托内托梁为Φ4
8.3 _
3.6 mm单钢管,托梁沿梁截面方向布置。当梁高≤0.8m时,梁底次龙骨采用50_70mm木方;当梁高>0.8m时,梁底次龙骨采用100_100mm木方,垂直于梁截面布置。梁侧模板采用12mm厚覆膜木胶板,梁侧内龙骨采用50_70mm木方,沿梁方向布置;外龙骨采用Φ4
8.3 _
3.6 mm双钢管,沿梁截面方向布置。梁截面方向设置对拉螺栓(梁高<2m的侧模使用ф14对拉螺杆进行加固,梁高≥2m的侧模使用ф16对拉螺杆进行加固)。
2) 本工程高支模支撑系统全部扎设在地下室顶板之上,为保证支撑系统的安全性及地下室顶板的结构安全性,故对线荷载大于20KN/m的梁支架所在位置的地下室顶板进行楼盖板影响验算。验算对下部楼盖板影响时,选取考虑风荷载影响下的支撑立杆轴向压力最大值进行验算。
3) 高支模架体构造措施要求详见本文第
3.2 条叙述。
3__ 实施阶段控制要点
3.1 __ 高支模施工流程
本工程所有高支模区域下均有地下室,设计施工方案时应验算高支模架体对下层混凝土楼盖的影响。为使下层楼盖能承受高支模架体立杆传递的荷载及减少下层楼盖的微小裂缝,高支模架体搭设时需保留下层模板支架不拆除,且下层楼盖混凝土浇筑完成14d后方可搭设其上高支模架体。
本工程高支模施工与钢筋、预应力、混凝土等工序交叉作业较多,应合理安排施工流程,严禁一次性将架体搭设至顶。总体思路是架体分层搭设,先分层浇筑竖向构件,待竖向构件模板拆除后及时完善架体拉结点,继续搭设上层架体、支设模板施工横向构件。
3.2 __ 高支模构造要求
本文中高支模架体构造措施按照《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162- )及《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130- )中满堂支撑架构造要求综合考虑。
1) 高支模搭设前,依据建筑物形状放线,并根据柱距及梁距摆放垫板。垫板采用50mm厚的木架板,宽度不小于200mm,木垫板要铺设平稳,所有支撑立杆位于垫板的中心,并与垫板紧密接触,不得承受偏心荷载。每根立杆底部加设钢底座,立杆垫板、底座均应准确地放在定位线上,保证立杆间距严格按照施工方案布置。
2) 高支模必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
3) 高支模立杆接长必须采用对接扣件连接,立杆的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3.
4) 水平杆接长应采用对接扣件连接或搭接。两根相邻纵(横)向水平杆的接头不应设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1/3. 搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定。
5) 当层高在8m~20m时,在最顶步距两水平杆中间加设一道水平杆;当层高大于20m时,在最顶两步距水平杆中间应分别增加一道水平杆。
6) 方案设计时,高支模水平杆步距不宜超过
1.5 m。梁和板的的立杆纵横向间距应相等或成倍数。
7) 剪刀撑设置
①本工程高支模架体外侧周圈设由下至上的竖向连续式剪刀撑,宽度为6m。
②架体中间在纵横向隔5m~8m设置由下至上的竖向连续剪刀撑,剪刀撑宽度根据梁跨度确定,不宜大于6m。
③纵横向剪刀撑布置时宜同时穿过梁板支架,与梁板支撑架体进行扣接;两斜杆的交点宜在梁支架范围之外。
④高支模架体竖向剪刀撑顶部交点平面、扫地杆设置层应设置水平剪刀撑,水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过8m。
⑤本工程部分高支模层高在8m~20m之间,在纵横相邻的两竖向连续式剪刀撑之间加之字斜撑;在有水平剪刀撑的部位,应在每个剪刀撑中间处增加一道水平剪刀撑。
⑥本工程剧场等部分支模高度超过20m,在满足以上规定的基础上,将所有之字斜撑全部改为连续式剪刀撑。
⑦梁底支撑体系在两侧承重立杆沿梁方向加竖向剪刀撑,剪刀撑设置间距及宽度同板底支撑架剪刀撑。
⑧剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
⑨剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧,竖向剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°~60°,水平剪刀撑与支架纵(横)向夹角宜为45°~60°。
⑩剪刀撑可采用对接接长,对接扣件应交错布置;采用搭接时,搭接长度不得小于0.8m,用两个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。
8) 连墙件
高支模架搭设时,随着施工进度,在架体外侧四周及中部设置临时连墙件与建筑物框架柱拉结。支撑架体分层搭设,高支模区域框架柱亦分层浇筑,框架柱模板拆除后,及时将连墙件完善,并扎设上一层架体。
梁高度超过
1.2 m(或相同荷载)或混凝土板厚度超过0.5m(或相同荷载)或满堂支撑架高宽比大于2或
2.5 ,连墙件水平间距应为6m~9m,竖向间距应为2m~3m。无结构柱部位应采取预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接。
9) 可调托撑
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a不应超过0.5m。支撑架体顶部设可调托撑,其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm,插入立杆内的长度不得小于150mm。螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不得大于3mm,安装时应保证上下同心。
10) 安全网
安全平网在第一步架挂设一道,两层安全平网间距离不得超过10m,操作层单独挂设一道,安全平网在架体内满挂。
11) 其他注意事项
①模板及其支架在安装过程中,必须设置有效防倾覆的临时固定设施。现浇钢筋混凝土梁、板,当跨度大于4m时,模板按规范要求起拱,起拱高度采用全跨长度的1/1000~3/1000。
②为保证后浇带结构安全,防止模板拆除后构件出现悬臂受力,后浇带应采用式后拆模板支撑体系。
③模板拆除实行报告制度,项目部根据拆模试块试压结果提出书面拆模申请,经监理工程师或建设单位项目技术负责人同意后方可拆除。高支模梁板模板必须待混凝土强度达到100%后方可拆除。
3.3 __ 钢筋、混凝土、预应力工程施工注意事项
1) 钢筋工程
①模板支撑体系支设完成后,经自检、预检合格后组织建设单位、监理单位、施工单位三方验收,验收合格后方可安装钢筋。
②钢筋安装期间,不准在模板上集中堆放钢筋。严禁拆除、移动模板支撑架体中的钢管和扣件以及安全防护措施。
2) 混凝土工程
①浇筑混凝土前必须对高支模进行全面检查。
②混凝土浇筑时不要摊铺过厚,严格控制实际施工活荷载不超过模板设计活荷载,已承受荷载的支架不得随意拆除和移动。
③高支模区域梁每层浇筑高度不超过400mm,分层浇筑时上层混凝土应在下一层混凝土初凝前完成,不得在一端进行流淌式泵送。
④梁板混凝土浇筑时应从中间开始对称浇筑,整个区域按照由中跨梁到边跨梁的顺序浇筑,保持整个架体均衡受载。浇筑最后一层时按照中跨梁到边跨梁连同板一起浇筑至设计标高。
⑤浇筑过程中安排专人使用仪器对高大模板支撑体系进行监测,一旦发生变形异常情况,必须立即发出预警信号,停止一切混凝土浇筑等施工工作,撤离架体及周边区域作业人员。
⑥在混凝土开始浇筑至强度达到
1.2 MPa之前,不准任何人进入支撑体系内。
3) 预应力工程
高支模区域后张法预应力梁混凝土强度达到100%以后方可进行张拉,梁侧模在预应力张拉前拆除,梁底模板必须待张拉灌浆完毕且其强度≥M20后方能拆除。
4__ 结语
高大模板支撑系统安全技术管理贯穿于施工全周期,参建各方明确各自工作内容及职责,本着对社会和生命负责的态度,做好专项方案的编审、论证及材料进场验收等工作。严格按照专项方案、现行标准规范及国家、省、市等相关法律条文要求组织实施,施工过程协调好各工序、工种工作,做好监视测量和验收工作,杜绝施工中的安全隐患,确保了本工程高支模的顺利实施。