輪扣式鋼管架在建筑工程高大模板支撐中的應用論文
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用進行了探討，結合了某具體工程實例，對工程特點及難點、高支模方案的選擇等方面作了詳細介紹分析，以期能為輪扣式鋼管架作為新型模板及腳手架技術的推廣應用提供良好的示范意義和借鑒作用。
關鍵詞：輪扣式鋼管架；高支模；施工技術；應用
扣件式模板支撐架施工方法比較繁雜，容易出現(xiàn)構配件丟失、搭設進度慢、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。本文結合具體的工程實例，對輪扣式鋼管架在高大模板的應用作了詳細探討，旨在為其更好的應用提供參考。
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10.1m。
2 工程特點及難點
本工程負一層層高5.35m，首至四層塔樓層高5.5m，局部塔樓大堂層高達11m及16.5m，局部裙樓多功能廳層高達9m及11m，均屬于超過一定規(guī)模的危險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。首層梁板結構（即地下室頂板）的施工工期是本工程總進度控制的關鍵節(jié)點。而首層梁板結構復雜，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換梁（暗梁），跨度為8.9m。由于此梁為逆作轉換梁，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。
3 高支模方案的.選擇
根據(jù)本工程塔樓首層梁板結構的特點，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高支模方案進行比較，發(fā)現(xiàn)：
（1）扣件式鋼管架雖然搭設的布局比較規(guī)整，但由于搭設高度不超過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。
�。�2）若采用門式鋼管腳手架搭設，該樓層梁截面較大，荷載較重，大部分梁梁底需設置雙排重疊式門架及上托架支撐，工人勞動強度較大。且因大截面轉換梁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，剛度大，穩(wěn)定性好。該支架由立桿、橫桿、底座、頂托等四個基本部分組成。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。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，連接時把橫桿端頭的橫插頭插入輪扣上相對應的孔內(nèi)。由于設計上的特點，只要用鐵錘敲擊橫插頭即可鎖緊，橫桿上加載荷時，鎖緊更可靠。由于該支架無任何專用緊鎖零件，擁有較強的雙向自鎖能力，減少了鋼管連接的人為操作不當因素，施工可靠性大大提高。
該支架搭設的布局比較靈活。每支輪扣上可同時插接四支橫桿，四支橫桿互為 90°。全部桿件系列化、標準化，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，搭設靈活。經(jīng)計算，首層所有梁板高支模步距均設置為1.2m。樓板支架立桿的縱橫間距均設為0.9m。梁截面面積<0.875m2時，沿梁縱向軸線對稱設置2排支架立桿，縱橫間距均為0.9m。當0.875 m2≤梁截面面積≤1.075m2時，沿梁縱向軸線對稱設置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長的橫桿組合搭設模板支架。
輪扣式鋼管架連接和拆卸速度遠遠超過了傳統(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的首層梁板結構，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鍵施工技術
4.1 材料準備
高支模梁板底模及梁側模采用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，定好水平控制標高→梁板模板輪扣式支撐架安裝→架設梁底主、次龍骨于頂托上→梁底模及側模安裝→架設板底主、次龍骨于頂托上→樓板模板安裝→梁板鋼筋綁扎鋪設→梁板混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護（達到設計強度等級的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，再全面檢查一遍構架質(zhì)量，確保構架質(zhì)量要求后→再進行第二步縱橫水平桿安裝→形成一個鋼構架后按搭設進程及時裝設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 關鍵施工技術
（1）樓板及截面高度2.15m以下梁輪扣式鋼管架的搭設要求
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區(qū)域，采用分區(qū)分塊進行搭設，各區(qū)域之間通過水平加強桿及掃地桿以扣件連接成一個整體，共同構成滿堂支撐架。
在立桿底距地面200mm高處，沿縱橫水平方向設置掃地桿。模板支架可調(diào)上托絲桿外露長度超過300mm時，在原來頂層水平拉桿上增加一道水平拉桿。立桿可調(diào)底座與基礎面的接觸不應有松動和懸空現(xiàn)象。
為了增強首層梁板高支模支架的剛度，梁板下支架搭設區(qū)外側四周設置豎向剪刀撐，從底至頂連續(xù)設置。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平面及掃地桿的設置層均設置連續(xù)水平剪刀撐。
支梁底模板時要校核起拱高度（1‰～2‰），隨時檢查梁底平整度。
每搭完一步支模架后，應及時校正水平桿步距，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及以上的核心筒轉換梁梁底輪扣式
鋼管架搭設的關鍵技術措施如下：
考慮到該梁所產(chǎn)生的集中線荷載較大（達43～63 kN/m），除在梁底設置縱橫向剪刀撐外，模板承重架的頂部水平加強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變截面處側模增設兩根鋼管拋撐，以提高側模的穩(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。
為了加強高支模的整體穩(wěn)定性，澆筑該梁混凝土時，采用混凝土泵車分層循環(huán)澆筑方法，澆筑高度控制在1m/小時以內(nèi)。
該轉換梁梁底輪扣式鋼管架搭設的立面圖詳見圖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，必須隨時對模板支架進行監(jiān)測。監(jiān)測重點主要是其支架變形、沉降和水平位移。
�。�1）在支架邊角位置及中間按每隔15m間距設置監(jiān)測剖面。
（2）每個監(jiān)測剖面布置不少于2個支架水平位移和立桿變形監(jiān)測點、3個支架沉降觀測點。
（3）在澆筑砼過程中實施實時監(jiān)測，監(jiān)測頻率每30分鐘一次。當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預警值時必須立即停止?jié)仓�，疏散人員，并進行加固處理。
6 實施效果
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。高支模支架最大沉降量為7.2mm，最大水平位移是8.0mm，均控制在設計警戒值以內(nèi)。該層梁板模板拆除后的外觀檢查結果：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，均達到了施工規(guī)范的合格標準。
7 結語
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)構配件丟失、搭設進度慢、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用中安全高效、經(jīng)濟合理，雖然目前在房屋建筑工程中應用很少，但是筆者相信在以后，隨著建筑技術的發(fā)展，輪扣式鋼管架的應用會越來越廣泛。
參考文獻：
[1]莊贊平、林遠.輪扣式鋼管架在模板支撐中的應用[J].山西建筑.2009（33）.
[2]藍海平.扣件式鋼管腳手架用作高大模板支撐時應注意的事項[J].建筑安全.2006（04）.
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