扣件式高支模架技术研究

1、扣件式高支模架技术研究 摘要：对高支模架应有充分的认识，掌握其设计方法，能够进行荷载分析，验算架体整体、局部稳定性，利用现有的常用支撑材料（钢管扣件）搭设出满足施工要求的支撑体系，保障人身和财产的安全，同时对同类施工起一定的借鉴和参考作用，以达到抛砖引玉的作用。关键词：高支模架、设计、施工1扣件式高支模架体结构计算1.1荷载计算 荷载分为永久荷载和可变荷载。 永久荷载: 永久荷载包括脚手架自重、模板自重、模板上混凝土的自重等。脚手架立杆验算截面承受的自重荷载-取值根据建筑施工手册（第四版）表5-7、5-10、5-11进行。新浇筑混凝土自重标准值:对于普通混凝土，一般取24kn/m3；对于其他混

2、凝土可根据实际重力密度确定。钢筋自重标准值-按设计图纸计算确定。一般可按每立方米混凝土含量计算：框架梁1.5 kn/m3；楼板1.1 kn/m3；单根立杆轴力N1模板及支架自重标准值-应根据设计图纸确定。对肋形及无梁楼板模板的自重标准值，按建筑施工手册（第四版）表8-65取值: 可变荷载: 可变荷载包括施工人员及施工设备的自重、振捣混凝土时振动棒产生的对模板冲击荷载、混凝土倾倒时对模板产生的冲击荷载以及风荷载。施工人员及施工设备的自重:3 kN /m2(以1 m宽为计算单元)。模板工程现场施工实用手册杨嗣信组编振捣混凝土时产生的荷载标准值：对水平面模板可采用2kN/m2，对垂直面模板可采用4k

3、N/m2（作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度以内)。 倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值，可按建筑施工手册第四版表8-66采用。风荷载: 建筑施工手册（第四版）公式5-12 ，wk的取值按表5-6进行。 永久荷载:立杆自重+混凝土自重+模板自重+钢筋自重 活荷载:施工均布活载+振捣混凝土产生的荷载+倾倒混凝土产生的荷载 可变荷载中混凝土倾倒时对模板产生的冲击荷载较为突出，根据陈园卿等人对高支模架体在架体一端的大梁截面上施加水平力f所做试验研究表明:图1模板支撑体系在水平荷载作用下示意图 1)模板高支撑体系受到水平荷载的作用，对支撑架的受力是不利的。实际工程施工中，混凝土浇筑路

4、径选择不当而诱发的水平荷载，可以通过选择合理的浇筑路径，如选用对称均匀浇筑的方法可以避免受过大水平力作用。对于混凝土输送泵的使用及受风荷载的作用等因素引起的水平力则是不可避免，实际支撑体系设计中需要考虑这个因素；对于搭设高度较高的支模架抗侧向位移的能力通常不足，特别是混凝土柱与楼层梁板一起浇筑时，其支模架抗侧向变形较差，需通过构造措施来预防由此引发的安全事故。 2)通过分析可得，大梁两端支撑体系受到水平荷载的影响较大，靠近水平力作用点的一端边立杆有上拔趋势，有发生倾覆的危险，在远离水平力作用点的一端的边立杆水平力产生的竖向附加轴力最大，可能会使立杆首先压坏，因此在支撑体系设计中应加强边立杆的承

5、载能力，尽可能利用己有主体结构提供水平支撑，否则对于局部轴力较大的立杆要设置专门的斜支撑。 3)在水平荷载作用下，支撑体系产生的附加竖向轴力占到竖向轴力的10%一15%。 荷载效应组合 根据使用过程中能出现的荷载进行最不利组合。1.2架体各搭设参数的确定 架体高度 根据建筑物需搭设脚手架部位构件的底面总高减去模板和木方的厚度后来确定架体的搭设高度。 搭设架体的步距 一般采用0.9米、1.2米、1.5米、1.8米等。 立杆的横距 即脚手架立杆的横向间距，单排脚手架为外立杆轴线至墙面的距离。 搭设架体立杆的纵距 即脚手架立杆的纵向间距。1.3架体各构件计算纵、横向水平杆的抗弯强度计算式中w一截面模

6、量，按规范附录B表B采用;f一钢材的抗弯强度设计值，按规范表5.1.6采用。M一弯矩设计值，按下式计算:M=1.2MGK +1.4MQK式中MGK一脚手板自重标准值产生的弯矩;MQK一施工荷载标准值产生的弯矩;纵、横向水平杆的挠度式中一挠度; 扣件抗滑力纵向或横向水平杆与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力应符合下式规定: 式中R一纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; Rc一扣件抗滑承载力设计值，按规范表采用。 但需特别注意厚重模板下小横杆与立杆交汇处扣件的抗滑力，若不满足要求需采取加双扣件加小横杆等措施。2扣件式高支模架的施工2.1施工准备2.1.1组织制度施工前编制专项施工方案，并有相应

7、的设计计算，经专家论证及公司技术部门审批后实施。进行详细的施工技术交底和安全技术交底。施工过程中实行“三检制”，架体搭设验收合格后方可允许使用。2.1.2技术制度搭设架体的操作工人应有相应技能操作证书，施工前进行书面技术和安全交底。专业工长及专职质量员，根据批准后的施工专项方案及技术交底负责高支模架的搭设工作。架体搭设前应对承载架体的地面进行整平，对不满足承载力要求的地基进行处理。室外地面应有排水措施，避免积水软化地面而降低基础承载力。对搭设用的材料：钢管、扣件、垫木进行选料，合格的材料才能使用。有相应的观测仪器，随时观测架体在施工过程中的变化情况。2.2扣件式高支模架施工搭设2.2.1搭设顺

8、序 技术交底-地基处理-铺50厚木跳板(垫木)-立杆-扫地杆-横杆-水平、竖向剪刀撑-挂水平安全网-验收-合格后进行上一段立杆-横杆-水平、竖向剪刀撑-至相应标高-检查加固-验收架体-交付使用。2.2.2搭设要点和要求脚手架搭设前，应将建筑物周围的障碍物和杂物清理干净，平好搭设场地，夯实松土。铺垫木，垫木厚度不小于50mm。对脚手架搭设材料质量进程检查。钢管要求壁厚、顺直、无锈蚀；扣件和螺栓要求光洁、灵活。变形过大或已损坏的不准使用。扣件式钢管脚手架搭设时，扣件螺栓的拧紧程度关系着脚手架的安全使用。扣件螺栓拧得太紧或太松都容易引发事故。扣件螺栓拧得太紧或拧过头，脚手架承受负荷后，容易发生扣件崩

9、裂和滑丝，使脚手架发生塌倒事故；拧得太松，脚手架承受负荷后，脚手架容易向下滑落。因此，扣件式钢管脚手架搭设时，必须掌握好扣件螺栓的扭力矩，要求扭力矩达到4-5KN.m为宜，最大不得超过6KN.m。架体搭设过程中，专业工长及专职质量员应采用扭力扳手对扣件螺栓的扭力进行抽查，以确保扣件螺栓扭矩符合要求。竖向立杆需要搭接时，接头不得在同一步架、同一跨间内，要互相错开连接，同样大横杆的连接也不得在同一步架或同一跨间内，并要求上下错开连接。连墙杆的设置应按设计要求进行。要考虑建筑物的层高，充分利用浇筑完的框架梁柱、剪力墙等来设刚性连接，确保架体无侧移。连墙杆的设置必须上下错开，以加强脚手架的稳定性。模板

10、支架支撑设置应符合（JGJ130-2001）的规定：满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置；高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑；剪刀撑的构造应符合6.6.2条规定。2.3混凝土浇筑对架体的影响分析 在进行构件混凝土浇筑前，应对混凝土的浇筑方向、路径进行选择和优化。尽量避免混凝土浇筑过程中对架体产生不利影响，通常采用对称、循环闭合等浇筑路径，特别是高支模的混凝土浇筑路径更需慎重。高支撑体系受到水平荷载的作用，对支撑架的受力是不利的，可以通过选择合理的浇筑路径，避免过大水平荷载作用。对于混凝土输送泵的使用及受风

11、荷载的作用等因素引起的水平力则是不可避免，实际支撑体系设计中需要考虑这个因素，也可以通过以下构造措施来预防由此而引发的安全事故:1)混凝土输送泵泵管架严禁与高支撑架体刚性连接。2)模板上的泵管走向应与架体刚度较弱的方向相垂直，一般来说是垂直与横向框架。 3)混凝土浇筑时应尽量从中间往两边对称浇筑。 4)垫在模板与泵管之间的垫物应采用钢筋或钢管马凳，不得将泵管直接搁置在模板材上，避免泵管的往复冲击力传递给模板和支撑架，而影响到架体的稳定性。 5)混凝土浇筑时要严格控制模板上的混凝土高度、施工机械等堆积荷载的不利影响。混凝土出泵管后要及时扒平清理。不用的泵管及时清运。2.4模板支撑的拆除 模板支架

12、拆除是结构施工的最后一道工序，与混凝土质量及施工安全有着十分密切的关系。现浇结构模板及其支架拆除时的强度，必须符合设计要求和规范规定。梁、板模跨度小于8米时，混凝土强度应大于等于75%设计强度；跨度大于8米时混凝土强度必须达到100%；悬臂结构混凝土强度必须达到100%后才能进行拆模。 拆模程序一般应是后支的先拆，先支的后拆，先拆除非承重部分，后拆除承重部分。重大复杂模板的拆除，事前应制定拆模方案。拆除跨度较大的梁下支柱时，应先从跨中开始，分别拆向两端。2.5施工构造措施充分利用建筑物本身的刚度来约束架体的侧移，架体的搭设与建筑物的连接必须为刚性连接，水平间距为3跨立杆，竖直间距为2步横杆。钢

13、管的连接必须采用对接扣件。 由于存在着钢管连接，其连接是薄弱点，要避免“点变成面”即多数连接点都在一个面上的现象发生。大家往往都重视设计阶段重视验算立杆的稳定，重视施工时严格按图施工，而往往忽视了操作人员的因素，操作人员在搭高支模由于高度较高所用的钢管大部分都是长钢管，如不长短交错地使用往往会搭设成接头都在一个断面上。 模板下立杆的最上端都应用横杆连接使立杆最上端的自由端为最小(即规范中公式.3中的a =10cm ) 在架体搭设时，特别是荷重较大的模板支架应采用双立杆和双横杆的搭设方案，为解决偏心影响的作用，可从水平横杆上入手，水平横杆对立杆会产生偏心弯矩，建议模板支架搭设时，将横杆对称相间放置，若相邻两根纵向水平杆对立杆产生的偏心弯矩正好相反，通过横向水平杆得到弯矩平衡，基本上消除了水平杆对立杆产生的偏心影响。相反若纵向水平杆同一侧放置，对立杆会