浅谈门式钢管脚手架在高支模中的应用

　　摘要]随着城市建设的飞速发展,高大空间结构越来越多,给建筑施工带来越来越多的技术难题,这些结构形式的模板支撑具有荷载大、支撑高度大的特点。本文通过门式钢管脚手架在高支模中的应用成功实例,介绍门式脚手架稳定验算、构造措施及搭设要求。
　　[关键词]门式脚手架;高支模;施工；设计
　　目前绝大部分高大支模都采用扣件式钢管脚手架搭设,较少采用门式脚手架搭设,然而在广东地区模板支撑广泛使用门式脚手架,为便于施工资源的组织和经济地利用,在一些支撑高度不是太高、荷载不是太大的模板支撑体系中能否采用搭设方便快捷的门式脚手架呢?答案是肯定的,只要我们做好搭设方案设计、验算和相应的构造措施以及施工过程中的控制,门式脚手架同样可以用于高大模板的支撑系统。
　　1工程概况
　　本工程为单位办公楼,首层营业厅层高8.0m,框架主梁截面尺寸为250mm×700mm,跨度7.0m;次梁为250mm×600mm,跨度8.3m;板厚120mm,而最大主梁截面为300mm×800mm,跨度618m。
　　2方案设计及验算
　　2.1方案设计
　　本工程的高支模部位采用门式钢管脚手架搭设(3高架(1930mm)+1矮架(915mm),共分4步。架体间距90cm,原则上沿梁底居中布置,若为外边梁时采
　　用偏心布置,保证立柱支撑在首层钢筋混凝土地骨或地梁上。在轴的部位还需要加一排板支撑架。架体布置平面如图1所示。
　　
　　图1门架平面布置示意
　　2.2稳定验算
　　计算单元选取最大截面为300mm×800mm的主梁与次梁交叉处位置的门式架进行验算,通过荷载计算、组合得出作用于一榀门架的轴向力设计值N=30.117kN,门式钢管脚手架的稳定性验算按照下列公式计算N≤Nd,一榀门架的稳定承载力设计值按以下公式计算Nd=k′φAf,(由于门式架及配件的质量属于B类,故要考虑折减系数,取k′=0.8)查表得:A=2A0=2×310=620mm2,i=15.25mm,h0=1930mm,k=1.13,λ=kh0/i=1.13×1930/15.25=143,查表得,φ=0.336,f=205N/mm2可得Nd=k′φAf=0.8×0.336×620×205=34kN>N=30.117kN,故门式架的稳定承载力满足要求。
　　3支撑体系构造措施
　　门式脚手架为工厂生产的标准规格产品,轴向容许承载力可通过计算或查出厂相关资料得到。因此,门式架的稳定验算较为简单,而为达到架体稳定条件的构造措施尤为重要,常常是门式脚手架支模方案的重点所在。
　　3.1水平杆与水平加固杆
　　一般来讲,在模板支撑中不使用门式钢管脚手架配套构件———水平架,在高支模中建议门式架立杆间每步必须设置水平杆,增加架体的整体刚度。并且在
　　顶层、中间每5列、5排通长连续设置水平加固杆,并应采用扣件与门架立杆扣牢,水平加固杆如图2a所示。
　　3.2剪刀撑
　　垂直剪刀撑应沿架体四周外立面连续设置,中部每隔4行(列)设置一道。剪刀撑如图2b所示。
　　
　　图2支撑体系布置示意
　　3.3水平限位措施
　　纵、横拉杆及剪刀撑是关键,影响到脚手架支撑力学模型计算结果,在重要部位及力学模型较不明确清晰处要加强。充分利用已浇筑混凝土的框架柱或剪力墙,将水平杆与框架柱有效连接或在端头直接顶到柱或墙上,减小支撑侧移,增加整体的稳定性。限位做法如图3所示。
　　
　　图3水平杆锁柱大样
　　3.4扫地杆
　　在首步门式架立杆的底部必须满设扫地杆,如有底托时扫地杆的设置位置应为门式架立柱底部往上15～20cm处为宜。
　　4支撑体系搭设要求与注意事项
　　1)门式脚手架支撑系统的搭设必须依照施工方案确定的间距、排距搭设。
　　2)梁模板的荷载要直接作用在门式架立杆上或立杆和加强杆之间。当梁的模板荷载作用于门式架中部时,应采用门式架中间加托梁和增加钢管辅助支撑的方法,不得使门式架单侧支柱受力。
　　3)当门式架高度不能满足支模高度需同时使用上下支托时,支托螺杆伸出门式架钢管的高度不得超过支托螺杆全长的2/3,且不大于300mm,且应保证门式架的立杆垂直度,上下垂直度偏差不得超过H/100。
　　4)门式脚手架两侧必须安装交叉连接拉杆,在纵横两个方向的门式架排列整齐,以便于安装水平连接杆。
　　5)高支撑模板系统安装好后,应进行验收,合格后方可进行后续工序施工。验收检查内容包括:门架设置情况;交叉支撑、水平加固杆、剪刀撑的配置情况;门
　　架横杆荷载情况;底座、上托螺丝杆伸出长度;扣件紧固扭矩。
　　5施工控制
　　5.1模板验收
　　顶架、模板安装完成后必须严格按规定组织验收、论证,经相关方签字确认后方可进行混凝土浇注。
　　5.2混凝土施工过程监控
　　由现场专职安全员对施工过程模板及其顶架安全进行监控。监控内容有:①模板、顶架竖向的位移情况;②门架的水平位移情况;③混凝土浇注过程中堆积
　　过高的情况;④施工荷载情况。
　　5.2.1混凝土浇注控制
　　1)浇注顺序混凝土浇注时,不得采用使门架产生偏心荷载的混凝土浇注顺序,并随浇随平。
　　2)浇注方式为减少施工过程中支撑架体的水平荷载和位移,确保架体稳定,混凝土输送方式方面,我们选择了不会产生水平荷载的臂架泵,而弃用产生水平荷载较大的地泵。浇注时应随浇随平,不得堆积。
　　5.2.2位移监测及变形预警
　　1)位移监测包括模板的沉降位移监测、门架的水平位移监测。模板的沉降位移监测要对楼板大梁的下沉进行重点监控,监测点为大梁跨中。必须在混凝土浇注前按照施工方案设置好监测点,并安排专人负责保护好并监测,混凝土浇注过程中随时注意并记录梁模下沉数据。当梁模下沉出现突变趋势时,应加强监测,必要时通知项目经理和模板设计人员,并停止浇注混凝土,分析梁模下沉原因,采取加强措施后方可继续浇注。

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