湖北高层建筑盘销式钢管支撑模板支架施工工法

'盘销式钢管支撑模板支架施工工法1前言随着土地资源的越来越紧缺，房屋建筑都朝着空间方向的高层发展。在高层建筑中，由于使用功能的需要，大部分楼层的设计标准层（即层高一样）越来越多。现阶段建筑工地常用的模板支撑架多为钢管扣件式支撑架，但与盘销式钢管支撑架相比较，没有其插接式钢管模板支撑架具有经济、搭拆方便、灵活、施工速度快等特点。虽然盘销式钢管支架搭拆技术应用越来越广泛，且在2010版建筑业十项新技术中被推广应用，但是目前尚无相应的安全技术规程，如果没有一套完善成熟的施工方法，将对施工安全产生极大的隐患。针对目前实际作业情况和建筑施工特点，湖北远大建设工程有限公司通过认真调查研究，总结实践经验，参考相关规范标准(建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231-2010）、建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）)，开发出盘销式钢管支撑模板支架施工关键技术。该技术在华中科技大学先进制造工程、华中科技大学管理学科楼群，武汉光谷第二高级中学体育馆项目多次使用，取得了极大的经济效益及社会效益，弥补了相关安全技术规程的不足，具有较好的推广前景。2工法特点2.0.1盘销式钢管支撑架相对于顶木支撑支撑体系,更为安全可靠,相对于扣件式钢管支撑架、碗扣式支撑架、门型式支撑架等来说，操作比较方便。2.0.2盘销式钢管支撑架具有经济、工作可靠、搭设灵活、方便、尺寸不受限制、适应性强等特点。2.0.3圆盘式脚手架具有基本构件少，架设及拆卸作业方便，横杆、斜拉杆与立杆连接，用一把铁锤敲击楔型销即可完成搭设与拆除，施工速度快，功效高。全部杆件系列化、标准化、便于仓储、运输和堆放。2.0.4安全可靠。立杆上的圆盘与焊接在横杆或斜拉杆上的插头插紧，接头传力可靠；立杆与立杆的连接为同轴心承插，各杆件轴心交于一点。架体受力以轴心受压为主，由于有效拉杆的连接，使得架体的每个单元近似于格构柱，因而承载力高，不易发生失稳。高强度钢材设计制造的连接扣件，结构简单、受力稳定、安全可靠，插销具有自锁功能，完全避免了作业过程中的不安全因素。另外，扣件和支柱的接触面大，从而提高了钢管的抗弯强度，并可确保二者相结合时，支柱不会出现歪斜。14 2.0.5节省材料、绿色环保。与其他支撑体系相比，在同等荷载情况下，节省相应的运输费、搭拆人工费、管理费、材料损耗等费用。3适用范围本工法不仅适用于搭设高度小于4m的模板支撑架，而且高度超过4m的模板支撑架只要严格按此方法施工，可确保施工安全可靠。特别在标准层建筑中采用，可以有效加快工程进度。对于超重、超高的模板支撑体系，如果有专项计算及方案，同时满足建筑施工模板安全技术规范的要求，同样可以保证施工的质量及安全。4工艺原理盘销式钢管支撑架是通过在立杆上每隔一定距离焊有圆盘，横杆、斜拉杆两端焊有插头，通过敲击楔型插销将焊接在横杆、斜拉杆的插头与焊接在立杆的圆盘销紧。盘销式钢管支撑架立杆规格有：1m、2m、3m，每隔1.0m焊有一个圆盘；横杆及斜拉杆均采用￠48×3.5mm钢管焊接制成，两端焊有插头并配有楔型插销；搭设时每隔2.0m搭设一步横杆。盘销式钢管支撑架纵、横杆规格有：0.6m、0.9m、1.2m、1.5m等规格，一般按0.3m模数设置。5工艺流程及操作要点5.1支撑架的受力特点在楼板的模板及其支撑架中，砼、钢筋、模板的自重及施工荷载、振捣砼时对模板产生的冲击荷载，由模板的小楞传至大楞，再由大楞传至支架。支撑架通过立杆、纵横水平杆、剪刀撑形成几何不变体系，保持局部及整体稳定，将上部荷载稳定的传递到下层结构层或地坪，确保支撑体系结构稳定和作业安全。5.2工艺流程编制方案及方案的审核、审批（超重、超高的模板支撑体系还要组织专家进行论证）→制作立杆→地基处理、抄平、放线——→铺放垫木和安放底座→搭设竖向立杆—→安放纵、横向水平杆——→设置扫地杆和剪刀撑→安装梁板模板—→模板支架体系验收—→工序交接、浇筑—→下道工序施工。5.3操作要点5.3.1方案的编制及审核、审批14 根据工程实际情况对模板支架的立杆间距、横杆步距、梁底小横杆间距进行设计，然后按照设计规范进行计算验算。在确定立杆间距、横杆步距等参数时，应尽可能采用模数设置。按要求将方案报送公司职能部门及监理单位审核、审批。对于支撑高度超过8m，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的超高、超重模板支撑系统，还应组织专家组进行方案论证。5.3.2制作立杆根据层高及梁、板的截面尺寸、荷载等制作标准的立杆，同时按方案进度要求制作纵横向水平杆。支撑架体设计时，尽量使用标准杆件。盘销式钢管支撑架立杆规格有：1m、2m、3m，每隔1.0m焊有一个圆盘；横杆及斜拉杆均采用￠48×3.5mm钢管焊接制成，两端焊有插头并配有楔型插销；搭设时每隔2.0m搭设一步横杆。盘销式钢管支撑架纵、横杆规格有：0.6m、0.9m、1.2m、1.5m等规格，一般按0.3m模数设置。5.3.3地基处理、抄平、放线14 将平整后的场地夯实或做好地坪，必要时需进行地基处理，保证架体支撑面有可靠的强度。在柱、剪力墙等已绑扎完成的钢筋上标注明显标志的+1.000mm(或+0.500m)水平控制标高，及在支撑体系搭设前按支撑体系搭设平面布置图所示位置弹出立杆的定位线，保证安装准确到位。5.3.4铺设垫板安装钢管立杆之前先铺垫板。垫板可用50mm厚脚手板或50×100mm木方，长度不小于400mm，当施工荷载大于1.5倍设计使用荷载或立杆支设在基土上时，垫通长脚手板。5.3.5搭设竖向立杆1．一般梁立柱杆采用单排，当梁截面较大时可采用双排或多排（根据计算确定立柱杆数量），支柱杆的间距应由模板设计确定，支柱杆间应设双向水平拉杆，离地面200mm设第一道纵横向扫地杆。2．在控制立杆的垂直度时，先立两头立杆，设置角点，吊线确保垂直，然后挂线立中间立杆，确保立杆纵横成面。5.3.6安放纵、横向水平杆纵、横向水平杆安放要平整，接头应采用小铁锤轻打至紧，不能有松动即可。纵、横向水平杆的间距一般为1.2～1.8m；对于支撑高度较大的一般通过计算确定。5.3.7安放可调托座1.根据水平标高的控制点，安放可调托座,然后调节螺栓调至设计标高；并拉线找直，梁的中部应略高，对于梁跨度大于或等于4m应按设计要求起拱。当设计无明确要求时，一般起拱高度为跨度的1/1000～1.5/1000。2．立杆顶端设置可调支托，且立杆和水平杆的接头均应该错开在不同的框格中设置。顶托不得超过200mm；模板支架可调托座伸出顶层水平杆或双槽钢托梁的悬臂长度严禁超过650mm，且丝杆外露长度严禁超过400mm，可调托座插入立杆或双槽钢托梁长度不得小于150mm。5.3.8剪刀撑及扫地杆等构造措施施工1．当搭设高度不超过8m的满堂模板支架时，步距不宜超过1.5m14 ，支架架体四周外立面向内的第一跨每层均应设置竖向斜杆，架体整体底层以及顶层均应设置竖向斜杆，并应在架体内部区域每隔5跨由底至顶纵、横向设置斜杆或采用扣件钢管搭设的剪刀撑。当满堂模板支架的架体高度不超过4个步距时,可不设置顶层水平斜杆；当架体高度超过4个步距时，应设置顶层水平斜杆或扣件钢管水平剪力撑；2．当搭设高度超过8m的模板支架时，竖向斜杆应满布设置，水平杆的步距不得大于1.5m。3.在立柱底部距地面200mm高处，沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。5.3.9安装梁板模板按照模板架设方案进行梁板模板的支设工作，要求作到横平竖直，关盒密封，误差控制在规范容许的范围内。5.3.10模板支架体系验收及工序交接模板支架搭设完后，由项目经理组织技术、质量、安全相关部门负责人及班组人员参加，严格按照施工验收规范、技术规范及施工方案进行验收，合格后方可进行下道工序的施工。模板支架验收合格后，办理工序交接手续，做好工序交接资料。5.3.11下道工序施工模板安装完成后，方可开始浇筑柱、剪力墙砼或绑扎梁板钢筋等后续施工工作。6材料与设备6.1材料6.1.1主要材料表6.1序号名称规格数量备注1钢管Φ48×3.5mm（按实际情况）视具体工程定用于模板支架搭设2扣件旋转扣件视具体工程定用于模板支架搭设3底座标准件视具体工程定4可调顶托Φ35视具体工程定3模板18mm厚视具体工程定用于立杆垫脚6.1.2材料要求1．盘扣式钢管支架的构配件除有特殊要求外，其材质应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591、《碳素结构钢》GB/T700以及《一般工程铸造碳钢件》GB/T11352的规定。2．钢管外径允许偏差为+0.2mm；-0.1mm；14 3．连接盘有可调螺母的调节手柄采用碳素铸钢制造时，其材料机械性能不得低于现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB/T11352中牌号为ZG230-450的屈服强度、抗拉强度、延伸率的要求。6.1.3制作质量要求1．杆件焊接制作应在专用工艺装备上进行，各焊接部位应牢固可靠。焊丝宜采用符合现行国家标准《气体保护电弧用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110中气体保护电弧用碳钢、低合金钢焊丝的要求，有效焊缝高度不应小于3.5mm。2.铸钢或钢板热锻制作的连接盘的厚度不应小于8mm，允许尺寸偏差应为0.5mm。钢板冲压制作的连接盘厚度不应小于10mm，允许尺寸偏差为±0.5mm。3．铸钢制作的杆端扣接头应与立杆钢管外表面形成良好的弧面接触，并应有不小于500mm2的接触面积；4．连接盘与立杆焊接固定时，连接盘盘心与立杆轴心的不同轴度不应大于0.3mm；以单侧边连接盘外边缘处为测点，盘面与立杆纵轴线正交的垂直度偏差不应大于0.3mm.6.2主要机具表6.2序号名称功率数量备注1台锯1.5KW1台用于架体垫板切割2切割机3KW1台用于短钢管切割3小铁锤1．5KG每人1把用于搭设及拆除支撑架4扳手每人1把用于剪力撑的扣件安装及顶托的调整6.3劳动组织     支模架所需操作人员主要有：架子工、电焊工、电工、机操工、普工。劳动力数量根据实际工程量进行安排。架子工、电焊工、电工等特殊工种必须持证上岗。整个支模架施工过程的劳动组织安排见下表。表6.3序号工种人数工作内容备注1放线工1名（单位工程）立杆平面放线控制行距排距技术员负责2架子工3名/每组模板支架搭设特殊工种3辅工1名/每组材料搬用、配料14 7质量措施1．盘销式钢管支撑体系的搭设必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008等验收规范及技术标准的要求。2.在支模安装前,要对支模的各种材料需进行严格检验,尤其是钢管、可调顶托及木枋等，不合格的不得使用。钢管统一严格选用Ø48×3.5mm以上规格,其质量符合GB/T700《碳素结构钢》中Q235-A级钢的规定。使用前必须经检查钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀，不得采用对接焊接钢管；钢管应平直，直线度允许偏差应为管长的1/500，两端面应平整，不得有斜口、毛刺；3．安排前必须对圆盘的焊接点进行检查，各焊缝有效高度不应小于3.5mm，焊缝应饱满，焊药应清除干净，不得有未焊透、夹渣、咬肉、裂缝等缺陷，不得使用。并随机抽取进行圆盘焊点的检验。4．模板支架安装的允许偏差模板支架安装的允许偏差及检验方法序号项目允许偏差检验方法1立杆垂直度≤L/500且±50±5吊线、钢尺检查2水平杆水平度±5水平尺、水准仪3可调托座垂直度±5吊线、钢尺检查插入立杆深度≥150-5钢尺检查8安全措施8.1模板安装技术措施8.1.1横板支架的搭设人员应持证上岗；要求架搭设作业人员必须正确佩戴安全帽、安全带和防滑鞋。8.1.2模板搭设的施工方案必须经企业的技术和安全负责人审核、审批签字并盖章后才能实施。8.1.3施工前，必须由项目工程师向作业人员进行安全技术交底。8.1.4工作前应先检查使用的工具是否牢靠，必须随用随放在工具袋内，以免掉落伤人；工作时要思想集中，防止钉子扎脚和空中滑落。8.1.5模板支撑架的搭设可采用逐列、逐排和逐层搭设方法。搭设过程中，必须设置临时固定设施，严防倾覆。及时沿横向和纵向加设水平撑和垂直剪刀撑，并与支柱固定牢靠。14 8.1.6搭设材料向上传递尽可能借助现场垂直起重设备，当机械不能利用时可以人工分批或手动小滑轮向上传递。8.1.7支设立柱或梁板模板时，必须搭设操作架。脚手板铺严，外侧设防护栏杆，不准站在柱模板上操作和在未固定的梁模板上行走，更不允许利用拉杆支撑攀登上下。防止在同一垂直面上下操作。8.1.8模板安装就位前需有缆绳牵拉，防止模板旋转不当撞伤人；楼板模板安装要在支架搭设稳固，板下横楞与支架连接牢固后进行。8.1.9支模过程中如遇中途停歇，应将就位的支顶、模板联结稳固，不得空架浮搁。8.1.10装、拆模板时禁止使用20×40mm木料作立人板。8.2模板拆除技术措施8.2.1模板支撑体系拆除对结构砼表面观感及强度要求应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）中5.3模板拆除的规定，经拆模拆申请，报监理单位审查同意后方可实施，严禁提前拆模。8.2.2模板拆除前应向操作班组进行安全技术交底，安排专人指挥及专人看守，划定安全区域和安全通道。将非安全通道用钢管、安全网封闭，用绳子和红白旗加以围栏，暂停人员过往，挂“禁止通行”安全标志，非操作人员不得在此区域逗留。8.2.3拆模遵循原则：分段分区块拆除，平面上先拆临边跨再拆内部跨，垂直方向分层分批自上而下拆除，先拆非承重模板再拆除承重模板；梁底模从梁跨的中间向两边拆除，悬臂梁梁底的模板从悬臂端向支座端拆除；拆除的模板随拆、随清理并堆放整齐。8.2.4拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。拆模时根据需要搭设脚手板，用塔吊拆时应与起重工配合；拆除顶板模板前必须铺好跳板并在其上的操作架上操作。8.2.5使用长撬棒拆除模板，人员禁止站在正在拆除的模板上。在拆除楼板模板时，要提防整块模板掉下，尤其是采用定型模板作平台模板时更要注意，防止模板突然全部掉落伤人。拆模必须一次性拆清，不得留有无撑模板。8.2.6拆楼层外边模板时，必须有防空坠落及防止模板向外倒跌的措施。8.2.7拆模后，模板或木方上的钉子，及时拔除或敲平，防止钉子扎脚。14 8.2.8在楼层临边、楼梯楼板有预留洞时，要在模板拆除后，随时在相应的部位做好安全防护栏杆，或将板上的洞口盖严。8.2.9拆模间歇时，将已活动的模板、拉杆，支撑等运走或妥善堆放或固定牢固，防止因踏空、扶空而坠落。9环保措施9.0.1夜间22：00-6：00之间停止现场模板加工和其他模板作业。9.0.2现场支撑钢管的加工垃圾应及时清理，并存放进指定垃圾站。做到工完场清。9.0.3钢管、顶托等不同材料堆放场地与施工现场达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果。9.0.4涂刷配件时，不应污染地面。10效益分析10.1经济效益10.1.1采用盘销式钢管支撑架相对于模板木支撑体系既保证了支架的整体性，又节约周材、减少材料的损耗。相对扣件式钢管脚手架、门型式支撑体系可以节省人工费用0.5元/m2；且可以减少小型配件的管理；10.1.2由于用量少、重量轻，操作人员可以更加方便地进行组装。搭拆费、运输费、租赁费、维护费都会相应地节省，一般情况下可以节省三分之一左右。10.2社会效益10.2.1采用盘销式钢管支撑体系作为梁板模板的支撑系统，解决了层高模板支架的施工难题，提高工程质量，降低工程造价；同时可以有效缩短工期。就一层模板而言，相比扣件式钢管支撑体系可以缩短半天的工期，为企业确保工期，按时完成工程羸得了时间。10.2.2采用盘销式钢管支架作为模板的支撑体系保证了模板施工的安全，有效减少了模板的整体坍塌，从而保证了人民群众的生命安全。10.2.3我司在华中科技大学先进制造工程中，申报了湖北省建筑业新技术应用示范工程，为企业积极推广建筑业十项新技术羸得了社会效益。14 11应用实例11.1应用实例一华中科技大学先进制造工程大楼位于华中科技大学主校区中部偏东，集办公、实验、科研为一体的综合楼。该工程为地上7层的钢筋混凝土框架结构，分为东楼和西楼，总建筑面积：49393㎡（其中东楼建筑面积：32904㎡，西楼建筑面积：16489㎡）；建筑层数：东楼七层，建筑高度（室内外高差最大处）为东楼28.7米，西楼29.2米，一层、二层层高4.2m，3-7层层高为3.6m，采用天然基础，西楼局部采用墩基，设计使用年限五十年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防裂度为六度。工程于2009年2月12日开工，主体结构于2009年7月18日封顶。施工中采用了盘销式钢管支撑体系作为主体结构梁板模板的支撑，基础施工完毕后按照设计要求进行土方分层回填夯实，严格控制土方平整度，取样合格后即进行底层架体搭设。首先放线工根据架体排列图放出首层脚手板中心线，铺设脚手板，脚手板采用50厚木板，沿立杆方向通常铺设，然后进行支架搭设。东西楼首层搭设面积10198㎡，上部主体结构搭设39295㎡。本工程结构支架合计搭设17.1万立方米，用钢量520吨，由于此种支架比传统钢管式脚手架搭设快，拆卸简便，合计缩短工期7天，节省租赁费、搭拆费、运输费、维护费合计17万元，经济、社会效果明显。11.2应用实例二武汉光谷第二高级中学体育馆工程建筑面积3万平米，主体结构为钢结构，其中最具特色的是36米跨中庭屋面网架，合计需要搭设架体11.2万立方米，架体搭设高度为20米。钢结构的网架是整个工程的施工、安装难点。在该工程中全面使用了φ48系列“盘销式钢管脚手架，实际使用量为600吨。与传统钢管扣件脚手架（计划用量2000吨）相比，大量节省了钢材；工期缩短15天；总费用节省40万元。11.3应用实例三华中科技大学管理学科楼群工程建筑面积48398㎡，工程于2005年5月31日开始施工,于2005年8月18日完成了主体结构。主体5层框架结构，在该工程中全面使用了φ48系列“盘销式钢管脚手架，实际使用量为490吨。与传统钢管扣件脚手架（计划用量1600吨）相比，节省了用钢量，工期缩短12天；总费用节省20万元。14 图片图片14 图片14 图片14 图片14'