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摘 要:高支撑模板简称高支模,系指高度大于或等于4.5M模板及其支撑系统。高支模施工存在危险性较大的风险。保证高支模施工顺利进行,取得良好的经济效益,是施工企业面临的问题。
关键词:高支模专项施工方案施工
中图分类号:TB3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0080-01
1 模板支架立杆稳定性计算
立杆稳定性计算公式σ=N/ΦA≤f,N为立杆的轴向压力设计值,A为立杆净截面面积,Φ为轴向受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i查表得到,i为立杆截面回转半径。
按照《扣件式规范》JGJ130—2001,立杆计算长度10=Kuh,K为计算长度附加系数,其值为1.155;u为考虑支架整体稳定因素的单杆计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u值可取1.7;h为立杆步距,10=Kuh=1.155×1.7×h=1.9635h。
按照《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008,立杆计算长度10=h(h同上)
由此可见,JGJ130-2001确定的计算长度是JGJ162-2008确定的计算长度的两倍,长细比λ也是两倍,由长细比λ确定的稳定系数φ是0.5倍,立杆承载应力σ是两倍。
按JGJ130-2001确定的立杆承载力更偏安全。
2 模板架体水平杆中存在水平力
钢管扣件式支模架,由垂直立杆、水平杆、斜杆、扣件等组成,支架顶水平杆上的垂直荷载向立杆中心平移,就得到沿着立杆轴线的垂直荷载及立杆横截面上的弯矩,此弯矩和立杆相交的水平杆轴力平衡,这就是水平杆上形成轴力的原因之一;振捣砼的侧压力,风荷载等也在水平杆中形成轴力。
水平杆轴力要有清晰的传递路线,传递到架体之外,否则水平杆受到的较大轴力,将会导致水平杆与立杆连接的扣件失效,立杆计算步距增大,立杆中产生较大的弯曲应力,大大降低立杆垂直荷载的承载力。
模板架体坍塌的重要原因就是水平杆轴力设有可靠地传递到架体之外。水平杆的端部应于剪力墙或柱顶紧顶牢,无处可顶时,宜在梁底受荷较大的立杆上沿梁跨方向设置连续竖直剪刀撑,在另一方向每隔四排设置一道竖直剪刀撑。
3 模板支架面竖向标高
确定模板支架面竖向标高要考虑支撑架支承地面沉降变形量△1的影响;支撑立杆弹性压缩变形△2=NH/EA的影响(N为立杆轴向力,H为立杆实际高度,A为立杆截面面积,E为立杆弹性模量);支撑立杆接头处的非弹性变形△3=nδ的影响(n为立杆实际高度H范围内接头数量,δ为立杆接头处非弹性变形值,可取为0.5mm);支撑立杆由温度引起的线弹性变形△4=H.α.△t的影响(α为立杆线膨胀系数、△t为钢管计算温差)。当竖向变形总量超过10mm,应考虑在设计支撑高度上有预留量。
4 支承面验算
支承面是砼楼面时,除了验算立杆底部砼板局部承压以及砼板冲切承载力外,还宜验算楼面抗弯承载力。
5 高支模施工中的问题
5.1 操作工资质问题
高支模承重支撑架搭设属于特种作业范围,应由经过专业培训、考试合格、持证上岗的架子工完成。事实上,搭设支撑架的操作往往由不具备上岗条件的木工替代,这样给高支模的安全埋下事故隐患。
5.2 钢管扣件质量不符合要求
钢管实际壁厚往往小于设计壁厚,鋼管上有孔眼,扣件有裂缝变形,螺栓出现滑丝等。
5.3 立杆接长
立杆接长有的不是采用对接扣件连接,而是采用搭接连接,违反《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008中6.2.4强制性条文规定。
5.4 扣件抗滑承载力
扣件抗滑承载力大小取决于扣件螺栓拧紧扭力矩值,拧紧扭力矩值不应小于40N·m,不应大于65N·m。扣件抗滑承载力是否达到设计要求,要用力矩板手检查扣件螺栓拧紧扭力矩值。工程上往往力矩板手数量不足甚至没有力矩板手,不能满足施工要求。扣件抗滑承载力是否满足设计要求,留下悬念。
5.5 水平杆的问题
与立杆连接的纵横水平杆不贯通,甚至一方向设置,另一方向不设置。
5.6 剪刀撑问题
剪刀撑下端没有伸到支承面与立杆用扣件连接,中间与立杆连接的扣件过少,上端没有到达立杆顶部用扣件与之连接。剪刀撑搭接长度不够,部分搭接只有300～500mm,小于规范不小于1M的规范。
5.7 扫地杆问题
纵向扫地杆距立杆底座高度不符合小于等于200mm的规定,有些工程甚至不设扫地杆。
5.8 交底问题
技术交底、安全交底往往是形式,没有深度,不能发挥应有作用,操作人员没有明白应该怎样做,应当注意事项。施工项目部应当依据《高支模施工方案》、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—99、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91等,对操作人员作详细的书面交底,履行签字手续、存档。
5.9 安全检查问题
高支模搭设中存在的安全隐患应由专职安全检查人员督促整改。事实上,专职安全检查人员往往不到位或不能充分发挥作用,未能起到检查、督促、落实整改的作用,安全隐患不能及时消除,应当清醒认识到专职安全检查人员在高支模施工过程中的重要作用,配置具有相应职业技能、职业道德的专职安全检查人员,在实际工作中,不放过任何一个安全隐患,这是高支模施工顺利进行的保证。
5.10 验收
高支模搭设完成,施工单位应自检合格后报请监理验收,履行安全职责。
5.11 砼浇筑观测
砼浇筑时,应派有经验的专职人员观察模板及其支撑系统的变形情况,发现异常现象时,应立即暂停施工,并将施工人员撤离危险区域,待彻底排除安全隐患后,恢复砼浇筑。
6 结论
高支模施工发生倒塌事故时有发生,造成人员伤亡占建筑工程事故死亡人数的比例相当之高,施工企业应高度重视,首先要周密设计高支模施工方案,其次,严格按照经过专家论证和审查的施工方案进行施工、验收,只有这样才能避免高支模施工发生安全事故。
参考文献
[1] 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJI30—2001建筑施工模板安全技术规范JGJI162—2008.
[2] 混凝土设计规范GB50010—2002.
关键词:高支模专项施工方案施工
中图分类号:TB3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0080-01
1 模板支架立杆稳定性计算
立杆稳定性计算公式σ=N/ΦA≤f,N为立杆的轴向压力设计值,A为立杆净截面面积,Φ为轴向受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i查表得到,i为立杆截面回转半径。
按照《扣件式规范》JGJ130—2001,立杆计算长度10=Kuh,K为计算长度附加系数,其值为1.155;u为考虑支架整体稳定因素的单杆计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u值可取1.7;h为立杆步距,10=Kuh=1.155×1.7×h=1.9635h。
按照《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008,立杆计算长度10=h(h同上)
由此可见,JGJ130-2001确定的计算长度是JGJ162-2008确定的计算长度的两倍,长细比λ也是两倍,由长细比λ确定的稳定系数φ是0.5倍,立杆承载应力σ是两倍。
按JGJ130-2001确定的立杆承载力更偏安全。
2 模板架体水平杆中存在水平力
钢管扣件式支模架,由垂直立杆、水平杆、斜杆、扣件等组成,支架顶水平杆上的垂直荷载向立杆中心平移,就得到沿着立杆轴线的垂直荷载及立杆横截面上的弯矩,此弯矩和立杆相交的水平杆轴力平衡,这就是水平杆上形成轴力的原因之一;振捣砼的侧压力,风荷载等也在水平杆中形成轴力。
水平杆轴力要有清晰的传递路线,传递到架体之外,否则水平杆受到的较大轴力,将会导致水平杆与立杆连接的扣件失效,立杆计算步距增大,立杆中产生较大的弯曲应力,大大降低立杆垂直荷载的承载力。
模板架体坍塌的重要原因就是水平杆轴力设有可靠地传递到架体之外。水平杆的端部应于剪力墙或柱顶紧顶牢,无处可顶时,宜在梁底受荷较大的立杆上沿梁跨方向设置连续竖直剪刀撑,在另一方向每隔四排设置一道竖直剪刀撑。
3 模板支架面竖向标高
确定模板支架面竖向标高要考虑支撑架支承地面沉降变形量△1的影响;支撑立杆弹性压缩变形△2=NH/EA的影响(N为立杆轴向力,H为立杆实际高度,A为立杆截面面积,E为立杆弹性模量);支撑立杆接头处的非弹性变形△3=nδ的影响(n为立杆实际高度H范围内接头数量,δ为立杆接头处非弹性变形值,可取为0.5mm);支撑立杆由温度引起的线弹性变形△4=H.α.△t的影响(α为立杆线膨胀系数、△t为钢管计算温差)。当竖向变形总量超过10mm,应考虑在设计支撑高度上有预留量。
4 支承面验算
支承面是砼楼面时,除了验算立杆底部砼板局部承压以及砼板冲切承载力外,还宜验算楼面抗弯承载力。
5 高支模施工中的问题
5.1 操作工资质问题
高支模承重支撑架搭设属于特种作业范围,应由经过专业培训、考试合格、持证上岗的架子工完成。事实上,搭设支撑架的操作往往由不具备上岗条件的木工替代,这样给高支模的安全埋下事故隐患。
5.2 钢管扣件质量不符合要求
钢管实际壁厚往往小于设计壁厚,鋼管上有孔眼,扣件有裂缝变形,螺栓出现滑丝等。
5.3 立杆接长
立杆接长有的不是采用对接扣件连接,而是采用搭接连接,违反《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008中6.2.4强制性条文规定。
5.4 扣件抗滑承载力
扣件抗滑承载力大小取决于扣件螺栓拧紧扭力矩值,拧紧扭力矩值不应小于40N·m,不应大于65N·m。扣件抗滑承载力是否达到设计要求,要用力矩板手检查扣件螺栓拧紧扭力矩值。工程上往往力矩板手数量不足甚至没有力矩板手,不能满足施工要求。扣件抗滑承载力是否满足设计要求,留下悬念。
5.5 水平杆的问题
与立杆连接的纵横水平杆不贯通,甚至一方向设置,另一方向不设置。
5.6 剪刀撑问题
剪刀撑下端没有伸到支承面与立杆用扣件连接,中间与立杆连接的扣件过少,上端没有到达立杆顶部用扣件与之连接。剪刀撑搭接长度不够,部分搭接只有300～500mm,小于规范不小于1M的规范。
5.7 扫地杆问题
纵向扫地杆距立杆底座高度不符合小于等于200mm的规定,有些工程甚至不设扫地杆。
5.8 交底问题
技术交底、安全交底往往是形式,没有深度,不能发挥应有作用,操作人员没有明白应该怎样做,应当注意事项。施工项目部应当依据《高支模施工方案》、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—99、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91等,对操作人员作详细的书面交底,履行签字手续、存档。
5.9 安全检查问题
高支模搭设中存在的安全隐患应由专职安全检查人员督促整改。事实上,专职安全检查人员往往不到位或不能充分发挥作用,未能起到检查、督促、落实整改的作用,安全隐患不能及时消除,应当清醒认识到专职安全检查人员在高支模施工过程中的重要作用,配置具有相应职业技能、职业道德的专职安全检查人员,在实际工作中,不放过任何一个安全隐患,这是高支模施工顺利进行的保证。
5.10 验收
高支模搭设完成,施工单位应自检合格后报请监理验收,履行安全职责。
5.11 砼浇筑观测
砼浇筑时,应派有经验的专职人员观察模板及其支撑系统的变形情况,发现异常现象时,应立即暂停施工,并将施工人员撤离危险区域,待彻底排除安全隐患后,恢复砼浇筑。
6 结论
高支模施工发生倒塌事故时有发生,造成人员伤亡占建筑工程事故死亡人数的比例相当之高,施工企业应高度重视,首先要周密设计高支模施工方案,其次,严格按照经过专家论证和审查的施工方案进行施工、验收,只有这样才能避免高支模施工发生安全事故。
参考文献
[1] 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJI30—2001建筑施工模板安全技术规范JGJI162—2008.
[2] 混凝土设计规范GB50010—2002.