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前言：
当前，对于超高、超重的满堂支架模，由于施工企业疏于管理，施工方案未经仔细设计计算，选用钢管与扣件材料不合格，搭设构造不符合施工规范和设计要求。结果造成整体坍塌的重大伤亡事故时有发生。
本文从满堂支模架的设计与计算这一角度重点分析一下，可能引起坍塌的原因，并提出几点建议对策，供商讨。
一、 脚手架钢管材质问题
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》﹝JGJ130-2001﹞规定：钢管应采用国标《直缝电焊钢管﹝GB1T13793﹞》﹝GB1T3092﹞中规定的3号普通钢管，其质量应符合国标《碳素结构钢》﹝GB1T700﹞中Q235-A级钢，外径为48mm的钢管，壁厚为3.5mm。
当前市场上供应的一些脚手架钢材，材质上存在不少问题，管材规格上偏差也很大。规范要求的规格48mm*3.5mm，规范允许的壁厚度为-0.5mm，生产厂家就钻这误差的空子，直接生产48mm*3.0mm的管子，使钢管的轴向抗压强度下降了12%。
二、 扣件的质量问题
扣件式钢管脚手架和模板支架，之所以能组合成一个整体的空间结构，以承受各类施工荷载和风载，关键在于钢管通过各类扣件将其组成整体。故扣件的质量好坏直接关系到满堂支架的安全。规范要求扣件应用可锻铸铁制作，材质应符合国标《钢管脚手架扣件》﹝GB15831-1995﹞规定。
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》﹝JGJ130-2001﹞规定：一个直角扣件、旋转扣件抗滑的承载力设计值为8.0KN。
据有关部门抽样检查发现，市场上供应的扣件质量合格率较低，一些小厂生产的扣件合格率甚至为0，这是一个很大的安全隐患。另外，一个扣减能否达到要求的设计值，还有一些不定因素，例如：
1、扣件螺栓拧紧扭力矩是否能满足≥40KN，≤65NM，以避免过松过紧问题；
2、重复使用的扣件，如有裂缝、变形、滑丝砂眼等现象，应废弃。
3、表面未经清理或清理不干净，存在锈迹，水泥砂浆和泥土等影响扣件与钢管的握裹力。
三、 梁下模架立柱布置
① 布置方案
对一般楼面结构的钢筋混凝土梁，在横向间距则根据计算需要予以加密。
② 支撑钢管连接扣件计算：
直接支撑混凝土梁的水平钢管所承受外荷载有：钢筋混凝土梁自重；梁底模和侧模重；混凝土振捣荷载；
③ 水平钢管强度计算
按简支梁计，需计算距中弯距，抗弯强度
④ 计算结果
计算结果符合条件要求时，才满足一个扣件抗滑承载力的要求。
四、 影响模架立柱稳定性因素
① 立柱所承受荷载
上述计算中均未计及满堂脚手架及脚手板的荷载，计算立柱强度时，不能漏算。假定横架高15m，步距为1.8m，共9步。梁下立柱纵横间距分别为0.5m*0.85m在上、中、下各设一层满铺脚手板，间距<10m。
脚手架自重（包括立柱、纵横水平杆、剪刀撑、扣件、脚手板及施工活荷载等）合计为7.63KN.
板传来荷载：0.7*1*7.236=5.065KN，梁传来荷载：4.775KN。
曲梁侧面一根立柱底部最大轴向压力共计：N=7.63+5.065+4.775=17.47KN
② 立柱稳定计算
㈠立柱步距1.8m，其计算长度L0，则总的允许轴向承载压力设计值[N]=0.185*205*489=18.55KN,大于实有轴向力 N=17.47，可以。
㈡如按JGJ130规范第5.6.2条的规定计算长度L0=h+2a，h为步距取1.8m，a为立杆伸出顶层横向水平轩中心到横板支撑点的长度，取0.2m，则则总的允许轴向承载压力设计值为：
[N]=0.352*205*489=35.29KN.
比按脚手架立柱取值得[N]=18.55KN大于90%。故按此法计算安全度偏低。
③影响立柱安全的几个问题。
㈠立柱计算中，切记吧能忽视高架满堂脚手杆的自重（包括脚手板及施工荷载）。
㈡满堂横板支架的高矮只是影响架体的自重，即高度增加几米或减少几米，不会直接导致其结构体系的变化。但满堂支架塔设时，其立杆纵横向的间距垂直方向的步距从及纵横水平杆和剪刀撑的塔设时影响安全的关键。必须严格设计要求施工。
㈢步距大小直接影响立柱的稳定性。
㈣扫地杆不仅是把满堂脚手架组成整体，从计算上来看，它还是缩短第一步立柱计算长度的必要保证，如果立柱下部不设扫地杆，则绞段立柱相当于“悬壁”。其计算长度要乘2，计算中即使不再考虑脚手架稳定因素的单杆计算长度系数ｕ，则L0=1.155*2*200=462cm，λ=292.4，Ф=0.0856，轴向承载力允许值为8.58KN（强度降低53.7%）。因此，扫地杆必须设置，万不可忽视。
㈤立柱接头，必须采用对接，而且上下立柱必须紧窗接触，以便能直接传递轴向力。因为对接扣件抗滑承载力设计值仅为3.20KN远小于立柱本身承载力18.55KN。故上，下两段立柱不直接触是不安全的。
㈥规范JGJ130对满堂模板支架设计荷载，如施工荷载等的要求不够具体，对脚手架的铺设也无要求。本文从安全出发，考虑荷载取一层2KN/m2，脚手板按上、中、下三层计，间距＜10m利于施工人员安全。
五、 立柱基础在保证模架稳定中的作用
满堂模板支架立柱的基础往往不引起重视，如果基础出现较大不匀称沉降，则直接危及整个支架的稳定甚至倒坍。
一般情况下，立柱都置于经分层夯实的回填土上，回填土的地基承载力为标准值取80KN/ m2，因此按常规在立柱下垫木板或槽钢的做法是不行的。本文认为最佳方法是在分层夯实的回填土上浇注一层10cm～20cm的C20混凝土面。必须时视填土质地及上部荷载大小，适当配以Ф8～Ф10@150～200构造钢筋。同时在立柱下，再垫以木板，以保证良好接触及力的传递。
六、 大梁模板支架设计中的问题
① 原则要求
当梁截面过大，采用扣件式钢筋脚手架组装或满堂脚手架时，关键是要保证大梁传给立杆夫人集中力的作用点，要尽量紧贴立杆，避免梁底横杆内力较大，导致梁底下挠，影响工程质量的安全生产。
② 底槽与楞木设计
根据设计结构，进行梁的荷载计算，经计算底横及楞木的抗弯强度和挠度均须满足设计标准的要求。
③ 立柱设计
单根立柱所承受的总轴向压力N应小于允许轴向承载压力设计值[N]。
④ 基础设计
当地基为分层夯实的回填土，其承载力标准值取不得大于80KN/M2.调整系数应为KC=0.4，每根立柱杆下基础面积应满足上部荷载要求。
七、 支撑体系
满唐模板支模架侧向稳定性、只要靠其支撑来保证。JGJ130规范对满堂模板模架的支撑设置作如下规定：
① 满堂模板支模架四边于中间设隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑由底至顶连续设置。
② 高于4m的模板支模架，其两端于中间每隔4排立杆从顶层向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
③ 每道剪刀撑跨越立杆的根数，不应小于4跨，且不小于6m。跨越立杆最多根数，当斜杆与立杆交角为45°时，不多于7根。当为50°时，不多于6根。当为60°时不多于5根。
④ 剪刀撑斜杆的接长，采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不小于2个旋转扣件固接。
八、 结束语
本文认为工程施工必须完全按规范要求施行，使荷载做到垂直传递，不产生偏心、歪斜，确保立柱计算长度的取值，方能保证整个支架体系符合设计要求。但不能认为有个规范设计，就不会倒塌，还应精心施工，确保支架模搭质量，并加强施工管理，这是必须引起高度重视的。
当前，对于超高、超重的满堂支架模，由于施工企业疏于管理，施工方案未经仔细设计计算，选用钢管与扣件材料不合格，搭设构造不符合施工规范和设计要求。结果造成整体坍塌的重大伤亡事故时有发生。
本文从满堂支模架的设计与计算这一角度重点分析一下，可能引起坍塌的原因，并提出几点建议对策，供商讨。
一、 脚手架钢管材质问题
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》﹝JGJ130-2001﹞规定：钢管应采用国标《直缝电焊钢管﹝GB1T13793﹞》﹝GB1T3092﹞中规定的3号普通钢管，其质量应符合国标《碳素结构钢》﹝GB1T700﹞中Q235-A级钢，外径为48mm的钢管，壁厚为3.5mm。
当前市场上供应的一些脚手架钢材，材质上存在不少问题，管材规格上偏差也很大。规范要求的规格48mm*3.5mm，规范允许的壁厚度为-0.5mm，生产厂家就钻这误差的空子，直接生产48mm*3.0mm的管子，使钢管的轴向抗压强度下降了12%。
二、 扣件的质量问题
扣件式钢管脚手架和模板支架，之所以能组合成一个整体的空间结构，以承受各类施工荷载和风载，关键在于钢管通过各类扣件将其组成整体。故扣件的质量好坏直接关系到满堂支架的安全。规范要求扣件应用可锻铸铁制作，材质应符合国标《钢管脚手架扣件》﹝GB15831-1995﹞规定。
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》﹝JGJ130-2001﹞规定：一个直角扣件、旋转扣件抗滑的承载力设计值为8.0KN。
据有关部门抽样检查发现，市场上供应的扣件质量合格率较低，一些小厂生产的扣件合格率甚至为0，这是一个很大的安全隐患。另外，一个扣减能否达到要求的设计值，还有一些不定因素，例如：
1、扣件螺栓拧紧扭力矩是否能满足≥40KN，≤65NM，以避免过松过紧问题；
2、重复使用的扣件，如有裂缝、变形、滑丝砂眼等现象，应废弃。
3、表面未经清理或清理不干净，存在锈迹，水泥砂浆和泥土等影响扣件与钢管的握裹力。
三、 梁下模架立柱布置
① 布置方案
对一般楼面结构的钢筋混凝土梁，在横向间距则根据计算需要予以加密。
② 支撑钢管连接扣件计算：
直接支撑混凝土梁的水平钢管所承受外荷载有：钢筋混凝土梁自重；梁底模和侧模重；混凝土振捣荷载；
③ 水平钢管强度计算
按简支梁计，需计算距中弯距，抗弯强度
④ 计算结果
计算结果符合条件要求时，才满足一个扣件抗滑承载力的要求。
四、 影响模架立柱稳定性因素
① 立柱所承受荷载
上述计算中均未计及满堂脚手架及脚手板的荷载，计算立柱强度时，不能漏算。假定横架高15m，步距为1.8m，共9步。梁下立柱纵横间距分别为0.5m*0.85m在上、中、下各设一层满铺脚手板，间距<10m。
脚手架自重（包括立柱、纵横水平杆、剪刀撑、扣件、脚手板及施工活荷载等）合计为7.63KN.
板传来荷载：0.7*1*7.236=5.065KN，梁传来荷载：4.775KN。
曲梁侧面一根立柱底部最大轴向压力共计：N=7.63+5.065+4.775=17.47KN
② 立柱稳定计算
㈠立柱步距1.8m，其计算长度L0，则总的允许轴向承载压力设计值[N]=0.185*205*489=18.55KN,大于实有轴向力 N=17.47，可以。
㈡如按JGJ130规范第5.6.2条的规定计算长度L0=h+2a，h为步距取1.8m，a为立杆伸出顶层横向水平轩中心到横板支撑点的长度，取0.2m，则则总的允许轴向承载压力设计值为：
[N]=0.352*205*489=35.29KN.
比按脚手架立柱取值得[N]=18.55KN大于90%。故按此法计算安全度偏低。
③影响立柱安全的几个问题。
㈠立柱计算中，切记吧能忽视高架满堂脚手杆的自重（包括脚手板及施工荷载）。
㈡满堂横板支架的高矮只是影响架体的自重，即高度增加几米或减少几米，不会直接导致其结构体系的变化。但满堂支架塔设时，其立杆纵横向的间距垂直方向的步距从及纵横水平杆和剪刀撑的塔设时影响安全的关键。必须严格设计要求施工。
㈢步距大小直接影响立柱的稳定性。
㈣扫地杆不仅是把满堂脚手架组成整体，从计算上来看，它还是缩短第一步立柱计算长度的必要保证，如果立柱下部不设扫地杆，则绞段立柱相当于“悬壁”。其计算长度要乘2，计算中即使不再考虑脚手架稳定因素的单杆计算长度系数ｕ，则L0=1.155*2*200=462cm，λ=292.4，Ф=0.0856，轴向承载力允许值为8.58KN（强度降低53.7%）。因此，扫地杆必须设置，万不可忽视。
㈤立柱接头，必须采用对接，而且上下立柱必须紧窗接触，以便能直接传递轴向力。因为对接扣件抗滑承载力设计值仅为3.20KN远小于立柱本身承载力18.55KN。故上，下两段立柱不直接触是不安全的。
㈥规范JGJ130对满堂模板支架设计荷载，如施工荷载等的要求不够具体，对脚手架的铺设也无要求。本文从安全出发，考虑荷载取一层2KN/m2，脚手板按上、中、下三层计，间距＜10m利于施工人员安全。
五、 立柱基础在保证模架稳定中的作用
满堂模板支架立柱的基础往往不引起重视，如果基础出现较大不匀称沉降，则直接危及整个支架的稳定甚至倒坍。
一般情况下，立柱都置于经分层夯实的回填土上，回填土的地基承载力为标准值取80KN/ m2，因此按常规在立柱下垫木板或槽钢的做法是不行的。本文认为最佳方法是在分层夯实的回填土上浇注一层10cm～20cm的C20混凝土面。必须时视填土质地及上部荷载大小，适当配以Ф8～Ф10@150～200构造钢筋。同时在立柱下，再垫以木板，以保证良好接触及力的传递。
六、 大梁模板支架设计中的问题
① 原则要求
当梁截面过大，采用扣件式钢筋脚手架组装或满堂脚手架时，关键是要保证大梁传给立杆夫人集中力的作用点，要尽量紧贴立杆，避免梁底横杆内力较大，导致梁底下挠，影响工程质量的安全生产。
② 底槽与楞木设计
根据设计结构，进行梁的荷载计算，经计算底横及楞木的抗弯强度和挠度均须满足设计标准的要求。
③ 立柱设计
单根立柱所承受的总轴向压力N应小于允许轴向承载压力设计值[N]。
④ 基础设计
当地基为分层夯实的回填土，其承载力标准值取不得大于80KN/M2.调整系数应为KC=0.4，每根立柱杆下基础面积应满足上部荷载要求。
七、 支撑体系
满唐模板支模架侧向稳定性、只要靠其支撑来保证。JGJ130规范对满堂模板模架的支撑设置作如下规定：
① 满堂模板支模架四边于中间设隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑由底至顶连续设置。
② 高于4m的模板支模架，其两端于中间每隔4排立杆从顶层向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
③ 每道剪刀撑跨越立杆的根数，不应小于4跨，且不小于6m。跨越立杆最多根数，当斜杆与立杆交角为45°时，不多于7根。当为50°时，不多于6根。当为60°时不多于5根。
④ 剪刀撑斜杆的接长，采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不小于2个旋转扣件固接。
八、 结束语
本文认为工程施工必须完全按规范要求施行，使荷载做到垂直传递，不产生偏心、歪斜，确保立柱计算长度的取值，方能保证整个支架体系符合设计要求。但不能认为有个规范设计，就不会倒塌，还应精心施工，确保支架模搭质量，并加强施工管理，这是必须引起高度重视的。