于海祥，黃麗君，劉媛媛，周明維

（1重慶建工第九建設(shè)有限公司，重慶400080；2重慶盤石裝飾工程有限公司，重慶400030；3重慶城建控股（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，重慶400013）

扣件式鋼管滿堂模板支撐架使用中的誤區(qū)分析

于海祥1，黃麗君2，劉媛媛3，周明維1

（1重慶建工第九建設(shè)有限公司，重慶400080；2重慶盤石裝飾工程有限公司，重慶400030；3重慶城建控股（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，重慶400013）

詳細(xì)剖析了目前在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的使用中普遍存在的各種誤區(qū)，分析了這些錯誤產(chǎn)生的原因，明確了扣件式鋼管滿堂模板支撐架正確的搭設(shè)和構(gòu)造方式，并給出了樓面梁板扣件式鋼管滿堂模板支撐架的簡化搭設(shè)方式，對提高扣件式鋼管滿堂模板支撐架的安全技術(shù)性能起到一定的促進(jìn)作用，最后列出了現(xiàn)行兩部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的規(guī)定和構(gòu)造方面存在若干不一致之處，以便于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有效執(zhí)行。

扣件式鋼管；模板支撐架；使用誤區(qū)；剪刀撐；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

0 前言

扣件式鋼管滿堂模板支撐架由于其取材方便，搭設(shè)快速，易于調(diào)整間距，搭設(shè)樣式靈活，被廣泛用于各種房屋建筑和市政公用工程現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的模板支撐體系以及各類鋼結(jié)構(gòu)安裝的支撐架。

目前在建設(shè)工程施工領(lǐng)域，模板支撐系統(tǒng)尤其是高大模板支撐系統(tǒng)已成為導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故的重大危險源之一，由于模板支撐系統(tǒng)設(shè)計、構(gòu)造、支設(shè)方法不合理導(dǎo)致的模板支撐工程整體坍塌事故多為重大事故。這些事故中，扣件式鋼管滿堂模板支撐架失效導(dǎo)致的事故尤為普遍。國家住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部組織相關(guān)單位編寫并發(fā)布了系列與模板支撐系統(tǒng)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且于2009年印發(fā)了《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》，將模板工程及支撐體系列入危險性較大的分部分項工程范圍，并于同年印發(fā)了《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》，對方案管理、驗收管理、施工管理、監(jiān)督管理進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，可見國家或行業(yè)對模板支撐體系施工安全的重視程度。

長期以來，施工行業(yè)在使用扣件式鋼管滿堂模板支撐架方面普遍存在將模板支撐架與施工腳手架概念混淆、不嚴(yán)格按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)施工、架體搭設(shè)隨意性大等現(xiàn)象，致使扣件式鋼管滿堂模板支撐架體系屢屢發(fā)生沉降、過大變形，影響工程質(zhì)量甚至發(fā)生支撐架垮塌導(dǎo)致群死群傷的安全事故。

1 扣件式鋼管滿堂模板支撐架的常見使用誤區(qū)

1.1 改變支架立桿的軸心受力形式

較多的工程中，支架立桿頂部未設(shè)置可調(diào)螺桿托撐，模板荷載通過鋼管橫桿和扣件傳遞至立桿，構(gòu)造及受力形式如圖1 (a）所示，此時橫桿為受彎構(gòu)件，由于橫桿和立桿通過扣件進(jìn)行連接，節(jié)點為半剛性，能夠傳遞彎矩，因此支架立桿為壓彎構(gòu)件，改變了立桿軸心受壓的力學(xué)模型，二階效應(yīng)顯著，支架穩(wěn)定性大大降低。此種做法是將模板支撐架與腳手架的概念相混淆。實際應(yīng)用中應(yīng)在立桿頂部采用可調(diào)托撐傳力，嚴(yán)格保證立桿的軸心受力狀態(tài)，其構(gòu)造及受力形式如圖1(b）所示。

圖1 不同架體搭設(shè)形式對應(yīng)的立桿受力形式

但對于一般的樓面結(jié)構(gòu)，由于荷載小，樓層高度小，也可以采用圖1（a）所示的立桿受力形式，其支架簡化構(gòu)造參見本文第2章所述。

1.2 模板支撐架與腳手架混搭

在腳手架與模板支撐架毗鄰的情況下，往往將腳手架的橫桿扣接到模板支撐架的立桿上，或者采用將支撐架立桿扣接在架體的水平拉桿上，從而破壞了支撐架立桿從頂托到基礎(chǔ)的完整軸心受力體系，對支架穩(wěn)定性造成隱患。

1.3 支架搭設(shè)前不注重立桿的預(yù)先平面布置

實際樓面梁板模板支撐架的搭設(shè)受到主次梁平面布置的影響，既要滿足支架立桿縱橫向排列整齊又要達(dá)到每根梁下部至少有一根立桿的基本要求，往往局部立桿縱橫間距并不是固定值，如果在具體布置各部位立桿時，不事先根據(jù)樓面梁的平面布置在圖上布置出各部位立桿的具體布置，很難達(dá)到支架立桿縱橫向成陣列的效果，從而影響豎向縱橫兩個方向剪刀撐的設(shè)置。

實際工程中確定立桿縱橫間距時，可先確定板周邊梁的立桿布置間距，縱橫梁下立桿布置后，樓板區(qū)立桿的縱橫間距自然得以確定。然而樓板的縱橫向跨度數(shù)值往往跟上述確定的樓板區(qū)立桿縱橫間距不是整數(shù)倍數(shù)，這就需要根據(jù)實際板跨度微調(diào)部分立桿間距，因此立桿的平面放樣至關(guān)重要。

1.4 水平桿設(shè)置不合理

模板支撐架方案中，一般按照計算所需的立桿步距進(jìn)行搭設(shè)而忽略了掃地桿離地間距、頂部水平桿（又叫封頂桿）離梁板底部模板距離以及其余各步距的均等性，往往導(dǎo)致支架立桿各步距不協(xié)調(diào)，影響了計算長度的取值。

實際工程中確定立水平桿布置時，應(yīng)先確定掃地桿離地間距（不大于200mm），然后在可調(diào)托撐底部的立桿頂端確定封頂桿的位置，最后將掃地桿與封頂桿之間的間距在滿足支架穩(wěn)定性計算所確定步距條件下，進(jìn)行平均分配確定實際步距。但尚需注意，當(dāng)層高在8~20m時，在最頂步距兩水平拉桿中間應(yīng)加設(shè)一道水平拉桿；當(dāng)層高大于20m時，在對頂兩步距水平拉桿中間應(yīng)分別增加一道水平拉桿。

實際工程中，由于梁和板不等高，給封頂桿的設(shè)置帶來一定困難，為了既滿足立桿上端伸出封頂桿的距離（包含可調(diào)螺桿）不大于0.5m，又能將整個樓面的頂部水平拉桿拉通，可將高度最大的梁底部的水平封口桿在整個樓面拉通作為整體的封頂桿，同時又在樓板底設(shè)置一道水平封頂桿，這兩道封頂桿間的距離組成了架體的整體頂部距，如圖5所示。

1.5 剪刀撐的設(shè)置不合理

設(shè)計模板支撐架的豎向剪刀撐時，往往忽略了扣件式鋼管滿堂模板支撐架有普通型和加強(qiáng)型兩種類型，原則上兩種類型都可采用，但兩種類型對應(yīng)的立桿計算長度的取值是不同的，確定計算長度時如果采用了普通型剪刀撐布置對應(yīng)的計算長度系數(shù)，則剪刀撐應(yīng)嚴(yán)格按照普通型的構(gòu)造要求進(jìn)行設(shè)置，反之亦然。

1.5.1 豎向剪刀撐設(shè)置的誤區(qū)

《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011[1]中對于縱橫向剪刀撐的設(shè)置規(guī)定為：在架體外側(cè)周邊及內(nèi)部縱橫向每一定距離，由地至頂設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐，且剪刀撐寬度（跨度）與上述距離相同。以普通型剪刀撐為例，在具體執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)時，經(jīng)常在縱橫向豎向平面內(nèi)，將豎向剪刀撐設(shè)置成圖2所示。

圖2 錯誤的普通型剪刀撐架體豎向剪刀撐布置立面圖

根據(jù)陸征然、陳志華、王小盾等[2]的有限元分析及實驗研究，對架體豎向剪刀撐規(guī)定必須在設(shè)置平面內(nèi)連續(xù)滿布才能保證架體的整體穩(wěn)定。如圖2所示的豎向剪刀撐設(shè)置中間存在無剪刀撐區(qū)段，這些區(qū)段易形成傾斜機(jī)構(gòu)，架體整體穩(wěn)定性無充分保障。以普通型剪刀撐為例，在縱橫向豎向平面內(nèi)豎向剪刀撐應(yīng)按圖3所示方式在整個豎向平面內(nèi)滿布。

圖3 正確的普通型剪刀撐架體豎向剪刀撐布置立面圖

圖4 普通型架體水平、豎向剪刀撐總體布置圖

施工現(xiàn)場滿堂模板支撐架，經(jīng)常不設(shè)置剪刀撐或僅在支架外圍設(shè)置豎向剪刀撐，這種結(jié)構(gòu)不合理，局部為幾何可變體系，所以要求滿堂模板支撐架在縱橫向間隔一定間距設(shè)置連續(xù)滿布的豎向剪刀撐，以保證架體在豎向平面內(nèi)保持幾何不變體系。

1.5.2 水平剪刀撐設(shè)置的誤區(qū)

實際工程當(dāng)中，尤其是一般的房屋建筑樓面施工中，模板支撐架中往往忽略了水平剪刀撐的搭設(shè)。不論哪種形式的模板支撐架，均應(yīng)在豎向剪刀撐頂部交叉點平面內(nèi)設(shè)置連續(xù)滿布的水平剪刀撐。當(dāng)支架超過一定高度或者超過一定施工荷載時，尚應(yīng)在掃地桿設(shè)置層或中間平面內(nèi)連續(xù)滿布設(shè)置水平剪刀撐，以保證架體的整體幾何不變性。以普通型剪刀撐為例，豎向、水平剪刀撐的總體設(shè)置應(yīng)按照圖4的方式。

表1 JGJ162-2008與JGJ130-2011差異列表

1.6 設(shè)計與計算未按照鋼管實際截面幾何特性

《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011給出了公稱幾何尺寸為Φ48.3mmX3.6mm的鋼管的截面積和特性，支架設(shè)計計算中往往直接從表中查取相關(guān)截面特性數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，而實際工程中，鋼管尺寸往往存在較大的負(fù)偏差，按公稱截面特性數(shù)據(jù)進(jìn)行計算致使設(shè)計結(jié)果不安全。應(yīng)按照進(jìn)場鋼管材料實際的幾何尺寸確定的截面特性進(jìn)行計算和設(shè)計。

圖5 采用簡化構(gòu)造后樓面梁板模板支撐架形式

2 樓面梁板模板支撐架的簡化形式

一般民用建筑工程中，由于樓板厚度不大，梁截面尺寸較小，樓層高度也不大，扣件式鋼管搭設(shè)的滿堂模板支撐架可以采用簡化形式進(jìn)行搭設(shè)，這既減少了設(shè)置頂部可調(diào)托撐的麻煩又能保證梁板支撐架的整體穩(wěn)定性。具體可從以下方面對架體構(gòu)造進(jìn)行簡化。

（1）立桿頂部不設(shè)置螺桿可調(diào)托撐，采用圖1（a）所示支撐形式，模板荷載通過鋼管橫桿和扣件傳遞至立桿，此時頂部水平桿兼作模板系統(tǒng)的承重梁。實踐證明，對于一般的樓面，這種簡化立桿構(gòu)造形式能夠保證架體的整體穩(wěn)定性，立桿應(yīng)力較小，立桿長度可通過底部的可調(diào)螺桿底座調(diào)整。

（2）板底設(shè)置一道水平封口拉桿兼作樓板模板木方的承重橫梁，梁底也設(shè)置一道水平封口拉桿兼作梁模板木方的承重橫梁，這兩道水平封口桿之間的距離形成架體的頂步距，由于一般樓面梁高度較小，因此此步距不會超過計算支架整體穩(wěn)定性計算所需的架體步距。

（3）梁底兩側(cè)立桿的距離與板模板支撐架穩(wěn)定性計算所需的立桿間距相同，這樣既便于立桿間距在垂直于梁斷面方向基本相同，也便于該方向豎向剪刀撐的設(shè)置。

采用如上所述簡化構(gòu)造后，樓面梁板模板支撐架的形式如圖5所示。

3 現(xiàn)行規(guī)范差異比較

目前現(xiàn)行關(guān)于扣件式鋼管滿堂模板支撐架的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008[3]和《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011，這兩部標(biāo)準(zhǔn)在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的規(guī)定和構(gòu)造方面存在若干不一致之處，為便于查閱，現(xiàn)將兩部規(guī)范的規(guī)定差異列出，如表1所示[4]。實際工程的模板支撐架設(shè)計中，應(yīng)采用兩部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定較為嚴(yán)格的規(guī)定和構(gòu)造要求，以保證架體安全。

4 結(jié)論

綜上所述，目前在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的使用中普遍存在改變支架立桿的軸心受力形式、模板支撐架與腳手架混搭、支架搭設(shè)前不注重立桿的預(yù)先平面布置、水平桿設(shè)置不合理、剪刀撐設(shè)置不合理等使用誤區(qū)，致使扣件式鋼管滿堂模板支撐架的穩(wěn)定性降低，增加了安全風(fēng)險。本文詳細(xì)剖析了各種錯誤，分析了原因，明確了正確的搭設(shè)和構(gòu)造方式，并給出了樓面模板支撐架的簡化搭設(shè)方式，對提高扣件式鋼管滿堂模板支撐架的安全技術(shù)性能起到一定的促進(jìn)作用。本文列出了現(xiàn)行兩部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在扣件式鋼管滿堂模板支撐架的規(guī)定和構(gòu)造方面存在若干不一致之處，以便于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有效執(zhí)行。

[1]JGJ130-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]陸征然，陳志華，王小盾，等.扣件式鋼管滿堂支撐體系穩(wěn)定性的有限元分析及實驗研究[J].土木工程學(xué)報，2012，45(1):49-60.

[3]JGJ 162-2008建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]于海祥，黃麗君，張忠衛(wèi)，等.現(xiàn)行模板及腳手架行業(yè)規(guī)范中支架構(gòu)造之差異分析[J].重慶建筑，2012，11(6):31-33.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Analysis on Improper Application of Formwork Supportof Fastener-style SteelPipe

Various kinds ofimproper applications of formwork supportoffastener-style steelpipe are elaborated in detailwith causes analyzed.The right setting and construction methods of this kind of formwork supportare presented and the simplified setting method ofthatfor floor beam and slab are given.These methods can somehow enhance its safety performance.Some differences in regulation and construction for formwork support of fastener-style steelpipe by two existing standards are listed foreffective implementation ofrelevantstandard.

fastener-style steelpipe;formwork support;improper application;shearbrace;industrialstandard

TU711

A

1671-9107（2013）05-0028-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.05.028

2013-04-18

于海祥（1980-），男，山東昌樂人，工學(xué)博士，高級工程師，主要從事結(jié)構(gòu)工程、工程力學(xué)和施工技術(shù)研究。