莫謊,周淳
(1 石屏縣建筑工程安全質(zhì)量監(jiān)督站,云南 紅河 662200;2 云南建投第四建設(shè)有限公司,昆明 650500)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、功能的要求越來(lái)越高,導(dǎo)致超常規(guī)的多功能、大空間、大跨度的混凝土結(jié)構(gòu)越來(lái)越多,這類工程需要以高大模板支撐體系為施工保障??奂戒摴芨咧J亲畛R?jiàn)的高大模板支撐體系,其水平混凝土構(gòu)件的模板支撐系統(tǒng)高度超8 m,或跨度超18 m,施工總荷載>10 k N/m2,或集中線荷載>15 kN/m[1]。其施工技術(shù)要點(diǎn)包括:合理選用原材料,模板支撐體系的搭設(shè)、安裝和拆除,梁、板模板的施工;管理的手段包括:規(guī)范審批流程,優(yōu)化施工方案,嚴(yán)格地現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收等。雖然扣件式鋼管高支模體系在現(xiàn)代工程中得到了廣泛應(yīng)用,但其模板支撐體系大多屬于超高、超限模板,往往因設(shè)計(jì)方案、施工構(gòu)架不科學(xué),現(xiàn)場(chǎng)管理不合理等,難以在實(shí)際施工中發(fā)揮其作用,甚至建筑坍塌等事故時(shí)有發(fā)生。
大量學(xué)者和工程技術(shù)人員對(duì)扣件式鋼管高支模體系進(jìn)行了研究,夏永峰[2]研究了高支模的施工難點(diǎn)和施工工藝,薛炳泉等[3]基于理論計(jì)算分析了如何正確規(guī)范地運(yùn)用高支模體系,徐登周等[4]提出了驗(yàn)算高支模安全性的簡(jiǎn)易方法,李海波[5]探討了高支模的施工管理要點(diǎn),周繼忠[6]以事故調(diào)研為切入點(diǎn)分析了如何做好高支模工程的安全監(jiān)理,等等。
綜上所述,扣件式腳手架高大模板支撐體系必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的受力分析,以保證設(shè)計(jì)方案科學(xué)、合理,支撐體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與高大模板的特性相結(jié)合,在施工過(guò)程中嚴(yán)格把控現(xiàn)場(chǎng)管理,避免發(fā)生安全、質(zhì)量事故,從而確保整個(gè)工程高效、安全、高質(zhì)量地完工。
本文以云南省某倉(cāng)庫(kù)工程為例,結(jié)合工程實(shí)踐中的難點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),對(duì)扣件式鋼管大模板支撐體系的施工與安全管理進(jìn)行了分析,重點(diǎn)剖析了梁、板模板設(shè)計(jì)原則及相應(yīng)的施工工藝,并進(jìn)一步探討了其現(xiàn)場(chǎng)施工管理的方案。
云南省某倉(cāng)庫(kù)工程,由8 棟倉(cāng)庫(kù)組成,均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),地上2 層,1 層層高5.1 m,2 層層高10.0 m(梁最大跨度18 m),建筑總高度15.4 m。地梁、基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土為C30,基頂框架柱混凝土為C35,屋面框架柱混凝土為C30,框架、梁板混凝土均為C30。
該倉(cāng)庫(kù)為工業(yè)廠房,單層面積大,層高高,結(jié)構(gòu)跨度大。結(jié)合該工程的實(shí)際情況,梁板模板采用木模板,面板為18 mm厚的木層板,梁底模為50 mm×100 mm 木方,梁側(cè)模主楞為50 mm×100 mm 木方,次楞為50 mm×100 mm 木方,采用扣件式鋼管腳手架作為模板支撐架,滿堂搭設(shè)。
2.1.1 梁模板及支撐
梁模板及支撐體系如圖1 所示,由支撐立桿和橫桿構(gòu)成,梁底增加2 道承重立桿,采用U 形托撐調(diào)節(jié)立桿高度和承重,梁底垂直于梁截面設(shè)3 根50 mm×100 mm 木方;鋼管類型為φ48 mm×3.0 mm,采用扣件連接方式;梁側(cè)模內(nèi)龍骨縱向布置,內(nèi)龍骨為50 mm×100 mm 木方,共設(shè)7 道,外龍骨同樣為50 mm×100mm 木方;此外,布置3 道對(duì)拉螺栓。梁模板及支撐體系基本參數(shù)取值如表1 所示。
表1 梁模板及支撐體系參數(shù)
圖1 梁模板及支撐體系
2.1.2 板模板及支撐
板模板及支撐體系如圖2 所示,樓板現(xiàn)澆層厚度120 mm,模板支撐體系同樣由立桿和橫桿組成,鋼管類型為φ48 mm×3.0 mm,采用扣件連接方式。板模板及支撐體系基本參數(shù)取值如表2 所示。
表2 梁模板及支撐體系參數(shù)
圖2 板模板及支撐體系
樓板現(xiàn)澆厚度0.12 m,模板支架搭設(shè)高度10.00 m,搭設(shè)尺寸為:立桿的縱距b=0.95 m,立桿的橫距l(xiāng)=0.95 m,立桿的步距h=1.65 m;模板面板采用層板,厚度為18 mm,板底木楞截面寬度50 mm;高度100 mm;間距300 mm;采用的立桿的上端伸出至模板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度0.30 m。
2.2.1 梁模板施工工藝
工藝流程:立桿、拉桿安裝→梁底模安裝→梁鋼筋綁扎→側(cè)模安裝→側(cè)模加固→校正→預(yù)檢。
梁底支撐由2 排普通鋼管(φ48 mm×3.0 mm)和滿堂架剛性連接而成,立桿橫向和縱向之間的間距及步距應(yīng)符合本方案“模板支撐設(shè)計(jì)”的規(guī)定。立桿上端由U 形托調(diào)節(jié)高度,伸出長(zhǎng)度不大于200 mm;立桿下端墊有腳手板,尺寸為50 mm×250 mm×4 000 mm。
立桿連接方式為對(duì)接,軸心受壓,從而增強(qiáng)穩(wěn)定性;掃地桿、水平拉桿由扣件進(jìn)行對(duì)接,剪刀撐連接方式為搭接,且搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于1 000 mm,搭接部位由3 個(gè)扣件組成,2 端扣件離鋼管端頭不小于100 mm。梁側(cè)主龍骨與梁底小橫桿用卡子連接至固定梁底。
梁支模施工工序:鋪設(shè)梁底、軸線標(biāo)高檢查校正、固定、梁鋼筋綁扎,側(cè)模安裝。
2.2.2 板模板施工工藝
工藝流程:立桿安裝→主次龍骨安裝→立桿高度調(diào)節(jié)→多層板模板鋪設(shè)→測(cè)平、標(biāo)高調(diào)節(jié)→拉桿安裝→預(yù)檢。
樓板模板支撐架采用普通鋼管(φ48 mm)滿堂支撐體系。立桿上端由U 形托撐調(diào)節(jié)高度,且伸出長(zhǎng)度不大于200 mm;立桿下墊腳手板,尺寸50 mm×250 mm×4 000 mm。掃地桿離地不大于200 mm,最上面的一步拉桿到支撐點(diǎn)的距離不得大于500 mm。
剪刀撐設(shè)置:四周為外立面,整個(gè)高度和長(zhǎng)度上連續(xù)設(shè)置;支架內(nèi)部:整個(gè)長(zhǎng)度和高度上每隔5~6 m 連續(xù)設(shè)置;剪刀撐與地面夾角:45°~60°。在掃地桿處、腰梁上水平拉桿處、最上面的一步水平桿處各設(shè)置1 道水平剪刀撐(掃地桿高度不大于200 mm)。
在樓板支架外側(cè)及中間有結(jié)構(gòu)柱的部位,根據(jù)柱間距水平方向、豎向上按3 m 間距設(shè)置剛性連接點(diǎn),將立柱與結(jié)構(gòu)實(shí)體連接,連墻件拉桿至少與2 排立桿連接。同時(shí),在腰梁面預(yù)埋鋼管,用十字扣件和水平桿件連接(每跨梁上至少預(yù)埋1 個(gè)點(diǎn))。
立桿連接方式為對(duì)接,軸心受壓,從而增強(qiáng)穩(wěn)定性;掃地桿、水平拉桿由扣件進(jìn)行對(duì)接,剪刀撐連接方式為搭接,且搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于1 000 mm,搭接部位由3 個(gè)扣件組成,兩端扣件距離鋼管端頭不小于100 mm。梁側(cè)主龍骨與梁底小橫桿用卡子連接至固定梁底。同一步距之內(nèi)不得設(shè)置2 個(gè)相鄰立桿接頭,且接頭沿豎向的錯(cuò)開(kāi)距離應(yīng)大于500 mm,距離主節(jié)點(diǎn)的距離小于1/3 步距。
平臺(tái)板鋪完成鋪設(shè)后,測(cè)量模板標(biāo)高,并采用靠尺找平。
本工程扣件式鋼管高大模板支撐體系鋪設(shè)完成后的效果如圖3 所示。
圖3 扣件式鋼管高大模板支撐體系鋪設(shè)完成效果
2.3.1 方案論證
結(jié)合實(shí)際情況及相關(guān)規(guī)范要求,編制高大模板支撐體系專項(xiàng)施工方案,并組織5 人及以上的專家進(jìn)行論證,論證后形成書(shū)面意見(jiàn)。結(jié)合論證意見(jiàn)對(duì)方案進(jìn)行修改完善,上報(bào)專家重新審核確認(rèn),并經(jīng)施工企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人、總監(jiān)理工程師及建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后,方可組織實(shí)施。
2.3.2 方案交底
方案編制、修改、審批完善后,由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人向全體管理人員進(jìn)行交底,確保管理人員掌握架體搭設(shè)的施工工藝、搭設(shè)要求及技術(shù)安全保證措施。
與有架體搭設(shè)專業(yè)資質(zhì)的勞務(wù)公司簽訂施工合同。對(duì)施工作業(yè)人員進(jìn)行安全、技能方面的培訓(xùn),作業(yè)人員均需持證上崗,施工作業(yè)前,由現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行安全技術(shù)交底,交底后方可施工。
與有相應(yīng)資質(zhì)的租賃公司簽訂租賃合同。對(duì)鋼管扣件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽檢,送檢合格后方可租賃。制訂完整的材料需要量計(jì)劃,有序組織材料進(jìn)場(chǎng),減少現(xiàn)場(chǎng)二次轉(zhuǎn)運(yùn)。由專人對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼管扣件的規(guī)格、型號(hào)、壁厚、破損銹蝕程度等進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方可使用。
現(xiàn)場(chǎng)使用的塔吊、汽車吊必須完成備案后方可使用,過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)管,確保安全使用。
第1 階段:在搭設(shè)架體掃地桿、立桿時(shí),對(duì)其立桿墊塊、間距、鋼管、扣件進(jìn)行驗(yàn)收。
第2 階段:在支撐架架體搭設(shè)完畢梁板底模支設(shè)前,對(duì)其立桿間距、垂直度和步距、剪刀撐、頂托、鋼管、扣件進(jìn)行驗(yàn)收。
第3 階段:模板施工完畢混凝土澆筑前,對(duì)其立桿間距、垂直度和步距、剪刀撐、頂托、鋼管、扣件、對(duì)拉螺桿、層板和木方進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序。
本工程高大模板支撐體系區(qū)域內(nèi)的先澆筑豎向混凝土構(gòu)件(框架柱)和架體為實(shí)現(xiàn)有效、可靠地連接,為確保大梁支架均勻受力,樓板區(qū)域采用兩端對(duì)稱澆筑,大梁采用從中部向兩邊擴(kuò)展的方式對(duì)稱澆筑,確保支撐系統(tǒng)均勻受力。
大梁實(shí)行分層澆筑,分層厚度≤400 mm,且需控制澆筑速度,保證混凝土澆筑層與層之間的間歇能滿足澆筑的連續(xù)性要求,在下層混凝土初凝前完成上層混凝土澆筑。此外,嚴(yán)格控制模板上混凝土的卸料堆積厚度和工作人員的聚集程度。
各梁跨度中間設(shè)置1 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),進(jìn)行架體沉降、垂直度觀測(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)高為+1.0 m,用紅油漆做△標(biāo)示。在混凝土澆筑過(guò)程中,對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行模板架體的沉降觀測(cè)。架體立桿垂直度用吊線進(jìn)行監(jiān)測(cè)(附監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面、立面圖)。在混凝土澆筑過(guò)程中,每隔2 小時(shí)監(jiān)測(cè)1 次,應(yīng)一直監(jiān)測(cè)到混凝土終凝。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)模板沉降或架體變形較大時(shí)應(yīng)停止?jié)仓扇〈胧┨幚砗蠓娇衫^續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑。
該工程于2015 年9 月順利完工,施工過(guò)程中扣件式鋼管高大模板支撐體系搭設(shè)、混凝土澆筑施工32 次,作業(yè)期間,自始至終未發(fā)生安全事故、質(zhì)量事故,并且該項(xiàng)目榮獲當(dāng)?shù)亍鞍踩拿鳂?biāo)準(zhǔn)化示范工地”稱號(hào)。
實(shí)踐證明,在嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范及管理規(guī)定的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)技術(shù)措施:合理設(shè)計(jì)模架受力體系、嚴(yán)格審批論證、逐級(jí)交底到位;抓管理落實(shí):杜絕人的不安全行為、物的不安全狀態(tài),落實(shí)各項(xiàng)驗(yàn)收及問(wèn)題整改制度;重過(guò)程監(jiān)控:定時(shí)、定人做好施工監(jiān)測(cè);保證資金投入。以此可確??奂戒摴芨叽竽0逯误w系的施工安全,本文研究成果可為類似工程提供一定參考。