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1、扣件钢管架支模的安全性该帖被浏览了 1392 次 | 回复了 10 次2000 年 10 月 25 日上午 9：30 分左右，南京市电视台新演播大厅在屋盖混凝土浇筑中发生了模板支撑整体倒塌重大事故，造成 6 人死亡，11 人重伤，24 人轻伤，这是一起典型的用扣件钢管架搭设排架支模的倒塌事故。这起事故给我们很多警示与启示，江苏省乃至全国仍有相当多的工程采用扣件钢管架作为模板支撑架，这就需要项目经理和技术人员以及搭设架子的作业人员排除一些认识上的误区，对扣件钢管架支模的安全性引起足够的重视。1 搭设材料及存在的不安全因素11 钢管模板支架用普碳钢钢管采用带钢卷制，拼缝处用高频电焊焊接，亦称电焊钢
2、管，它比无缝钢管成本低，Q235 钢管的延伸率 18%，比低硬钢管的延伸率（10%）高 8%。最新发展和正准备推广的钢管为低合金钢管，规格为?48mm2.5mm。低合金钢管管壁较薄，当模板支架的尺寸由挠度控制或稳定性控制时，需要注意应比常规普碳钢钢管的尺寸小 10%。钢管的管径优选为 48mm；最大长度限制为 6.5m，每根重量控制在 25kg 以内，以确保搭设和拆卸的安全。钢管的检测按国家标准碳素结构钢GB700-89 中 Q235A 钢的规定。在模板支架倒塌事故发生后，地方技术监督局通常对现场所用的钢管会作抽样检测。模板支架钢管存在的不安全因素为：普碳钢管易锈蚀，严重的出现麻坑，影响其承载
3、力；租赁的钢管来路不同，钢管管壁厚度严重不均，从2.64.0mm 不等，一般为 3.0mm，设计时必须考虑这一因素，用钢管规格?48mm3.0mm 进行计算复核是可靠的；钢管的管端经多次气割或电焊割，端面严重不平整，用作立杆时，在对接扣件部位出现初弯曲，严重影响立柱的承载力，易失稳。12 扣件扣件有钢板冲压的和可锻铸铁的。用于搭设模板支撑架的扣件为可锻铸铁扣件，材料为机械性能不低于 KTH33008 的可锻铸铁，其机械性能：抗拉强度330N/mmsup2/sup，延伸率 8%，硬度 HB120163。可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成，比灰口铸铁具有较高的韧性，多用于制造成承受冲击
4、荷载的铸件。扣件检测的基本要求如下：新扣件必须有产品质量合格证、生产许可证、专业检测单位的测试报告；扣件螺栓拧紧力矩达 70Nm 时，可锻铸件扣件不得破坏。扣件使用中存在的不安全因素为：扣件来源杂乱，质量不均，特别是有价格很低的劣质扣件进入施工现场（价格为 2.5 元/个）；旧扣件的螺栓有滑丝，但仍勉强使用。2 扣件钢管搭设模板支撑架的基本受力特性21 排架支撑立杆两种不同受力状态的承载力211 钢管排架立杆顶端设可调托座传力支模 在钢管顶端插入可调托座，这种支模方法在高架桥或其他连续梁桥施工中应用较多，属典型的轴心受压，因此，减小步高 h 能显著提高其承载能力。经计算，在相同条件下，因管壁减
5、薄至 3.0mm，其承载力降低 12%左右。 212 钢管排架顶部水平钢管传力支模 这种支模方式为一般施工单位典型的支模方式。梁或板等水平混凝土构件的自重和施工荷载通过底模下的木枋将荷载传至支架的水平钢管，水平钢管又通过与立杆扣接的直角扣件将荷载传至立杆。立杆所受的力为偏心力，偏心距为 53mm。模板支架系统的承载力由 2个因素决定：立杆在偏心荷载下的稳定承载力，经计算，支架步高 1.8m 时，稳定承载力设计值为 13.3kN；支架顶部水平钢管与立杆扣接的直角扣件的抗滑力。当直角扣件的拧紧力矩达 4065Nm 时，试验表明：单扣件在 12kN 的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取 8.5kN；双扣
6、件在 20kN 荷载下会滑动，其抗滑承载力可取 12kN。对比可知，扣件的抗滑承载力小于偏心受压状态下的稳定承载力，尤其是当扣件拧紧力矩没有确切保证时更是如此。1986 年中国建筑机械化研究所曾对北京、上海、广州和深圳 4 个城市的 14 个高层扣件钢管脚手架的1230 个扣件螺栓扭力矩作了抽查，抽查表明拧紧力矩在 4070Nm 间的仅达43.7%，扣件式钢管排架支模的扣件拧紧状况不会好于外脚手架。因此，用扣件式钢管排架支模架时，该支模方式的承载力主要由支架顶部水平钢管与立杆的扣件抗滑力决定，此点有别于扣件式钢管脚手架用作外脚手架的情况。22 支架立杆用对接扣件作钢管接长的承载力在斜梁支模或支
7、模高度与钢管长度不相符时，木工通常用 2 只旋转扣件作钢管搭接接长。根据青岛建工学院的试验，用 2 只旋转扣件作钢管搭接接长后的最大承载力为 26.3kN。在相同试验条件下，用对接扣件作对接接长的最大承载力为 82.7kN，为搭接接长的 3.14 倍。该试验结果对钢管排架支模有启示，在可能的条件下，特别是重荷载支模时，应优先采用立杆钢管对接接长的方式。若顶部立杆用单直角扣件扣接在下一部水平钢管上作高度调整时，此时该顶部立杆的承载力决定于单扣件的抗滑力，以小于 8kN 考虑为宜。若顶部立杆用双旋转扣件搭接接长时，每根立杆的允许荷载以小于 8kN 为宜，两旋转扣件的间距应在 800mm 以上。23
8、 高空支模采用双立柱的承载力当外脚手架搭设高度超过 50m 时，上海、南京等地 80 年代曾用双立柱搭设，以增加立柱的稳定性。对双立柱的脚手架，中国建筑机械化研究所做过试验，其承载力比单立柱高 16.5%，其破坏形态表现为上部的单立柱失稳。双立柱中，荷载作用在其中的 1 根主立柱上，通过试验表明，双立柱的主立柱的荷载分配规律为由上而下递减，副立柱为由上而下递增。向下传至第 3 步时，主立柱承受的荷载降为 60%，经 7 步传递后，主副立柱各承受 50%。外脚手架的双立柱搭法也可移植于高空支模，在满足顶部扣件抗滑的条件下，为增加高度达 30m 左右的支架的稳定性，在支架下部可搭设成双立柱形式。南
9、京太阳宫工程的大混凝土拱肋施工，其支模高度达 40m 的支架采用 4 根钢管组成的加强组合立柱形式。南京国际展览中心工程 1000mm2650mm 的大梁；支模高度达 8m，工程项目部技术员也曾提出过梁底支架双立柱的支模主案。24 扫地杆和梁下横向水平杆的设置对立柱承载力的影响由于没有这方面的专门试验，但在施工现场这又是排架支模搭设的通病。参照脚手架的试验，其结果为：设置纵、横向扫地杆的可使脚手架的承载力提高 5.24%；在立柱与纵向水平杆的相交处间隔设置横向水平杆和不设扫地杆，使立柱的极限承载能力降低 11.1%。由此可见，大梁下的支架的每步横向水平钢管和底部的扫地杆都是必须设置的。高支模架
10、施工方案一、编制说明： 本施工方案是在总体施工方案，模板工程施工方案的基础上，超过 4m 标高部分的支模施工方案。 二、编制依椐： a）中山市火炬开发区商业步行街工程施工图； b）钢筋砼施工及验收规范； c）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ）130-2001。 三、工程概况： 中山市火炬开发区商业步行街分 B、C 区，商业一条街。一至二层为裙楼，B 区东西 240m、南北 30多米；C 区东西 150m、南北 30m。 四、施工准备： 一层部分 6m 高，二层 4.2m 高，三层 3m 高。由于裙楼部分层高已超 4m，加上平面变化大，部分特作高支模施工方案。 a、材料： 高支模采用
11、 483.5钢管，质量应符合现行国家标准 碳素结构钢（GB/T700）中 Q235A 级钢的规定。扣件式钢管支模架应采用可锻铸铁制作的扣件，等材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定。支模架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力短达 65N.m 时，不得发生破坏。 6080 木方进场必须进行材质的验收。弯曲大的、变形严重的不能使用，尤其是有节和断裂的不能用于高支模中的梁底和板底。 b、作业条件： 在高支模时，作业层必须满铺竹板做好防护，方可上人操作。 五、模板支架计算： 本工程支模架最高为 6m，其余为 4.2m，在支模架计算中只作 6m 支模架的计算。 计算立杆的稳定性： f N计算
12、立杆段的轴向力设计值（查规范自重为 0.116KN/m，模板重 00.45KN，砼重 4. 5KN） 轴心管压构件的稳定系数根据长细比入查规范取 0.193 A立杆的载面面积，按规范取 4.89cm 立杆的轴向力设计值 N 按下列公式计算： 组合风荷载时 NG1K=6m0.1161KN/m+4.54KN=5.236KN NG2K=0.86KN （构配件自重标准值按规范） NQK=3KN （施工荷载标准值按规范） N=1.2（NG1K+NG1K）+0.851.4NQK=1.2（5.236+0.86）+0.851.43.6 =11.60KN N 11.601000 f= =122.9205 A 0
13、.193489支模架立杆的计算长度: L0 =h+2a h 支架立杆的步距为 1.8m a 模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度为 0.9m L0 =1.8+20.9 =3.6m 1.8m（安全） 六、构造要求 梁及楼板采用散拼模板，钢管支撑体系为：立管间距 12001200，水平管间距 1800。从楼板面起200 设扫地杆一道，立杆底垫 500500 木垫板，增加单杆的承压面积。每 6m 间距设剪刀撑一道，支撑梁底部的水平杆在中间 1/3 部位，用双扣件扣紧。梁高超过 900 的在梁中间应加工一道立杆，以增强对梁的支撑。 高支模架应按脚手架的要求施工，按规定在一定的位置用连
14、墙杆拉结起来，不好埋拉结点的地方和混凝土柱拉结起来。 立杆的接头必须采用对接扣件连接，应符合下列规定： 1）、立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，相邻接头在高度方向错开的距离不宜小于 500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于 1/3 步距。 2）、水平杆的立杆在支模顶层杆的搭接长度不应小于 1000mm，应采用不小于 2 个旋转扣件固定。端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于 100mm。 3）、纵横向水平杆应按满堂架的要求搭设，两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于 500mm。 4）、支模架不能和外架连按在一起，更不能以外架作为支模架使用，支模架应有独立的整
15、体性和稳定性。5）、高支模架的施工和验收，按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范进行施工和验收（JGJ）1302001。 6）当梁模板支架立杆采用单根立杆时，立杆应设在梁模板中心线处，其偏心距不应大于 25mm。 7）满堂架四边与中间每隔四排支架，立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。 8）高于 4m 的模板支架，其两端与中间，每 4 排立杆从顶层开始向下每隔 2 步设置一道水平剪刀撑。 七、安全措施及要求 1、 所有操作人员应进入现场后，应做好进场* 教育，并做好会议记录，进行详细的安全技术交底。 2、 架子工作业时，必须佩带好安全帽、系好安全带，严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业
16、，工具及零件应放在工具包内，服从指挥，集中思想、相互配合，拆除下来的材料不乱抛、乱扔。支模架作业下方不准站人，架子工不准在架子上打闹、嬉笑。 3、 每一楼层支模架搭设完毕后，必须验收合格后方可使用。4、 高空作业遇六级以上大风时，应停止高空作业。 5、 及时收集气象资料，并通知全体施工人员，便于安排工作和进一步采取措施。 在承重架的杆件应力测试中，笔者认为水平牵杠和扫地杆在承重架中的作用非常之大，可在小部分立杆承载力不足的情况下，在承重架内部进行应力重分布，确保承重架的整体稳定。 关键词：支模承重架 结构 应力 一、工程概况西湖文化广场电影城、剧场与文化交流中心(C 区)上部结构建筑面积 36476m2，层数为五层，总高度为 36.650m。内设大小电影厅共 15 个，可同时容纳 2500 人就座，另还配有
