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1、焊接水平套式格構柱碗扣式鋼管支架施工工法1 前言模板支架目前已經規范化。但是，安全事故還是經常發生。模板支架按立桿連接方式有，扣件式、碗扣式、承插盤扣式等等。但不管怎樣，都是以鋼管單立桿作為基本構件，容易失穩，這是安全事故經常發生的主要原因之一。還有門式鋼管腳手架，雖然在門式平面內結構穩定，但平面外其實也是單立桿，同樣存在平面外容易失穩的隱患，并且，每層立桿都有連接棒接頭，施工質量難控制。另外有類似塔吊結構的裝配式格構支架，以豎向平面片為運輸單元，以空間的標準節為受力基本單元，結構安全可靠。但豎向必須用斜桿，滿足不了人員施工和通過的要求，桿件多而重量大，造價高，形式單一，并且與傳統的鋼管腳手架2、不配套。目前鋼管模板支架在我省建筑及橋梁工程中大量使用，鋼管模板支架的安裝、使用、拆除關系到施工現場及周圍人員的安全，對生態環境和社會穩定、和諧發展至關重要。2 工法特點1、焊接水平套采用蒙理明發明的國家級專利（ZL20132033339.7），其節點全部焊接，即全部是剛接，水平面內自由度大大減少，為水平面內超靜定結構。所以焊接水平套式格構柱，作為基本構件，比起圓鋼管單立桿，其剛度成倍地增加，不容易失穩，安全可靠，解決了模板支架容易失穩的難題。2、焊接水平套是工具式構件。嚴格進行標準化生產，質量容易控制。3、焊接水平套形式簡單但多樣，制作容易，成本低、重量輕。4、焊接水平套式格構柱采用碗扣式與3、模板支架的橫桿接頭連接，能與承插盤扣式等模板支架相配套，容易施工，效率高。3 適用范圍主要用于在建工程的碗扣式鋼管模板支架工程。4 工藝原理在同一水平面內，由若干根水平桿在相交處焊接構成焊接水平套；或以同一水平面為基準面，由若干根水平桿分為多層在相交及相疊處焊接構成焊接水平套；多個焊接水平套通過連接件連接水平桿和立桿，或者還連接豎向斜桿，構成焊接水平套式格構柱。連接件的形式多樣，例如直接購買的扣件和盤扣式橫桿接頭，用鋼管加工的開口或閉口的短套管。所述的水平桿分為多層在相疊處直接焊接或用扣件連接再焊接；或在相疊處預留螺栓孔，用螺栓穿過留有螺栓孔、接觸面與水平桿吻合的上墊塊、中墊塊、下墊塊及相疊的4、水平桿，固定并焊接上述螺栓、水平桿、墊塊的所有能焊的相互接觸部位。目的是提供一種焊接水平套式格構柱，能夠增加支架的剛度，保證穩定性。（見下圖4-1）。總平面布置說明：其他構造要求按規范圖4-15 施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程可調底座布置剛性格構柱掃地桿立桿水平桿剪刀撐可調托座梁板模板鋪設。5.2 操作要點5.2.1 底座布置可調底座根據施工方案要求拉好軸線鋪放；回填土地基處理：將回填土夯實，回填土密實度采用環力取樣進行試驗，用C15混凝土200厚進行硬化，以硬化的回填土作為基礎，基礎必須平穩，基礎上、底座下設置墊板，墊板應平整，無變形、開裂和懸空。5.2.2 剛性格構柱端部起依次5、向兩邊間距68m立剛性格構柱，格構柱由焊接水平套和模板四根立桿組成，具體尺寸按模板搭設方案，焊接水平套按盤扣節點豎向間距設置，搭設高度結合具體樓層高度確定，每邊立起4根立桿后，隨即裝設第一步焊接水平套（與立桿碗扣節點端連接固定），碗扣外表面與水平桿端扣接頭內表面吻合,限位銷連接應保證錘擊自鎖后不拔脫,抗拔力不得小于3KN，形成剛性格構柱。5.2.3 掃地桿掃地桿設置為橫向雙排水平桿，它應貼在墊板上面安裝，離地小于等于35mm，直角扣件安裝牢固，它是約束立桿底腳所發生的位移和用來避免或減少模板支架的不均勻沉降。5.2.4 立桿立桿的間距按施工方案要求設置,立桿通過套筒連接，立柱需接長時，支架首層6、立柱應采用不同的長度交錯布置,在同一水平高度內相鄰立桿連接接頭的位置宜錯開，錯開高度不小于500m，每搭完一步支模架后，及時校正立桿縱橫間距，在多層樓板上連續設置模板支架時，應保證上下層支撐立桿在同一軸線上。5.2.5水平桿水平桿的間距按施工方案要求設置，水平桿扣接頭與上碗扣應用鐵錘擊緊至規定插入深度的刻度線，每搭完一步支模架后，及時校正水平桿步距。5.2.6 剪刀撐剪刀撐的斜桿與地面夾角應在4560之間，斜桿應每步與立桿扣接。 5.2.6.1 當立柱間距大于1.5m時，應在拐角處設置通高專用斜桿，中間每排每列應設置通高八字形斜桿或剪刀撐；專用斜桿鋼管剪刀撐5.2.6.2 當立柱間距小于或等于7、1.5m時，模板支撐架四周從底到頂連續設置豎向剪刀撐；中間縱、橫向由底至頂連續設置豎向剪刀撐，其間距應小于或等于4.5m；5.2.7可調托座模板支架可調托座伸出頂層水平桿的懸臂長度嚴禁超過700mm，且絲桿外露長度嚴禁超過200mm，可調托座插入立桿長度不得小于150mm。 5.2.8梁板模板鋪設根據模板方案擺主次梁，調整梁板模標高及起拱，然后鋪梁板模板，檢查模板標高、平整度、支撐牢固情。6 材料與設備6.1 材料機具（見表1）表1 材料機具序號材料名稱規格型號1焊接水平套2扭拒扳手200Nm1000 Nm6.2 材料進場檢驗試驗6.2.1 桿件為48.33.6焊接鋼管，Q235-A材質，鋼管8、長46m為好，有嚴重銹蝕，彎曲、壓扁或有裂縫的鋼管嚴禁使用，扣件使用要有出場合格證。有脆裂、變形、滑絲的扣件禁止使用，扣件表面應進行防銹處理。扣件活動部位應靈活轉動。當扣件夾緊鋼管時，開口處的最小距離不小于5mm。6.2.2 焊接水平套（1）材料進場需提供合格證與檢驗報告；（2）焊接水平套外觀檢驗采用目視及鋼尺和小平尺測量評定，按表2要求執行；表2 外觀質量檢驗標準序號項目允許偏差檢查工具1焊接鋼管尺寸（mm）外徑48.3-0.5游標卡尺壁厚 3.62鋼管兩端面切斜偏差1.7塞尺、拐角尺3鋼管外表面銹蝕深度0.50游標卡尺4各種桿件的端部彎曲L1.5m5鋼板尺5立桿彎曲3ml4m124ml6.9、5m206水平桿、斜桿的鋼管彎曲L6.5m307 質量控制7.1質量保證措施7.1.1 模板支架必須經過安全員驗收合格后方可使用，作業人員必須認真戴好安全帽、系好安全帶。7.1.2 在模板支架外側應沿高度由下而上連續設置豎向的剪刀撐，斜桿與地面夾角在4560范圍內，剪刀撐采用搭接，搭接長度不得小于1000mm，采用3個旋轉扣分別在離桿端不小于100mm處進行固定，如支模高度超過8米，除模板立柱外側周圈應設由下至上的豎向連續式剪刀撐外；中間在縱橫向每隔10米應設由下至上的豎向連續式剪刀撐，其寬度為4至6米，并在剪刀撐部位的頂部和掃地桿處設置水平剪刀撐，在縱橫向相鄰的兩豎向剪刀撐之間增加之字斜撐。10、7.1.3 、周邊拉結7.1.3.1 豎向結構（柱）與水平結構分開澆筑，以便利用其與支撐架體連接，形成可靠整體；7.1.3.2 當支架立柱高度超過5m時，應在立柱周全外側和中間有結構柱的部位，按水平間距69m、豎向間距23m與建筑結構設置一個固結點；7.1.3.3 用抱柱的方式（如連墻件），如下圖，以提高整體穩定性和提高抵抗側向變形的能力。 7.2 允許偏差項目7.2.1 構配件允許偏差（詳見下表）表7-17.2.2 模板支架的允許偏差和檢驗方法（詳見下表）序號項目一般質量要求1構架尺寸（立桿縱距、立桿橫距、步距）誤差20mm2立桿的垂直偏差架高25m50mm25m100mm3縱向水平桿的水平11、偏差20mm4橫向水平桿的水平偏差10mm5節點處相交桿件的軸線距節點中心距離150 mm6相鄰立桿接頭位置相互錯開，設在不同的步距內，相鄰接頭的高度差應500mm7上下相鄰縱向水平桿接頭位置相互錯開，設在不同的立桿縱距內，相鄰接頭的水平距離應500mm，接頭距立桿應小于立桿縱距的1/38桿件搭接1）搭接部位應跨過與其相接的縱向水平桿或立桿，并與其連接（綁扎）固定2）搭接長度和連接要求應符合以下要求：類別桿別搭接長度連接要求扣件式鋼管腳手架立桿1m連接扣件數量依承載要求確定，且不少于2個縱向水平桿不少于2個連接扣件9節點連接扣件式鋼管腳手架擰緊扣件螺栓，其擰緊力矩應不小于40N.m，且不大于612、5 N.m扣件擰緊抽樣檢查數目及質量判定標準（詳見下表）表7.2 扣件擰緊抽樣檢查數目及質量判定標準項次檢查項目安裝扣件數量（個）抽查數量（個）允許的不合格數量（個）1連接立桿與縱（橫）向水平桿或剪刀撐的扣件；接長立桿、縱向水平桿或剪刀撐的扣件519011150152280285150050112001201320058132032500112352連接橫向水平桿與縱向水平桿的扣件（非主節點處）5190111501512802851500501120012013200581320325012357108 安全措施8.1 模板搭設安全措施（1）模板施工前應由項目安全管理人員向模板施工人員進行安全13、技術交底；（2）施工作業人員必須配戴安全帽，登高作業時連接件、手扳等各類工具必須放在箱盒或工具袋內，嚴禁放在模板或腳手架板上；（3）高支撐搭設必須系安全帶；（4）模板材料安裝時，上下應接應傳遞，嚴禁拋擲；（5）模板施工臨空防護腳手架必須先搭設；（6）安裝柱模板時，應隨時支撐固定，防止傾覆；（7）木工工具必須符合其安全規定，電纜架設不拖地，不懸掛在腳手架、鋼筋等金屬物體上；（8）木工機械的機座必須穩固，機械的轉動和危險部位，必須裝好保護罩，特別對機械的刀盤部分要嚴格檢查，刀盤螺絲必須旋緊，以防刀片飛出傷人；（9）嚴格控制施工荷載，不得集中堆料施荷，確保較大安全儲備。（10）木工機械要專人負責，操14、作人員必須熟悉操作技術，嚴禁機械無人負責或隨便動用，用完時應切斷電源并關箱上鎖。（11）使用振動器的作業人員，穿膠鞋，戴絕緣手套，使用帶有漏電保護的開關箱。（12）各作業層之間設置可靠的防護柵欄，防止墜落物體傷人。8.2 模板支架拆除安全措施（1）拆架前，全面檢查擬拆模板支架，根據檢查結果，擬訂出作業計劃，報請批準，進行技術交底后才準工作。作業計劃一般包括：拆架的步驟和方法、安全措施、材料堆放地點、勞動力組織安排等。（2）拆架時應劃分作業區，周圍設繩綁圍欄或豎立警戒標志，地面應設專人指揮，禁止非作業人員進入。（3）拆架的高處作業人員應戴安全帽、系安全帶、扎裹腿、穿軟底防滑鞋。（4）拆架程序應遵15、守“由上而下，先搭后拆”的原則，即先拆拉桿、腳手板、剪刀撐、斜撐，而后拆橫桿、立桿等，并按“一步一清”原則依次進行。嚴禁上下同時進行拆架作業。（5）拆立桿時，要先抱住立桿再拆開最后兩個扣件，拆除大橫桿、斜撐、剪刀撐時，應先拆除中間扣件，然后托住中間，再解端頭扣件。（6）連墻桿（拉結點）應隨拆除進度逐層拆除，應用臨時撐支住，然后才能拆除。（7）拆除時要統一指揮，上下呼應，動作協調，當解開與另一人有關的結扣時，應先通知對方，以防墜落。（8）拆架時嚴禁碰撞支架附近電源線，以防觸電事故。（9）在拆架時，不得中途換人，如必須換人時，應將拆除情況交代清楚后方可離開。（10）拆下的材料要徐徐下運，嚴禁拋擲。16、運至地面的材料應按指定地點隨拆隨運，分類堆放，“當天拆當天清”，拆下的扣件和鐵絲要集中回收處理。9 環保措施9.1 施工過程中嚴格遵守有關環境保護的法律法規，遵守有關廢棄物處理規章制度。9.2 施工現場的廢料、扎絲等不準隨地亂扔、亂棄，做到工完場清，文明施工。9.3 施工現場設立專門的廢棄物臨時貯存場地，對廢料、舊料做到每日清理回收。廢棄物應分類存放，對有可能造成二次污染的廢棄物必須單獨貯存、設置安全防范措施且有醒目標識。9.4 施工時特別是夜間控制噪音污染，不得影響周邊居民。10 效益分析10.1 安全可靠：標準化生產和標準化管理，制作質量可靠，焊接水平套材質、焊接符合國標準的要求，外觀尺寸17、與現場構件相配套。現場格構柱、模板支架及腳手架體系滿足強度、剛度和穩定性要求。在模板支架和體系中，梁下格構柱和棋盤式格構柱體系，在腳手架體系中，與縱向剪刀撐配合的橫向格構柱體系宏觀控制了結構的剛度和穩定性，從而保證場地內外人員的安全。10.2 節能環保：焊接水平套重復使用，節約材料，減少廢棄物，環保。10.3 方便施工：格構柱體系安裝時先施工可以獨立穩定的格構柱，然后施工桿系，結構清晰，操作簡單，拆除時按相反順序，質量容易控制，安裝和拆除的安全容易保證。10.4重復使用節約了材料，方便施工減少了人工費，總的經濟指標節約10%以上。11 工程實例工程案例：晨暉、西海岸廣場一期帝景工程晨暉、西海岸廣場一期帝景工程場地位于海口市西海岸長濱五路，結構類型為框架剪力墻，地下 1 層，地上 16F25F 層，建筑面積168136.92m2，建筑檐高6F：49.2m，17F：55.2m，18F：55.2m ，25F：74.1m標準層采用碗扣式鋼管模板支架，立桿的橫距1.2m，縱距1.2m，步距1.5m，該模板支架采用焊接水平套式格構柱。從結構受力角度來說，結構的基本單元是1.2m1.2m的焊接水平套格構柱，比直徑48.0mm的單立桿作為基本單元，其強度、剛度大大增加，受到建設單位和監理單位的好評。13