扣件式钢管模板高支撑体系现场监测

安沁丽，刘金龙

（1江苏建筑职业技术学院，江苏徐州 221116；2江苏省建筑安全与减灾工程技术研发中心，江苏徐州 221116；3通州建总集团有限公司，江苏南通 226300）

扣件式钢管模板高支撑体系现场监测

安沁丽1，2，刘金龙3

（1江苏建筑职业技术学院，江苏徐州 221116；2江苏省建筑安全与减灾工程技术研发中心，江苏徐州 221116；3通州建总集团有限公司，江苏南通 226300）

现场监控是保证模板高支撑体系安全施工的一种有效方法。该文通过实例详细阐述了高支撑体系施工现场的监测方案，包括监测内容、测点布置、监测频率等，通过对监测数据的分析揭示了影响立杆沉降的因素及高支模实测今后的发展方向。

高支模；脚手架；施工；实测；变形

随着城市功能的多元化以及国家基础性设施建设的持续发展，大型、超高建筑物、高架道路桥梁以及各类大跨度高耸结构愈来愈多，相应承重支撑架的施工难度也愈来愈大，存在的安全隐患也越来越多。而在这些支撑结构中，扣件式钢管支撑架以其使用悠久、施工方便和适应性强等特点，在工程中广泛使用。但是，近年来高支撑架倒塌事故呈频发态势，引起国家高度重视。针对高支模工程具有高危性、多样性、复杂性、事故突发的特点，有必要在施工期间对高支撑体系进行施工时的现场实时监测，确保高支撑体系在混凝土浇捣过程中不发生沉降或变形过大以及系统失稳等危险情况，保证工程的安全施工。

1 工程概况

某学校操场为单层框架结构，建筑高度15m，平面尺寸42m×21m。屋顶结构采用预应力混凝土梁700×1650mm，跨度21.0m，次梁间距3.5m，板厚110mm。本工程模板支撑采用扣件式满堂高支撑架，钢管为标准规格Φ48×3.5mm，Q235钢。具体搭设方案如下：

（1）纵横方向立杆间距为1000×1000mm，沿梁宽度布置三排立杆，间距500mm，各立杆与水平杆纵横连接。钢管立柱底部设垫木和底座，顶部设可调支托，保证支托与立柱上下同心。

（2）支撑架歩距为1500mm，立杆底部纵横方向设置扫地杆，扫地杆距地面高度为180mm，在最顶部距水平拉杆中间加设一道水平拉杆，所有水平拉杆的端部均应与已浇混凝土柱顶紧拉牢。无处可顶时，应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。

（3）在架体外侧周边及内部纵横向每隔4m，由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度为4m，在竖向剪刀撑顶板交点平面处设置连续水平剪刀撑，同时在架体的中部及扫地杆的设置层也设水平剪刀撑[1]。

2 监测方案

2.1 监测内容

现场监测的内容包括从模板搭设、钢筋绑扎、浇混凝土等整个混凝土施工过程中支撑架的水平位移和支架竖向沉降量[2]，具体内容见表1。

表1 高支模搭设允许偏差及预警值（mm）

2.2 测点布置

变形监测点主要有水平位移监测点和竖向沉降监测点，二者设为同一点，测点设在受荷载较大的大梁跨中立杆的上部，距梁底模板1m（如图1）[3]。在测点的部位焊接L型棱镜，作为变形观测点，在每个L棱镜外面安装一个保护罩以防止浇筑的水泥漏下来粘到棱镜上影响视线。为了高质量完成观测工作，根据现场实际情况，应在高支模施工影响范围外，埋设一个工作基准点和三个变形观测基准点。工作基准点四周用水泥硬化，减少仪器在监测过程中产生位移及沉降，减少误差。观测时，为了保证观测成果的正确性，尽可能做到四定，即固定人员观测和整理成果，固定使用的全站仪，固定的水准点，以及按规定的日期、方法和路线进行观测。

2.3 仪器的选择

图1 高大支模架及测点布置图

本次高支模监测采用南方NTS-350(测距精度为3mm+2ppm)全站仪进行自动化采集监测数据，该仪器具有轻巧的新型测距头、大容量内存、方便的数据管理系统、丰富的应用程序、电子自动补偿、优良的防水防尘功能，能胜任复杂的测绘工作。

2.4 监测周期及频率

监测周期从模板钉好、混凝土浇筑前起，至混凝土浇筑后7d时终止。在模板钉好后混凝土浇筑之前观测2次作为初始数据，混凝土浇筑过程中每隔30m in观测1次，混凝土浇筑完成后每2h观测1次，共12次，然后每天观测1次，直至第7d为止（或连续两次观测变形值在0.5mm以内可中止观测）[4]。

3 监测结果及分析

现场测试过程中，混凝土的浇筑顺序为先浇筑混凝土框架主梁，再浇筑次梁，最后混凝土楼板，混凝土浇筑的方向为顺着主梁方向往返浇筑而成，施工过程中有2根振捣棒参与工作，且应严格控制混凝土的浇筑速度。

监测数据经现场进行处理、分析，监测结果说明：

（1）竖直方向累计变形量最大值为8.5mm，水平方向累计变形量最大值为6.9mm，均无超高表1中的预警值，说明高支模的施工方案是正确可行的。

（2）各测点在混凝土浇筑前竖向沉降量几乎为零，高支模的变形是从混凝土的入模至满仓的第二天内，此时的变形是最快的，也是最大的。而当混凝土强度达到设计强度的50%以上时，高支模的变形基本结束，监测工作即可结束。

（3）梁下立杆的沉降量明显大于板下立杆的沉降量。立杆的水平位移随着混凝土浇筑方向的改变而改变，但没有超过预警值。

（4）在振捣混凝土梁时，明显观测到梁下立杆的沉降量和水平位移量都有所突变，在混凝土浇筑后的泌水时间内，立杆的受力为最大，这个时段应重点监测。

4 结语

通过施工现场对高支撑的实测，可随时监控施工过程中支撑架立杆的竖向沉降量和水平位移量，假如施工工程中某些观测值超过了预警值，立即通知施工单位必须马上停工，撤离人员，调整施工方案，这是确保高支撑体系安全有效的一种方法。总结本工程高支撑架施工监测，结论如下：

（1）高支模施工的监测，应因工程而异，可根据支模的方法、使用材料及质量、模板体系的计算结果、立杆的支撑情况、混凝土的浇筑速度和浇筑方向综合确定测点布设的位置、数量及立杆水平的位移量及沉降量的允许变形值和预警值。

（2）立杆的沉降量应该包括以下几个方面：立杆受压产生的压缩，侧向弯曲产生的下沉，模板、龙骨、立杆之间搭接的压缩下沉，以及地基沉陷等。因此高支模的监测点应设在立杆的上部是合理的，如果地基的沉陷可以忽略的话（如立杆支撑在地下室顶板上），把观测点设置在立杆的下方不可能观测到立杆的变形情况。

（3）目前，高支撑架的监测只能通过简单的数据来判断是否超过预警值，而缺乏一套实时监控的预警系统，如何建立基于物联网的高支撑架的预警监控系统应该是今后的发展方向。

[1]JGJ 130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2]JGJ 162-2008建筑施工模板安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[3]陈正华.门式钢管脚手架在高支模中的应用及构造措施[J].施工技术，2008（增刊）：371-373.

[4]李英林，胡仲明.谈高支模施工的监测[J].广东建材，2009（3）：144-147.

Field Monitoring on High Formwork Support System of Fastener-Style SteelPipe

Fieldmonitoring isan effectivemethod for insuring safe construction of high formwork support system.Monitoring scheme of this system is systematically illustrated,includingmonitoring content,measure pointarrangement,monitoring frequency etc..Based on the analysis on themonitoring data,influential factorsof upright tube subsidenceand the development trend of high formwork arepresented.

high formwork；scaffold；construction；fieldmonitoring；deformation

TU 755.2

A

1671-9107(2012)10-0045-02

10.3969/j.issn.1671-9107.2012.10.045

2012-07-12

安沁丽(1976-)，女，山西人，工学硕士，讲师，主要从事施工管理工作。

孙苏