浅谈悬挑工字钢桁架平台在建筑悬挑模板中的应用

高陈有

厦门第一建筑工程有限公司（361000）

浅谈悬挑工字钢桁架平台在建筑悬挑模板中的应用

高陈有

厦门第一建筑工程有限公司（361000）

近年来，由于高大模板发生的安全事故又数不胜数，为了减少和杜绝该安全事故的发生，政府出台了一系列相关法规政策。本文就悬挑工字钢桁架平台在建筑悬挑模板中的应用展开论述。

高大模板；悬挑跨度；荷载；安全性

0 引言

本工程高大模板支撑高度较高（位于17层，高度74.2 m）、悬挑长度及跨度较大（悬挑长度4.5～6.2 m，跨度17.25 m）具体详见图1。由于荷载较大，考虑高大模板支撑如果从地下室顶板面（标高-1.150 m）。经多方论证和造价比较，决定在15层采用型钢悬挑桁架作为17层楼板悬挑模板支架的基础（见图2）。施工时应确保悬挑工字钢桁架平台及模板支撑架的稳定。施工单位在施工前，应编制高大模板及悬挑工字钢桁架平台工程安全专项施工方案，并组织专家论证审查。专家论证后应根据论证报告修改完善安全专项施工方案，经施工企业技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字后，方可实施。施工单位在安全专项施工方案经总监理工程师批准后两个工作日内，填写《高大模板工程开工备案表》，到质量安全监督站办理开工备案手续。高大模板及悬挑工字钢桁架平台工程施工完毕后，建设单位组织施工、监理、设计单位，同时邀请论证专家进行验收，填写《高大模板工程验收监督通知书》，提前两个工作日书面通知质量安全监督站，质量安全监督站将进行验收监督。

1 悬挑工字钢桁架编制依据

为保证悬挑工字钢桁架符合施工的各项要求，在编制的时候根据相应的文件和技术标准。其依据主要有：

1）《建筑结构荷载设计》GB 50009-2001（2006）中国建筑工业出版社；

2）《钢结构设计规范》GB 50017-2003；

3）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002；

4）《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》CECS 102：2002；

5）《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001(2008)；

6）《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001；

7）《建筑钢结构焊接规程》JGJ 81-2002；

8）《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ 82-91；

9）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923。

图1 施工平面图

图2 施工剖面图

2 悬挑工字钢桁架施工

1）悬挑工字钢桁架的施工单位应具有专业资质，施工人员要持有特殊工种上岗证[1]。悬挑工字钢桁架搭设牢固平稳,严格按相应技术规范执行施工。

2）钢桁架制作、安装、电焊、拼装等，由具有专业资质钢架施工队伍施工。拼装的高强螺栓节点电焊要做到焊点饱满,焊点高度要满足规范要求。钢桁架施工工艺和质量要满足相应技术规范和质量验收规范。

3）模板支架搭设时，立杆基础立在钢平台上，立杆底部与钢平台点焊，支架水平杆的连墙件与未悬挑楼板模板支架水平杆连接形成整体。

4）施工悬挑工字钢桁架、模板及其支架的结构设计，力求做到结构安全可靠，造价经济合理。

5）三角型钢桁架在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

6）选用悬挑型钢材料时，力求做到常见通用，可周转利用，便于保养维修。

7）结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收。

8）模板及模板支架的搭设，还必须符合JCJ 59-99检查标准要求，要符合省文明标准化工地的有关标准。还需要注意的一点是，型钢悬臂桁架梁悬臂长度为5.5 m和7.0 m，基本榀间距为7.5 m以及钢结构的主结构连接件需采用GB 10.9S级摩擦型高强度螺栓（除注明外）。高强度螺杆结合面不得涂漆，采用喷砂后生赤锈处理法，要求摩擦面抗滑移系数≥0.35（钢材为Q235）。焊接时应选择合理的焊接工艺及焊接顺序，以减少钢结构中产生的焊接应力和焊接变形。组合H型钢的腹板与翼缘的焊接应采用自动埋弧焊机施焊,且四道连接焊缝均应双面满焊，不得单面焊接。组合H型钢因焊接产生的变形应以机械或火焰矫正调直，具体做法应符合GB 50250的相关规定。Q345与Q345钢之间焊接应采用E50型焊条，Q235与Q235钢之间焊接应采用E43型焊条，Q235与Q345钢之间焊接应采用E43型焊条。结构吊装时，应采取有效的措施，确保结构的稳定，并防止产生过大的变形。安装过程中涂层的擦伤，应补刷油漆。对所有的连接螺栓应逐一检查，以防漏拧或松动。不得利用已安装就位的构件起吊其他重物，不得在构件上加焊非设计要求的其他构件[2]。

3 施工技术措施

3.1 基本程序与要求

悬挑工字钢桁架平台及高大模板支撑系统搭设前，项目工程技术负责人或方案编制人员应当根据专项施工方案和有关规范、标准的要求，对现场管理人员、作业人员进行安全技术交底，并履行签字手续。安全技术交底的内容应包括模板支撑工程工艺、工序、作业要点和搭设安全技术要求等内容,并保留记录。

作业人员应严格按规范、专项施工方案和安全技术交底书的要求进行操作，并正确配戴相应的劳动防护用品。搭设高度2 m以上的支撑架体应设置作业人员登高措施。作业面应按有关规定设置安全防护设施。

模板支撑系统应为独立的系统，禁止与物料提升机、施工升降机、塔吊等起重设备钢结构架体机身及其附着设施相连接。禁止与施工脚手架、物料周转料平台等架体相连接。

高大模板工程验收合格后，应填写《高大模板工程专项验收记录表》,项目部方可进入下一道工序施工。

3.2 悬挑工字钢桁架平台及高大模板安装专项技术措施

在材质选择方面，工字钢等钢材应符合现行钢结构设计规范中的承重结构选材标准；木材应符合现行木结构设计规范中的承重结构选材标准，应选用八成新且材质较好的模板，严禁使用腐朽、虫蛀过多、截面尺寸不足的模板。

采用外径φ48 mm，壁厚3.5 mm的钢管（设计计算壁厚取3.0 mm），钢管及扣件的材质必须符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》以及国家有关规范规定要求。对于进场的钢管及扣件等材料应逐一检查，避免出现选用管壁厚度小于3.0 mm。严重锈蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹的钢管均应一一清除，扣件的螺栓拧紧扭力矩应达到45～60 N· m，及达不到扭力矩要求的扣件。采用的直角扣件、回转扣件和对接扣件夹紧时钢管开口处最小间隙不小于5 mm。禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的和扭力矩达不到要求的扣件。钢管及相关扣件、底座、顶托等进场应提供合格证。

连接扣件和钢管立杆底座应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》的规定，并经复检合格后方可使用。铁钉长度应为模板厚度的2～2.5倍。

3.3 模板搭设过程中应必须注意的技术及安全事项

模板在荷载作用下，应用有足够的强度、刚度和稳定性，并应保持结构各部分形状、尺寸和位置正确性以及安全。

承重的支架柱，其荷载应直接作用于立杆的轴线上，严禁承受偏心荷载，并应按单立杆轴心受压计算。钢管的初始弯曲率不得大于1/1 000，其计算壁厚应按实际检查结果采用。

梁和板的立杆、纵横向间距应相等或成倍数。

钢管立杆底部应设垫木和底座,顶部应设可调支托，U型支托与楞梁两侧间如有间隙，必须楔紧，其螺杆伸出钢管顶部不得大于200 mm，螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不得大于3 mm,安装时应保证上下同心。

在立杆底距地面200 mm高处，沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。可调支托底部的立杆顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距，在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求的条件下，进行平均分配确定步距,且在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。

扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用φ48 mm×3.5 mm钢管，使用扣件与钢管立杆扣牢。钢管扫地杆、水平拉杆应对接。剪刀撑应搭接，搭接长度不得小于500 mm,并采用2个旋转扣件分别在离杆端不小于100 mm处进行固定。

钢管规格、间距、扣件应符合设计要求。每根立杆底部应设置底座及垫板，垫板厚度不得小于50 mm。

钢管支架立杆间距、扫地杆、水平拉杆、剪刀撑的设置应符合《建筑施工模板安全技术规范》第6.1.9条的规定。当立杆底部不在同一高度时，高处的纵向扫地杆应向低处延长不少于两跨，高低差不得大于1 m，立杆距边坡上方边缘不得小于0.5 m。

立杆接长严禁搭接,必须采用对接扣件连接，相邻两立杆的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500 mm，各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。

严禁将上段的钢管立杆与下段钢管立杆错开固定在水平拉杆上。

满堂模板和共享空间模板支架立杆，在外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑；在中间纵横向应每隔10 m左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑，其宽度宜为4～6 m，并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑。剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧，夹角宜为45°～60°。

当支架立杆高度超过5 m时，应在立杆周圈外侧和中间有结构柱的部位,按水平间距6～9 m、竖向间距2～3 m与建筑结构设置一个固结点。

架体四周与建筑物应形成可靠连接，以减少架体搭设高度对稳定性的不利影响。竖直方向按每层楼面或沿柱高不大于4 m设置一道连墙件，水平方向按每3跨设置一道连墙件。如周边无既有建筑物或构件，可采用格构柱法或其他有效方法提高整个支撑体系的稳定性。

大梁位置的钢管立杆支撑应每隔4跨设置纵向剪刀撑,加强支撑的整体稳定性和抗倾覆力。立杆顶部应采用可调顶托受力方式，不得采用横杆受力方式，且顶托距离最上面一道水平杆不宜超过200 mm。

模板支撑体系杆件不得与外脚手架、卸料平台等连接。模板及其支架在搭设过程中，必须设置有效的防倾覆临时固定措施[3]。

4 结语

在建筑施工的过程中，相关程序的操作需要符合技术性要求的同时，还必须保证施工的质量。质量是施工的重要保证。将悬挑工字钢桁架平台应用于建筑工程施工中，在节约造价及安全方面都起着非常关键的作用。

[1]陈圣基.探析混凝土浇筑中高大悬挑模板支撑结构设计[J].商品与质量：建筑与发展,2012,15(08)：78.

[2]计克贤,李建，李琴,等.钢桁架支撑体系在房建高大悬挑结构中的运用[J].中国新技术新产品,2013,13(09)：789.

[3]蔡晓鸿,孙书森,高宝良,等.钢筋桁架模板在高空悬挑结构中的应用[J].施工技术,2015,12(09)：567.