大跨度、高支架方案施工安全技术分析

程小林

【摘要】本文结合工程实例对超高层高空大跨度、高支架系统的整体稳定性，斜屋面的支模方案编制、基本内容、计算方法进行探讨。

【关键词】超高层；大跨度；高支架；加强带；斜向立杆

[文章编号]1619-2737（2016）01-30-665

近年来，全国范围内发生因模板高支架坍塌而导致重大恶性事故多起，因此对此方面的安全监理工作应特别引起施工现场人员的重视。根据《建设工程安全生产管理条例》和建设部建质〔2004〕213号文件《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》要求，模板工程施工前施工单位应当单独编制安全专项施工方案，对水平砼构件模板支撑系统高度超过8m或跨度超过18m，施工总荷载大于10KN/m²或集中荷载大于15KN/m²的模板支撑系统必须由建筑施工企业组织不少于5人的专家组，对编制的安全专项施工方案进行论证审查。

1. 工程概况

大观天地MALL购物中心位于南京市静海寺古建筑风景区，热河路东侧，静海寺西侧，建宁路北侧，北邻静海寺公园，拟建项目为2～6层购物中心，设有2层地下室，局部为一层，且连成一体作为地下车库或其他用房。

2. 高支架搭设方案大跨度高支模，分为三种情况考虑其搭设方案：

（1）直接在屋面板上方的斜屋面板部位，采用48×3.2钢管纵向距不大于800×800，步高不大于1500，模板支撑立杆直接支撑在屋面板下，44层（29层）模板支撑体系不拆除。

（2）直接在屋面板上方的斜屋面梁部位，48×3.2钢管，梁底纵距不大于800，横距400+550，步高不大于1500，模板支撑立杆直接支撑在屋面板下，44层（29层）模板支撑体系不拆除。

（3）屋面构架17～19/H轴模板支撑体系除满足（1）、（2）要求外，不同时的模板支撑立杆支撑在工字钢支架上。

2.1高支架脚手架搭设要求：

（1）48×3.2钢管为主要受力杆件，通过扣件连接的钢管满堂脚手架支撑体系。

（2）底板：梁底纵距不大于800，横距400+550，步高不大于1500。

（3）竖向剪刀撑、水平剪刀撑45°～60°。

（4）高支架两端于（17）、（23）轴与结构可靠相连。（17）轴在结构面上予埋钢管，（23）轴在柱上予埋钢板埋件，上焊16号工字钢，每两步高设置一道。

2.2监理项目部要求施工单位：

2.2.1编制《屋顶高空大跨度高支架设计和施工专项方案》

（1）施工方案应有计算书，包括荷载计算、模板及其支撑系统的强度、刚度、稳定性的验算。

（2）因是17°44′的斜面层，梁跨20.8m，施工方案应有水平杆步距和剪刀撑设置等构造措施的详细说明。

（3）方案应有支撑平面布置图、模板及其支撑的立面图和剖面图、节点大样施工图。

（4）方案应对砼浇筑方法和程序提出要求。

（5）方案应有支撑系统安装验收方法和标准。

2.2.2由于是在超高层180m处又值台风季节，方案编制后，我们提出一定要经过专家组的论证审查，提出书面论证审查报告，专家提出5点意见：

（1）由于架体一侧高19m，一侧高14m在高度12m处增设加强带（见图1），加强带的高度为一步高，设斜撑，梁下两侧，板下横向间隔4m设。

（2）梁下支撑考虑到架体较高，虽原方案已够，但应适当加密调整到400×1200，梁下为400×800立杆间距（图2）。

（3）由于是斜梁板，为平衡斜梁板的水平分力，考虑对架体抵抗水平力做加强，具体为（23）轴处的水平型钢增加拉杆，架体上增加水平加强桁架（扣件搭设如同加强带），此外，在桁架顶部有水平加强带的基础上再增设斜向顶杆（图3）斜向顶杆设在大跨度斜梁部位。

图3

（4）斜梁及斜板的砼浇筑应考虑防下滑措施。

（5）搭设完成后，组织各方全面检查验收，施工单位技术员负责签字后报监理进行审查。

2.2.3监理组织相关专业监理工程师进行审查，对方案中的相关技术指标，根据相关规范进行验算，认为该方案可以保证安全，总监签字后同意交施工单位施工。

2.3由于篇幅所限，这里我们仅列出梁、高支撑计算书：

高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

模板支架搭设高度为20.0m，基本尺寸为梁截面400mm×1200mm， 梁支撑立杆的横距（跨度方向）L=0.80m， 立杆的步距h=1.50m，梁底增加一道承重立杆，采用的钢管类型为48×3.20。

2.3.1梁底支撑的计算。作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载、施工活荷载等。

2.3.2梁底纵向钢管计算。纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

2.3.3扣件抗滑移的计算。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按下式计算：

3. 施工安全要求

3.1施工要求

（1）悬挑支架所用材料应有出厂质保书或复试合格。

（2）所有焊缝必须饱满并要满足焊缝高度要求。

（3）搭设过程必须由专职安全员在场，按安全操作规程指导下进行，在施工全过程认真检查受力情况，脚手架稳定性，安全设施是否正常。

（4）悬挑工字钢底部与砼接触部分应是紧贴。

（5）认真注意钢管与悬挑工字钢的连接是否可靠。

（6）竖向、水平剪刀撑应搭接规范。

（7）严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置。

（8）确保每个扣件和钢管的质量满足要求，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45～60N.m

（9）精心浇筑砼，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展浇筑方式。

（10）浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时采取措施。

3.2交底与验收。

脚手搭设前，施工负责人必须组织作业人员进行技术交底，搭设后组织人员按照施工方案进行验收，报监理复查，符合要求后方可使用。

（1）严格按建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）表3.0.4-2检查验收。

（2）按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）表8.2.4规定进行验收。

3.3安全管理

3.3.1脚手架搭设人员必须经过考核合格的专业架子工，持证上岗施工。

3.3.2脚手架构配件必须符合质量要求，搭设分以下几个阶段验收：

（1）悬挑工字钢支架施工完成后。

（2）每搭设完10m高度后。

（3）达到设计高度后。

（4）剪刀撑搭设完毕后。

（5）（17）、（23）轴与结构连接施工质量。

（6）遇有六级大风或大雨后。

六阶段验收达到质量要求方可使用。

3.3.3模板面上的施工荷载必须符合设计要求。

3.3.4注意事项

（1）主节点处的各杆件的安装，剪力撑的构造是否符合要求。

（2）脚手架避雷、接地措施按国家现行规范的有关规定执行。

（3）拆除脚手架时，地面应设围栏及警戒标志，并有专人指挥。

在建设单位、设计单位、施工单位、监理单位密切配合下，我们对大观天地MALL屋顶大跨度斜向高支架施工的安全监理工作顺利开展，并取得了许多经验效果良好。该楼的高空构架砼浇筑于2008年5月顺利浇筑完毕，浇筑过程中未出现任何异常情况，拆模后也未发现有质量缺陷。