自动扶梯预留洞口处模板支撑架施工技术应用

刘铭（陕西建工第三建设集团有限公司 陕西 西安 710054）

0 引言

目前高大空间结构在建筑施工中越来越多，给模板支设施工带来了极大挑战，针对高大空间结构的高悬空、大体量的施工难点，支撑架体搭设形式设计是重要一环，通过对支撑架体搭设形式进行科学优化，达到降本增效的目的，本文就此介绍高大空间结构中高大预留洞口上部模板搭设施工技术。

1 工程概况

西安某高层商业办公楼及商业裙房工程位于西安市北郊，设计为高层综合楼（设有商业、办公、超市等），地下3层，地上16层，裙房为4层，基础形式为筏板基础，上部结构主楼为框剪结构、裙房为框架结构，抗震设防烈度为8度，总建筑面积为61 828.16m2。本工程裙房从负1层至4层设计有自动扶梯，主体施工时为预留洞口（长13.75m，宽7.3m），现4层顶板浇筑混凝土时需在3层结构板预留洞口处设置18#工字钢（每根工字钢设2道16#钢丝绳卸载）搭设满堂架，架体高度为10.1m。

2 工程特点和难点

（1）满堂架从负1层搭设至4层顶高度太高，只能在三层结构板预留洞口处设置18#工字钢搭设满堂支撑架，但施工难度大。

（2） 支撑架采用钢管扣件式模板支撑架，架体搭设高度为10.1m，属于超过一定范围的危险性较大的分部分项工程。

（3） 9m工字钢在预留洞口两侧固定长度为850mm，工字钢间距为600mm，4层顶板厚120mm。

（4）现行规范没有在预留洞口处设置工字钢，并在工字钢上搭设模板支撑架的相关依据。

3 架体搭设方案

3.1 工字钢搭设

采用18#工字钢做顶板模板脚手架的支撑梁，首先熟悉图纸绘制三维模型（如图1、图2所示）达到精确放样后在3层结构板上按照工字钢铺设位置放线预埋锚环，锚环采用Φ16钢筋，每道钢梁的一端设置两道锚固点，第一道设置在距离洞口200mm处，第二道与第一道间距200mm，两侧弯锚长度不小于30d。

所有的工字钢梁上部按照模板支撑架立杆的位置焊接1根三级直径25的钢筋头（高度15cm）避免立杆滑移；固定钢筋时应满焊，焊缝有效厚度不低于3mm。

3.2 立杆布置

采用Φ48壁厚2mm的钢管扣件式支撑架作为结构临时模板支撑体系，立杆纵横间距为600mm×600mm，架体步距为1 500mm，扫地杆距地面高度200mm，立杆顶端伸出长度220mm。

图1 预留洞口处设置工字钢平面布置示意图

3.3 剪刀撑设置

纵横向剪刀撑：除防护架体满设竖向剪刀撑外，内侧架间隔6m设置一道竖向剪刀撑，间隔4m设置一道横向剪刀撑。水平剪刀撑按照规范设置。

3.4 架体加固措施

（1） 钢梁安装需要人工和塔吊机械的配合，安装完成后需要检查钢梁与板面的接触情况确保密实。

（2）为保证架体整体稳定，架体水平杆向四周延伸1跨（间距为8 400mm）与周围架体连接固定。

图2 工字钢上搭设模板支撑架示意图

（3） 根据架体三维模拟布置图进行预排布，做到钢管连梁安装位置的精准，相关节点位置焊接加固牢靠。

3.5 搭设要点

（1） 型钢布置、架体搭设根据现场施工情况综合考虑做好放样定位。

（2）为使梁板已浇注的混凝土不被破坏，在梁板端头铺设150 mm×150 mm，厚度为10mm钢板。

（3） 矩形钢管连梁与16#工字钢挑梁相交的节点焊接牢固。

3.6 架体计算

按照JGJ130《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、GB50010《混凝土结构设计规范》、GB 50009《建筑结构荷载规范》、GB 50017《钢结构设计规范》、《施工技术》、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》等对模板支撑体系进行计算，满足要求。其中设计模板及支撑体系方案、架体荷载计算、变形监测，应按规范有关要求执行，保证架体具有足够的强度、刚度和稳定可靠性，保证能承受施工中所产生的各项荷载。

4 混凝土浇筑

（1）混凝土浇筑过程中，确保模板支架施工过程中均衡受载，整个分两次施工，先完成预留洞口长度2/3范围内的混凝土浇筑，混凝土初凝后方可进行剩余部分混凝土浇筑。

（2）严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，严禁在预留洞口上部堆放钢筋等材料。

（3）混凝土浇筑时，禁止布料杆直接将混凝土浇筑在模板上，浇筑时采用溜槽以减少对结构和架体的冲击力。

（4）预先在架体上设置受力监测点，浇筑混凝土时，由专人检查支架受力情况，如发生变形、下沉情况，按照应急处置预案执行。

5 安全保障措施

5.1 人员安全管理

须持有特种作业人员上岗证，进过安全、技术交底，进场正确佩戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋，遵守项目安全管理规定。

5.2 材料及使用要求

不得使用有严重锈蚀、变形的钢管和扣件，材料的规格、尺寸、型号要一致并符合设计搭设的要求。搭设所用钢管、连接件、方木等支撑材料使用前均应进行全数检查，严禁使用不合格的材料。

5.3 脚手架搭设安全技术要求

（1）架体搭设的场地必须平整夯实，做好架体排水措施，脚手架基础满足承载力要求时再进行搭设。架体搭设过程中，须严格按照架体安拆方案和施工规范要求设置水平杆件、架底扫地杆、纵横向剪刀撑，保证架体结构安全可靠。

（2）施工现场搭设架体时，要对架体的刚度、强度和稳定性进行监测，应严格控制主要承载构件、连接件的尺寸和间距。

（3） 搭设模板支撑架过程中，搭设完一步架体后，先检查调整支架的垂直度，再进行下一步架体搭设。保证了立杆的垂直度，防止架体立杆变形过大造成整个架体失稳。

（4） 严禁在没有指挥下作业。在搭设区域范围设置禁止通行等标志，防止人员进入。安全管理人员负责实时检验架子搭设情况。

（5） 禁止上下交叉作业，禁止在大风大雨等恶劣天下下施工作业。

（6） 严禁起吊钢梁时长时间悬挂在空中，如作业时发生故障，应尽快采取措施安全地将重物降落到地面，并及时检修。塔吊配合吊装作业时，须严格遵守起重作业的相关规定。

（7） 搭设完成模板施工架，须经主管安全管理人员、项目技术负责人、主管质量员进行验收，经验收合格后，悬挂验收合格牌方能使用。

（8） 严格按照搭设方案进行施工，不得私自拆除或减少脚手架任何部件。

（9） 预留洞口结构上部严禁堆放钢筋、模扳施工机械等重物，做到定期检查脚手架。

（10）搭设脚手架作业人员必须是经安全技术培训教育且进行身体检查符合高处作业的人员。凡从事架子工种的人员，必须每年进行体检，进场施工前须提供检查近期体检报告。

（11）搭设架体前，必须熟悉施工方案，项目技术负责人对作业人员进行安全技术交底。主管安全管理人员应检查作业人员的安全防护用具是否穿戴齐备。

（12） 在超过2m的高处作业时，作业人员必须正确佩带好安全带，作业人员操作时应精力集中，严禁酒后作业。

（13）在立杆检查垂直后，将纵向水平杆绑在立杆的里侧，绑扎时横向水平杆与竖向立杆形成十字交叉。绑纵向水平杆时，必须至少2人配合施工，做到结杆、放平，按顺序绑扎。

（14）在进行传递杆件、提拉杆件时，多个操作人员必须紧密配合。提拉杆件时，不得相互碰撞，上下方传递杆件人员应衔接紧密，接住杆子后方可松手。

（15）挑架搭设过程中，存在大量电焊作业，必须在焊接作业时配备看火人，作业部位下垫档火板，配备灭火器，严格按照操作规程进行施工。

（16） 在经历大风、大雨等恶劣天气后，必须及时检查整个架体，当存在倾斜、变形下沉时应及时维修加固。

（17） 安装完毕经验收确认符合要求后才能进行混凝土浇筑。

5.4 脚手架拆除安全技术要求

（1）在进行外脚手架拆除前，项目技术负责人应向拆架作业施工人员进行书面安全技术交底，交底人及接受交底的人员必须签字。

（2）外脚手架拆除前，架子班组按照架子拆除施工方案、安拆操作技术规程和安全技术交底内容实施，做到交底记录详实，内容具有针对性。

（3）拆除架体前应在地上用设置地锚绳索或铁丝帮拉至围栏上，应在有安全技术人员在场的情况下，经检查许可后方可拆除架子。

（4）外脚手架拆除顺序是从上至下，逐层按步进行拆除。首先清除架体上的U型卡、扣件等材料及混凝土块、砂浆块等杂物。再按照拆架先后顺序的原则先拆后搭的杆子。纵横剪刀撑和拉结杆件应分步拆除，不得一次性全部拆除。

（5）外脚手架拆除的施工作业流程：拆外护栏→拆脚手板→拆横向的水平杆→拆纵向的水平杆→拆纵横剪刀撑→拆立杆→拉结杆件传递至架体基础地面→逐步清除扣件→按照材料规格堆码整齐。

（6）拆除杆件杆和放置杆件时需要同时至少2人协作施工，拆纵向水平杆时，应将杆件按顺序向下传递，上下方人员传递交接需紧密，杆件拿稳拿牢后，再交接，严禁随意向下乱扔脚手料具。

（7）拆除架体施工人员必须严格按照项目安全操作规程，系好安全带，拆除时，应派专人指挥拆除工作，确保拆除工作的安全。

（8）拆除架体过程中，遇管线影响时不得随意切割、挪移。

（9）拆除架体时，螺丝扣应直接从钢管上拆除，不得在已拆除的钢管上再松懈掉螺丝扣。

（10）拆架施工作业人员应按要求配备相应工具箱，不得同时拿板手和钢管，扳手等工具用完后及时放至工具箱内。

（11）施工作业人员休息时，不得在架子上休息，应到安全区域或施工现场休息亭休息，严禁在架体上嘻戏打闹。

（12）作业人员均应戴好安全帽等个人防护用品，穿防滑鞋。

（13）拆除作业不得中途上下换人，更换的人员须重新由项目技术人员进行安全技术交底。

（14）拆除的脚手架管要根据尺寸分规格、分类、分堆码放整齐，做好管件的防水措施，防止杆件生锈。

（15）禁止夜间拆除架体施工。如若施工过程中存在安全技术问题应及时与相关技术部门联系，做到及时处理。

6 监测

6.1 架体整体监测

（1） 架体监测内容：模板支撑架的沉降量、位移量。

（2） 观测点设置：在钢梁下或钢梁上设一个监测面。转角梁的位置必须布点。

（3） 监测频次：采用全站仪在浇筑混凝土过程中实施监测，监测频次不超过30min/次，持续连续观测。做好安全应急预案，防止事故发生。

（4）变形监测报警值：对场地狭窄，不便于观察的监测点应布置在表面进行观测，工字钢梁变形报警值为：洞口长度/250。

6.2 监测数据处理及反馈

架体监测的监测人员将每次的测量结果报生产经理和技术负责签字后，形成资料，交资料员报监理、建设方。

7 结语

高大空间预留洞口支撑结构在高层施工中越来越常见，某高层商业办公楼及商业裙房工程负1层至4层自动扶梯处顶板结构板的模板支撑架，利用预留洞口处设置工字钢进行搭设架体，经过专家进行论证，方案可行。该方案实施从架体搭设、混凝土浇筑直至架体拆除的整个过程，均能按方案设计要求实施，架体位移及沉降均在可控范围之内，最终实现了预期效果，为类似工程提供了施工经验。