结构模板支撑系统安全防护架转换为外墙脚手架的施工技术

2021-11-05纪雪

建筑施工 2021年7期

纪雪

中天建设集团有限公司上海 201102

1 项目概况

百隆家具配件（上海）有限公司家具、橱柜配件智能化生产项目，位于上海市青浦区工业园区E-01-14地块，工业用地。东至西大盈港，南至苛氯公司，西至新厍路，北至南厍江。其联合厂房单体建筑面积66 111 m2，由混凝土整体装配式框架结构和单层钢结构组成；其中混凝土整体装配式框架结构呈C形布置，建筑高度20 m，钢结构部分位于C形内布置，单层建筑，高度35 m。项目采用整体装配式框架结构，框架柱梁设计现浇，为2层，局部4层，建筑层高10 m，总高度20 m。柱网尺寸为（7.5～9.6 m）×（11.0～16.5 m），楼层次梁按数字轴线间三档间距尺寸2.5 m布置，PC预制构件有预制次梁、预制叠合板、预制楼梯，预制次梁最重为179.2 kN，最大长度16.02 m。施工主要采用1台QUY400型液压履带式起重机吊装PC预制梁，4台T7020-12E塔吊吊装PC叠合板；建筑地面为厚度0.3 m的配筋混凝土，施工阶段室外路面标高约－0.7 m，结构梁断面（0.35～0.60 m）×（1.20～1.45 m），局部0.50 m×2.20 m，结构楼板厚度70 mm（预制）＋90 mm（现浇）。模板支撑架专项施工方案计划将1.00 m×1.10 m断面的框架柱首先浇筑混凝土至梁底下30～50 mm；该模板支撑架专项施工方案经评审通过（图1）。

图1 现浇混凝土整体框架结构布置

根据上海市场上周转材料资源的情况，确定模板支撑系统与安全防护架采用建筑施工承插型盘扣式钢管支架为主，辅以部分普通钢管作水平杆件和剪刀撑杆件；项目车间混凝土结构施工平面按后浇带和变形缝分为9个施工段流水施工。

施工难点分析：该厂房混凝土模板支撑工程搭设高度10.3 m，多数框架梁集中线荷载（设计值）20.5 kN/m及以上，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程；每层层高10 m，共2层，柱距7.5～16.5 m，外墙脚手架无法按两步三跨拉结，脚手架稳定性成为难题。

2 解决方案

框架结构施工阶段以综合考虑承插型盘扣式钢管的模板支撑系统和安全防护架同时搭设的方案为目的；模板支撑系统按照结构框架的特点需要进行设计搭设，安全防护架则既要考虑框架结构施工阶段和考虑二次结构砌筑等使用，又要兼顾装饰施工各阶段的使用要求，满足各阶段荷载和安全围护的需要，如何做到两者架体相结合并同时搭设具有一定的难度，具体的方法如下：

模板支撑系统搭设立杆的间距根据计算原则上取0.9 m，立杆加密区取半倍模数间距，步距取不大于1.5 m；根据本工程的梁板结构布置尺寸特点，模板支撑系统立杆的间距取x方向0.9 m模数，y向采用0.6、0.9、1.2 m共3种模数，根据梁的断面大小决定梁下双排或单排设置盘扣式立杆扣件连接。由于框架结构的柱有钢筋与模板及混凝土施工工序操作作业架需求，故在结构外边线设计搭设宽0.9 m的1排架体并连成整体，步距为2.0 m，同时考虑在拆除模板支撑系统的时候保留着外墙封口梁外的2排立杆架体。由于不同项目具有不同的构件平面特性，承插型盘扣式钢管受到模数的限制，当平面尺寸或立杆承载能力不足时，可增加普通钢管立杆并通过扣件连接。在超长结构的后浇带的部位也是将模板支撑系统搭设延伸1～2排宽度立杆的架体，当作操作层的作业架使用。

外脚手作业架工程，在模板支撑系统搭设的同时将安全防护架一并同步施工搭设，但需要进行以下几方面的节点处理：首先，满足承载楼层梁板的施工荷载需要，同时考虑脚手架全高度计算的施工荷载满足基础承载力要求，并且当楼层的施工立杆荷载大于脚手架的立杆荷载时，则通过梁下增加立杆来承担部分荷载；其次，安全防护架与模板支撑系统的扫地杆和步距按照安全防护架步距与模板支撑架步距各自搭设，并通过1根立杆上的连接盘连接，通过模板支撑架步距1.5 m和安全防护架步距2.0 m的最小公倍数6 m来实现两步三跨的拉结强度计算。安全防护架基础相对模板支撑系统承插型盘扣式钢管支架基础出现高差时，通过立杆的盘距和可调托座调节解决。此外，安全防护架在有模板支撑系统时可以免除搭设过程中临时稳定架体的措施，如附加梯形架设置等，拉结系统在拆除模板支撑系统时，不能满足两步三跨拉结或不大于三跨拉结的规范设置要求，可考虑转换为外脚手架设置和结构梁上一跨一拉结和框架柱上一步一拉结，及保留跨中局部模板支撑架作为脚手架的附加梯形架，形成一跨六步拉结，以满足拉结计算强度要求，必要时可以间隔两步设置加强架体水平向斜杆。同时模板支撑系统的安全防护架搭设类似于脚手架的构造设计，也提供了施工人员上下和通达各平面操作位置的通道[1-2]。

考虑安全防护架转换为外脚手架继续用作二次结构和外墙装饰工程施工使用的要求，此时采用钢管扣件连接脚手架的盘扣立杆，并在装饰完成拆除脚手架阶段，可根据需要在外墙窗洞设置临时拉结点。考虑到室内模板支撑系统承插型盘扣式钢管支架拆除是运输工作量比较大的工序，适当在脚手架预留开启门洞以方便拆除盘扣材料的运输通道是十分必要的。

另外，模板支撑架及安全防护架和外脚手架的专项施工方案，应将结构施工阶段和装饰施工阶段的内容予以明确，表达清楚各阶段架体的使用工况，做到既要符合《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的规定，也要满足《建筑施工模板安全技术规范》的规定，从而确保安全与文明施工的管理工作在各个检查环节都能得到落实。

3 结语

类似本项目的较大空间现浇框架结构施工，采用考虑模板支撑系统和安全防护架同时搭设，并在拆除模板支撑系统时将安全防护架保留并转换为外脚手架的方案，保留跨中局部模板支撑架作为脚手架的附加梯形架，通过安全防护架拉结点杆件的调整至框架梁柱设置，并以每间隔两步设置钢管扣件式水平向斜杆，可以满足装饰外墙脚手架的安全需要，从而为确保安全文明施工提供可靠的技术支撑。安全防护架与模板支撑架的同步搭设还可以解决安全防护架一次搭设高度限制的问题。在较大空间模板支撑系统搭设设计的同时，考虑一次性安全防护架搭设的方案，圆满完成了本项目各分部分项工程的施工，项目目前处于装饰阶段。该方案全过程满足施工人员通行作业与支撑系统安全防护的需要，减少了安全防护架搭设时临时稳定的附加梯形架或抛撑等措施的人工费用和材料使用费，从而减少了施工费用。