建筑施工碗扣式钢管模板支撑体系存在问题及完善措施的探讨

发表时间:2020/7/24   来源:《建筑实践》2020年第7期   作者:姜健
[导读] 模板支撑体系是混凝土结构工程的重要组成部分,有些单位安全意识淡薄
        摘要:模板支撑体系是混凝土结构工程的重要组成部分,有些单位安全意识淡薄,只重视支撑架的承载能力,而忽视了其稳定性,进而导致模板支撑体系的垮塌。从全国范围看,由于模板支架坍塌引发的重大伤亡事故屡有发生,严重威胁到人民的生命财产安全。文通过对碗扣式钢管模板支撑体系现场搭设存在的问题进行原因分析,提出应加强风险管控的关键环节以及对构造缺陷建议采取的完善措施,以期提升建筑施工碗扣式钢管模板支撑体系现场搭设质量水平,遏制模板坍塌事故的发生。
        关键词:建筑施工;支撑体系;风险管控;完善措施
1模板支撑体系使用现状
        目前模板支撑体系从类型上分有碗扣式钢管支撑、承插盘扣式钢管支撑及扣件式钢管支撑等。碗扣式钢管支撑和承插盘扣式钢管支撑体系采用专门设计的杆件连接节点,在常规的模板支撑体系应用中具有搭设速度快、工效高的优点,且横杆与立杆为轴心连接,架体受力更为合理。近年来某工程在建工程中模板支撑多数采用碗扣式钢管支撑体系,而承插盘扣式钢管支撑体系在本地区应用起步较晚,目前仅在少数工程中刚刚开始应用。扣件式钢管支撑体系杆件采用扣件进行连接,构架灵活,但工效低,多用在不规则结构及高大模板支撑中。碗扣式钢管支撑由于所有杆件均为定型产品,其构架尺寸不灵活,在现场实际使用过程中经常出现,可调托撑伸出立杆顶部过长、立杆在同一平面搭接、水平杆无法通长连续设置等诸多问题。本文主要针对碗扣式钢管支撑体系存在的问题进行原因分析,列出需要重点进行风险管控的关键环节,并对构造缺陷提出相应的完善措施。
2影响模板支撑体系安全可靠的原因
2.1管理原因
        施工单位未结合工程现场实际认真编制模板工程专项安全施工方案,施工单位及监理单位对专项方案的审查审批流于形式。有的方案编制粗糙应付,存在诸如计算错误、方案中选用的材料与现场不符等许多问题;有的方案编制比较笼统、无针对性、无特殊部位具体做法等,无法真正用来指导现场施工;有些方案甚至是抄袭套用,与施工现场“牛头不对马嘴”,错误百出。施工单位对现场作业人员管理不到位。未要求现场作业人员按照相关行业职业标准和规定持证上岗,施工前未严格落实对现场作业人员的三级教育和技术交底制度。
2.2施工原因
        地基土未按专项方案要求进行换填、夯实回填、表面硬化等处理,立杆基础积水,未按规定设置底座、垫板等,因地基土承载力不足产生沉陷,继而引发架体失稳坍塌。相关人员未严格按照规范和专项方案进行搭设。如立杆纵横向间距过大、未按规定要求错开搭接,不设或少设扫地杆和水平杆,竖向和水平剪刀撑设置不到位,梁板支撑体系未连接成整体,立杆顶部自由端超长以及混凝土浇筑方案不合理,甚至发现有的施工现场由于立杆经多次周转使用造成上碗扣严重变形或缺失,碗扣节点无法连接,现场采用铁丝将水平杆接头绑扎在一起等等,最终导致模板支撑体系在外力作用下整体失稳坍塌。
2.3材料原因
        钢管材料达不到规范要求。许多现场钢管存在壁厚偏薄的情况,有的是立杆管壁厚而水平杆管壁薄;模板支架用钢管一般采用钢板卷制焊接而成的有缝钢管,由于焊接质量差而出现焊缝开裂等。多数现场存在可调托撑顶部托板厚度偏薄、螺杆外径偏小、空心螺杆壁厚不足等问题。钢管、构配体未在一个使用周期后及时进行检查、分类、维护、保养,对不合格品未及时报废,所以进场的钢管、构配件很多存在弯曲、锈蚀、裂缝等严重缺陷。
3模板支撑体系风险管控的关键环节
3.1审查模板搭设专项施工方案
模板支撑体系施工前,须结合工程现场实际认真编制模板工程专项施工方案,并按相关程序进行审批。审查专项施工方案总体是否完整、可行,能否满足现场实际施工要求。技术参数、工艺流程、施工方法、操作要求、检查要求等施工工艺技术要求以及验收要求是否明确。是否结合本工程特点和难点采取了相应的技术保证措施和应急处置措施。专项方案中的计算书和验算依据是否符合有关标准规范要求。
特殊部位的搭设图纸。


3.2搭设材料的检查验收
        模板支撑钢管和构配件材料进场时,应对钢管外径、壁厚、外观质量以及可调托撑螺杆外径、顶托板厚度等进行严格检查,并按规定进行抽样送检。发现不合格的材料和构配件及时进行清场,坚决杜绝不合格的材料和构配件使用于工程上。
3.3搭设实体质量的检查验收
        应着重检查地基土处理、基础垫板、立杆间距、立杆自由端高度、立杆垂直度、水平杆步距、水平拉杆通长连续设置、构造措施(垫板、底座、纵横向扫地杆、水平和纵横向斜杆剪刀撑的设置及固结点的连接)以及特殊部位是否按照专项方案要求进行搭设。
3.4混凝土浇筑过程控制
        混凝土浇筑应对称进行,一般从中间开始向两侧对称均匀推进。梁板与墙柱应留设施工缝分次浇筑,厚度大的混凝土应分层浇筑。应注意泵送设施的设置等是否与支撑架设计计算工况一致。施工过程中还应按照专项方案要求进行监测,不得在有异常情况时继续浇筑混凝土。
4对碗扣式模板支撑体系构造缺陷建议采取的完善措施
4.1可调托撑伸出立杆顶部超长的完善措施
        《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2016)规定,立杆顶端可调托撑伸出立杆的长度不宜大于300mm。使用碗扣式钢管作为模板支撑的,其可调托撑螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm。也就是说可以利用可调托撑调整立杆的长度最多是200mm;而对于需要调整长度超过200mm的立杆,目前规范和管理规定均未给出统一明确的解决方案。建议采取的完善措施:定制部分模数为200mm的立杆,并在立杆顶部同时按200mm模数设置碗扣节点(以便水平杆拉结,避免立杆顶部自由端超长);当局部位置需要调整立杆长度在250mm以内时,也可配合采取增加模板主次楞构造高度的措施。
4.2立杆在同一平面搭接的完善措施
        在支撑架搭设高度不是完全符合立杆长度模数的情况下,配管比较困难,现场施工中也容易出错。如果错用了立杆,可能造成上部接长无法配管;如果错用了非标准长度的立杆,则会造成碗扣节点错位,水平杆无法拉结。立杆在同一平面搭接,削弱了架体的整体刚度,特别是对高支模的支架稳定性影响显著。建议采取的完善措施:在立杆接头平面增设一道水平拉杆,并与四周结构物顶紧;当无处可顶时,宜在接头平面设置水平剪刀撑,并适当加密设置纵橫向竖向剪刀撑。
4.3水平杆无法通长连续设置的完善措施
        在实际工程中经常出现在无法使用标准长度水平杆的位置水平杆全部缺失。多数工地梁板支撑架分开独立搭设未连接成整体,特别是在非标准矩形结构平面中水平杆缺失更严重。建议采取的完善措施:在立杆排布时,梁板支撑立杆必须排布在一条直线上,以便梁板支撑体系连接成整体。当梁板支撑立杆之间无法采用标准水平杆拉结时,可在碗扣节点位置采用扣件式钢管替代标准水平杆进行连接。在梁支撑立杆靠近结构柱墙边以及不规则平面中不符合水平杆模数的位置,同样按照上述措施处理。
5结论
        综上所述,为保证碗扣式模板支撑体系具备足够的承载能力、刚度和稳定性,需要对其构造缺陷予以足够的重视,并采取相应的完善措施。通过对架体顶部自由段超长的立杆增设碗扣节点,减小立杆顶部段压杆的计算长度,提高立杆顶部段压杆的稳定性。对特殊部位采用扣件式钢管替代标准水平杆进行连接等措施,使全部支撑体系连接成整体,加强架体整体刚度。
参考文献
[1]赵承辉.建筑施工模板支撑体系存在问题及控制措施[J].四川建材,2018(05).
[2]李为浩.建筑施工模板支撑体系安全控制分析研究[J].建筑安全,2014(07).
[3]江豪.基于半刚性节点连接的碗扣式临时支撑结构承载力分析[J].武汉工程大学硕士论文,2018.
[4]沈阳建筑大学.建筑施工模板安全技术规范:JGJ162-2008[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
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