重载、大跨、超高模板脚手架施工工法.docVIP

重载、大跨、超高模板脚手架施工工法 1 总则 在多高层建筑施工中，新浇砼模板荷载通常由支撑、二次支撑以及与它们相连的支承楼板（通称支承体系）承担。尤其是当施工荷载经竖向传递至下部模板脚手架时，由于脚手架系临时建筑，对其承载强度、刚度及稳定性的影响很大，如脚手架设计不合理、施工措施不当，将可能导致支承体系的严重超载，甚至引发整个结构的坍塌破坏，造成重大人员伤亡和财产损失。在国内外建筑史上这类恶性事故的发生不胜枚举。然而因当前仍有部分施工人员对脚手架这种临时结构的工作性能的认识和把握不够，同时支架设计缺乏成熟、系统的设计理论，施工规范过于笼统，缺乏可操作性，施工过程环节众多，且每个环节存在许多不确定因素，施工误差偏大，并且缺乏配套的施工检测手段，因而当前脚手架工程基本处于一种定性的、经验式的施工水平，工作中一旦某个环节出现问题，则对结构质量和安全的危害往往难以避免。因此探索、制定竖向施工荷载传递作用下模板脚手架尤其是超高脚手架的设计施工方法尽管难度很大，但意义重大。有必要探索建立一个用于分析各种结构竖向施工荷载传递的理论，并结合现场施工经验，形成一套便于推广应用的半理论、半经验性的模板脚手架体系的设计施工方法。 1.1 特点及适用范围 ⑴、将传统的用于分析平板式结构竖向施工荷载传递的刚性法理论拓展到框架结构中，分析支承体系在浇筑砼、拆模、张拉预应力等施工过程中支承楼板、立杆支撑等构件的荷载变化状态，以确定出最大支承荷载和最大支撑荷载以及其所发生的施工时间和施工部位，进而能有效地在确定支撑方案中采取技术措施，在施工中控制结构状态，防止结构施工事故发生。 ⑵、所运用的设计理论简便、易行、赋有较强的直观性，且经多年的理论研究、工程运用及现场动态测试，证明该法具有一定的准确性，其产生的误差也是施工工程可接受的，具有很强的实际意义和推广运用价值。 ⑶、施工技术措施较为严密，根据超高模板脚手架的特点，以单根立杆承载力及钢管脚手架整体稳定性为主要技术验算指标，并在脚手架构造上配以数项有较强针对性和良好使用效果的技术措施。 ⑷、在施工管理上制定了相应操作程序和管理办法，以确保技术措施的落实。 ⑸、具有良好的经济、社会和环境效益，施工中能将工程进度、质量、经济投入三者较好地结合起来，并取得最佳效果。 ⑹、施工中通过对支承构件的竖向变位测试，和对支撑构件承载力的测试，来控制施工质量和安全。 本工法适用于多高层框架结构（预应力结构）施工中，支承体系竖向施工荷载的分析及施工方案的制定和实施，尤其适用于高度大于1.2m大梁以及高于10米的超高模板脚手架的设计和施工。 1.2 基本原理 1.2.1 基本假定 ①、支撑相对于楼板为无限刚硬； ②、楼板砼的收缩、徐变对支承体系的荷载影响不计； ③、地基刚度相对于楼板刚度为无限大； ④、竖向施工荷载在支承体系传递时，支承楼板所吸收的荷载和它们各自的弯曲刚度成正比。 1.2.2 分析模式 将结构简化为单跨模式分析，假定每层楼板荷载为1D，每层支撑及二次支撑荷载为0.1D，超高模板脚手架支撑可按正常楼层高度折算为0.1D的数倍。具体分析过程见表一。 1.2.3 分析结果 按表一可循环往复做下去，最后可得出如下规律 ①、支撑荷载及楼板支承荷载最终将收敛于各自的稳定值； ②、楼板的最大支承荷载出现在底层支撑拆除前最后浇筑的那层楼板上，当拆除该层楼板下支撑时，该层楼板的最大支承荷载便出现。 ③、最大支撑荷载出现在底层支撑上，它发生于该层支撑拆除前，浇筑最上一层楼板砼时。 ④、采用二次支撑或支撑的松紧技术将会有效地降低最大支撑和支承荷载，进一步发挥已结硬楼板的自承载能力，使施工荷载的分布更为均匀合理，支两层支模条件下竖向荷载传递分析承体系的利用率也相应提高。 ⑤、对于框架预应力结构（单向或双向楼板预应力）尚需考虑张拉预应力筋时，梁板起拱后该层施工荷载将产生水平传递，造成张拉梁板下支撑卸载。 ⑥、对于灵活设置支模层数的框架结构，其施工荷载的传递应以具体分析结果为准，最大支承和支撑荷载的出现部位及施工阶段不受以上规律限制。 2 施工方案的确定 2.1 根据工程特点、现场条件及可能的施工资源投入等情况，初步拟定支撑方案，确定支模层数和支架的主要构造。 2.2 以大梁等相对自重大的构件为支架设计控制构件，依据荷载分析原理，按设定的支模层数进行竖向施工荷载的分析，得出最大支撑荷载和最大支承荷载数值及其发生的结构部位和施工过程。 2.3 考虑基本原理中的基本假设和工程实际状况的差别所带来的误差，根据工程实践，可作如下取值修正，工程实践证明该修正是偏于安全的。 ①、在无二次支撑或采用松紧技术的情况下，可将分析所得的最大支撑荷载乘以0.8~0.9的修正系数，并以此作为立杆间距设计的控制荷载；将分析所得的最大支承荷载直接作为