高架桥模板支架搭设技术详解

高架桥模板支架搭设技术与安全控制（碗扣式脚手架）前言碗扣式脚手架是一种承插式钢管脚手架。脚手架采取带齿碗扣接头，具有拼拆迅速、省力，结构稳定可靠，配备完善，通用性强，承载力大，安全可靠，易于加工，不易丢失，便于管理，易于运输，应用广泛等特点，大步提高了工作效率。它在满堂架以及比较大型承重架体中具有广泛应用，碗扣式脚手架在高架桥预应力混凝土箱梁的施工中得以广泛的应用。碗扣式脚手架的设计与施工必须贯彻执行国家有关安全生产法规，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。落地碗扣式脚手架当搭设高度H≤20m时可按普通架子常规搭设，当搭设高度H＞20m及超高、超重、大跨度的模板支撑体系必须制定专项施工设计方案并进行结构分析和计算，且要通过专家论证。一、主要构、配件介绍1.碗扣节点构成由上碗扣、下碗扣、立杆、横杆接头和上碗扣限位销组成。2.脚手架立杆碗扣节点应按0.6m模数设置。立杆上应设有接长用套管及连接销孔。碗扣节点构成二、功能和特点1、碗扣节点结构合理，力杆轴向传力，使脚手架整体在三维空间、结构强度高、整体稳定性好、并具有可靠的自锁性能，能更好的满足施工安全的需要。2、脚手架组架形势灵活，适用范围广根据施工要求，能组成模数为0.6m的多种组架尺寸和载荷的单排、双排脚手架、支撑架、物料提升脚手架等多功能的施工装备、并能做曲线布置，又可在任意高差地面上使用，根据不同的负载要求，可灵活调整支架间距。3、碗扣脚手架各构件尺寸统一、搭设的脚手架具有规范化、标准化的特点，适合于现场文明施工；由于架各构件尺寸统一、搭设的脚手架具有规范化、标准化的特点，适合于现场文明施工；由于碗扣与杆件为一整体，避免了散件的丢失磨损费用，便于现场管理。4、减轻了劳动强度装拆功效高，作业强高低，接头装拆速度比常规脚手架快2-3倍，工人仅需一把小铁锤便可完成全部作业，可降低劳动强度0.5倍。5、维护简单，由于碗扣式脚手架完全避免了螺栓作业，无意丢失散件、构件轻便、牢固、经碰经磕、一般锈蚀不影响装拆作业，维护简单，运输方便。6、降低成本，可利用现有扣件式钢管脚手架进行装备改造，大大降低更新成本。杆件连接顶托和底盘结点安装杆件节点支架组合7、优缺点1）.优点（1）多功能：能根据具体施工要求，组成不同组架尺寸、形状和承载能力的单、双排脚手架，支撑架，支撑柱，物料提升架，爬升脚手架，悬挑架等多种功能的施工装备。也可用于搭设施工棚、料棚、灯塔等构筑物。特别适合于搭设曲面脚手架和重载支撑架。（2）功效：常用杆件中最长为3130MM，重17.07KG。整架拼拆速度比常规快3～5倍，拼拆快速省力，工人用一把铁锤即可完成全部作业，避免了螺栓操作带来的诸多不便。（3）用性强：主构件均采用普通的扣件式钢管脚手架之钢管，可用扣件同普通钢管连接，通用性强。（4）承载力大：立杆连接是同轴心承插，横杆同立杆靠碗扣接头连接，接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能。而且各杆件轴心线交于一点，节点在框架平面内，因此，结构稳固可靠，承载力大（整架承载力提高，约比同等清况的扣件式钢管脚手架提高15%以上）。（5）安全可靠：接头设计时，考虑到上碗扣螺旋摩擦力和自重力作用，使接头具有可靠的自锁能力。作用于横杆上的荷载通过下碗扣传递给立杆，下碗扣具有很强的抗剪能力(最大为199KN)。上碗扣即使没被压紧，横杆接头也不致脱出而造成事故。同时配备有安全网支架，间横杆，脚手板，挡脚板，架梯。挑粱．连墙撑等杆配件，使用安全可靠。（6）主构件用Φ48×3.5、Q235焊接钢管，制造工艺简单，成本适中，可直接对现有扣件式脚手架进行加工改造．不需要复杂的加工设备。（7）不易丢失：该脚手架无零散易丢失扣件，把构件丢失减少到最小程度。（8）修少：该脚手架构件消除了螺栓连接．构件经碰耐磕．一般锈蚀不影响拼拆作业，不需特殊养护、维修。（9）管理：构件系列标准化，构件外表涂以橘黄色。美观大方，构件堆放整齐，便于现场材料管理，满足文明施工要求。（10）运输：该脚手架最长构件3130MM，最重构40.53KG，便于搬运和运输。2）.缺点（1）横杆为几种尺寸的定型杆，立杆上碗扣节点按0.6M间距设置，使构架尺寸受到限制。（2）U形连接销易丢。（3）价格较贵。8、适用性构筑各种形式的脚手架、模板和其它支撑架。组装井字架。搭设坡道、工棚、看台及其它临时构筑物。构造强力组合支撑柱。构筑承受横向力作用的支撑架。三、构配件材料、制作要求碗扣式脚手架用钢管应采用符合现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793-92或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092中的Q235A级普通钢管其材质性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700的规定。碗扣架用钢管规格为Φ48×3.5mm钢管壁厚不得小于3.5-0.025mm。上碗扣、可调底座及可调托撑螺母应采用可锻铸铁或铸钢制造其材料机械性能应符合GB9440中KTH330-08及GB11352中ZG270-500的规定。下碗扣、横杆接头、斜杆接头应采用碳素铸钢制造其材料机械性能应符合GB11352中ZG230-450的规定。采用钢板热冲压整体成形的下碗扣钢板应符合GB700标准中Q235A级钢的要求板材厚度不得小于6mm。并经600—650·C的时效处理。严禁利用废旧锈蚀钢板改制。立杆连接外套管壁厚不得小于3.5-0.025mm内径不大于50mm外套管长度不得小于160mm外伸长度不小于110mm。杆件的焊接应在专用工具上进行，各焊接部位应牢固可靠焊缝高度不小于3.5mm其组焊的形位公差应符合《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166—2008）的要求。立杆上的上碗扣应能上下串动和灵活转动不得有卡滞现象杆件最上端应有防止上碗扣脱落的措施。立杆与立杆连接的连接孔处应能插入Φ12mm连接销。在碗扣节点上同时安装1—4个横杆上碗扣均应能锁紧。四、构配件外观质量要求钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀不得采用接长钢管铸造件表面应光整不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷表面粘砂应清除干净。冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷。各焊缝应饱满焊药清除干净不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷。构配件防锈漆涂层均匀、牢固。可调底座及可调托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣插入立杆内的长度不。五、模版、支架的设计计算依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)荷载荷载分类：作用于脚手架和模板支架上的荷载可分为恒荷载和活荷载两类。脚手架的恒荷载一般包括下列荷载：组成脚手架结构的杆系自重包括立杆、纵向横杆、横向横杆、斜杆、水平斜杆、八字斜杆、十字撑等自重。配件自重根据工程情况确定一般包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重，设计脚手架时其荷载应根据脚手架实际架设情况进行计算。脚手架的活荷载包括下列荷载：脚手架的施工荷载：脚手架作业层上的操作人员、施工设备、器具及材料等的重量，振捣混凝土时产生的荷载。风荷载。模板支架的恒荷载一般包括下列荷载：作用在模板支架上的结构荷载包括新浇筑混凝土、钢筋、模板、支承梁、楞等自重荷载的取值各类荷载标准值可查表（略）。以下应为荷载类别（仅供参考）：脚手板、操作层的栏杆与挡脚板。脚手架上满挂密目安全网。脚手架。脚手架上的模板、木方等。新浇筑混凝土自重包括钢筋，对特殊钢筋混凝土应根据实际情况确定。振捣混凝土时产生的荷载。施工人员及设备荷载。作用于脚手架及模板支撑架上的水平风荷载。荷载的分项系数计算脚手架及模板支撑架构件强度时的荷载设计值取其标准值乘以下列相应的分项系数（供参考）。永久荷载的分项系数取1.2计算结构倾覆稳定时取0.9。可变荷载的分项系数取1.4。计算构件变形挠度时的荷载设计值各类荷载分项系数均取1.0。荷载效应组合设计脚手架及模板支架时其架体的稳定和连墙件承载力等应按以下荷载组合要求进行计算序号计算项目荷载组合1立杆稳定计算久荷载+可变荷载永久荷载+0.9可变荷载+风荷载2连墙件承载力风荷载+3.0kN3斜杆强度和连接扣件抗滑强度计算风荷载模板支架设计内容计算依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)模板支架设计应包括以下内容：（一）工程概况（二）架体结构设计和计算（三）确定各个部位斜杆的连接措施及要求模板支撑架应绘制顶端节点构造图（四）说明结构施工流水步骤编制构配件用料表及供应计划（五）架体搭设使用和拆除方法（六）保证质量安全的技术措施1、工程概况说明所服务对象的主要情况，脚手架应说明所建主体结构高度，几何平面形状及尺寸，模板支撑架应按平面图说明梁板结构等。2、架体结构设计和计算①选择模板类别确定模板厚度、骨架设置以及搭设、固定方式等。②确定模版大、小横梁的材质、断面尺寸、间距等。③确定脚手架丛横向跨距、步距。④确定脚手架地基基础。设计参数即各杆件的：荷载和荷载效应、几何参数、材料、构件设计指标、计算系数等第四步优化处理，最终确定方案第五步绘制架体结构计算图平、立、剖计算单元箱梁支撑架立面简图架体结构计算无风荷载时，单肢立杆承载力计算组合风荷载时,单肢立杆承载力计算1、无风荷载时，单肢立杆承载力计算立杆轴向力按下式计算：N=1.2(NG1+NG2）+1.4ΣNQNG1--脚手架结构自重标准值产生的轴向力（kN/m2）；NG2---脚手板及构配件自重标准值产生的轴向力（kN/m2）；ΣNQ--施工荷载产生的轴向力总和，分双排脚手架与模板支撑架两种情况（kN/m2）。立杆的稳定性应符合下列公式要求：N/ϕA≤f2、组合风荷载时,单肢立杆承载力计算：单肢立杆轴向力按下式计算：N=1.2(NG1+NG2）+0.9*1.4ΣNQ风荷载对立杆产生弯矩按下式计算：Mw=1.4al20WK/l0立杆压弯强度按下式计算：Nw÷ϕA+0.9βMw÷γW(1-0.8×Nw÷NEg≤f式中：Φ---轴心受压构件的稳定系数；A---钢管或构件的截面面积；f---钢材的强度设计值；Mw---计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩（N·mm）；WK---风荷载标准值（kN/m2）；L0---立杆计算长度（m）；Nw---单肢立杆轴向力；NE---欧拉临界力，NE=π2EA/λ2(E为材料弹性模量，λ为压杆长细比）；Mw--单肢立杆弯矩（KN·m）；γ---截面塑性发展系数，钢管截面为1.15；W---立杆截面模量；β---有效弯矩系数，采用1.0；模板支撑计算高架模板支撑主要验算内容：1、模板面板计算抗弯强度计算抗剪计算[可以不计算]挠度计算2、模板支撑木方的计算木方抗弯强度计算木方抗剪计算[可以不计算]木方挠度计算3、托梁的计算顶托梁抗弯强度计算顶托梁挠度计算4、模板支架荷载标准值(立杆轴力)5、立杆的稳定性计算单肢立杆承载力的计算1、单肢立杆轴向力计算公式：N=[1.2Q1+1.4(Q3+Q4)lxly+1.2Q2VQ1----模板支撑架的自重标准值Q2----新浇筑混凝土自重（包括钢筋）标准值Q3----振捣混凝土时产生的荷载标准值Q4----脚手架的施工荷载标准值Lx\Ly------单肢立杆纵向及横向间距（m)V----Lx\Ly段的混凝土体积（m3）2、单肢立杆承载力计算公式同上。横杆承载力及挠度计算1、横杆弯矩按下式计算：M=PCC式中：M——横杆弯矩（KN·m）；Pc——梁砼重量及模板重量的1／2；C——梁边至立杆之间距离。2、横杆抗弯强度按下式计算：M/W≤f式中：W——钢管的截面模量。3、横杆的挠度应符合下式规定：γmax=PcC/24EI(3L2-4C2)≤[γ]式中：γmax——横杆的最大挠度；[γ]——容许挠度，应按设计要求确定碗扣节点承载力按下式验算：Pc≤Qb式中：Qb——下碗扣抗剪强度设计值，取60kN。基础强度验算立杆最小底面积的计算：Ag=N/fg式中：Ag——支撑单肢立杆底座面积（m2）；fg——地基承载力设计值（kPa）按地勘报告选用当地基为回填土时乘以地基承载系数。当地基为岩石或