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模板支撑架的优化设计及应用探讨

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:表5.3.3支撑架荷载及立杆支撑面积注1.立杆承载力按每根30kN计,混凝土重度按24kN/m3计。

模板支撑架的优化设计及应用探讨

模板支撑架是用于建筑物的现浇混凝土模板支撑的负荷架子,承受模板、钢筋、新浇捣的混凝土和施工作业时的人员、工具等的重量,其作用是保证模板面板的形状和位置不改变。

模板支撑架通常采用脚手架的杆(构)配件搭设。

5.3.4.2.1 碗扣式钢管支撑架

碗扣式钢管支撑架是采用碗扣式钢管脚手架系列构件搭设的支撑架,目前广泛应用于现浇钢筋混凝土墙、柱、梁、楼板、桥梁、地道桥和地下行人道等工程。

高层建筑现浇混凝土结构施工中,如果把碗扣式钢管支撑架与快速拆模系统配合使用,则可使模板和支撑架的周转速度比其他支撑架快,材料占用量能减少一半,经济效益十分明显。

1.碗扣式钢管支撑架构造

(1)一般碗扣式支撑架。碗扣式钢管支撑架一般搭成如图5.3.5所示形式。支撑架中框架单元的基本尺寸有五种组合:

类型  基本尺寸(框长×框宽×框高)(m)

A型  1.8×1.8×1.8

B型  1.2×1.2×1.8

C型  1.2×1.2×1.2

D型  0.9×0.9×1.2

E型  0.9×0.9×0.6

支撑架中框架单元的框高应根据荷载等因素进行选择。

图5.3.5 碗扣式支撑架

(2)带横托座支撑架。图5.3.6所示为带横托座(或可调横托座)支撑架,其中横托座既可作为墙体的侧向模板支撑,又可作为支撑架的横(侧)向限位支撑。

图5.3.6 带横托座支撑架

(3)底部扩大支撑架。对于荷载较大的支撑架,可扩大底部架子,用斜杆将上部支撑架的荷载部分传递到扩大部分的立杆上。

(4)高架支撑架。当支撑架高宽(按窄边计)比超过5时,高架支撑架。否则须按规定设置缆风绳紧固。

(5)支撑柱支撑架。当施工荷载较重时,应采用碗扣式钢管支撑柱组成的支撑架。

2.碗扣式钢管支撑架搭设

(1)施工准备。

1)根据施工要求,选定支撑架的形式及尺寸,画出组装图。支撑架在各种荷载作用下,每根立杆可支撑的面积见表5.3.3。

表5.3.3 支撑架荷载及立杆支撑面积

注 1.立杆承载力按每根30kN计,混凝土重度按24kN/m3计。
2.高层支撑架还要计算支撑架构件自重,并加到总荷载中去。

2)支撑架地基处理要求以及放线定位、底座安放的方法均与碗扣式钢管脚手架搭设的要求及方法相同。

3)除架立在混凝土等坚硬基础上的支撑架底座可用立杆垫座外,其余均应设置立杆可调底座。

4)在搭设与使用过程中,应随时注意基础沉降,对悬空的立杆,必须调整底座,使各杆件受力均匀。

(2)支撑架搭设。

1)树立杆。立杆安装同脚手架。第一步立杆的长度应一致,这样,支撑架的各立杆接头在同一水平面上,顶杆仅在顶端使用,以便能插入底座。

2)安放横杆和斜杆。横杆、斜杆安装同脚手架。在支撑架四周外侧设置斜杆。斜杆可在框架单元的对角节点布置,也可以错节设置。

3)安装横托座。横托座一端由碗扣接头同支座架连接,另一端插上可调托座,安装支撑横梁。横托座应设置在横杆层,并且两侧对称布置。

4)支撑柱搭设。其基本框架单元为0.3m×0.3m×0.6m,柱长度可根据施工要求确定。支撑柱下端装入柱垫座或可调座,上墙装入支座柱可调座,支撑柱的支撑方向如果要求不垂直,需要倾斜时,下端可采用支撑柱转角座,其可调角度为±10°。支撑柱也可以预先拼装,现场可整体吊装以提高搭设速度。

(3)检查验收。支撑架搭设到3~5层时,应检查每个立杆(柱)底座下是否浮动或松动,否则应旋紧可调底座或用薄铁片填实。

5.3.4.2.2 扣件式钢管支撑架

扣件式钢管支撑架采用扣件式钢管脚手架的杆、配件搭设。

1.施工准备

(1)支撑架搭设的准备工作。如场地清理平整、定位放线、底座安放等均与脚手架搭设时相同。

(2)立杆布置。扣件式钢管支撑架立杆间距一般应通过计算确定。通常取1.2~1.5m,不得大于1.8m。对较复杂的工程,须根据建筑结构的主梁、次梁、板的布置,模板的配板设计、装拆方式,纵、横楞的安排等情况,画出支撑架立杆的布置图。

2.支撑架搭设

(1)立杆的接长。扣件式支撑架的高度可根据建筑物的层高而定。立杆的接口,可采用对接或搭接连接。

支撑架立杆采用对接扣件连接时,在立杆的顶端安插一个顶托,被支撑的模板荷载通过顶托直接作用在立杆上。其特点是:荷载偏心小,受力性能好,能充分发挥钢管的承载力。通过调节可调底座或可调顶托,可在一定范围内调整立杆总高度,但调节幅度不大。

采用回转扣件(搭接长度不得小于600mm)。模板上的荷载作用在支撑架顶层的横杆上,再通过扣件传到立杆。其特点是:荷载偏心大,且靠扣件传递,受力性能差,钢管的承载力得不到充分发挥。但调整立杆的总高度比较容易。(www.xing528.com)

(2)水平拉结杆设置。为加强扣件式支撑架的整体稳定性,在支撑架立杆之间纵、横两个方向均必须设置扫地杆和水平拉结杆。各水平拉结杆的间距(步高)一般不大于1~6m。

(3)斜杆设置。为保证支撑架的整体稳定性,在设置纵、横向水平拉结杆同时,还必须设置斜杆,具体搭设时可采用刚性斜撑或柔性斜撑。

1)刚性斜撑:刚性斜撑以钢管为斜撑,用扣件将它们与支撑架中的立杆和水平杆连接。

2)柔性斜撑:柔性斜撑采用钢筋、铅丝、铁链等材料,必须交叉布置,并且每根拉杆中均要设置花篮螺丝,以保证拉杆不松弛。

5.3.4.2.3 门式钢管支撑架

1.构配件

门式钢管支撑架除可采用门式钢管脚手架的门架,交叉支撑等配件来搭设外,也有专门适用搭设支撑架的CZM门架等专用配件。

(1)CZM门架。CZM是一种适用于搭设模板支撑架的门架,其特点是横梁刚度大,稳定性好,能承受较大的荷载,而且荷载的作用点也不必限制在主杆的顶点处,即横梁上任意位置均可作为荷载支承点。门架基本高度有三种:1.2m、1.4m和1.8m;宽度为1.2m。

(2)调节架。调节架高度有0.9m、0.6m两种,宽度为1.2m,用来与门架搭配,以配装不同高度的支撑架。

(3)连接棒、销钉、销臂。上下门架、调节架的竖向连架没有加强杆连接,采用连接棒,连接棒两端均钻有孔洞,插入上下两门架的立杆内,并在外侧安装销臂再用自锁销钉穿过销臂、立杆和连接棒的销,将上下立杆直接连接起来。

(4)加载支座、三角支承架。当托梁的间距不是门架的宽度(1.2m),且荷载作用点的间距大于或小于1.2m时,可用加载支座或三角支承架来进行调整。

2.门式钢管支撑架搭设

采用门式钢管脚手架的门架、配件等搭设模板支撑架,根据楼(屋)盖的形式及施工工艺(比如梁板是同时浇注还是先后浇注)等因素,将采用不同的布置形式。

(1)肋形楼(屋)盖模板支撑架(门架垂直于梁轴线布置)。肋形楼(屋)盖结构中梁、板为整体现浇混凝土施工时,门式支撑架的门架,可采用平行于梁轴线或垂直于梁轴线两种布置方式。

1)梁底模板支撑架。门架立杆上的顶托支撑着托梁,小楞搁置在托梁上,梁底模板搁在小楞上。若门架高度不够时,可加调节架加高支撑架的高度。

2)梁、楼板底模板同时支撑架。当梁高不大于350mm(可调顶托的最大高度)时,在门架立杆顶端设置可调顶托来支承楼板底模,而梁底模可直接搁在门架的横梁上。当梁高大于350mm时,可将调节架倒置,将梁底模板支承在调节架的横杆上,而立杆上端放上可调顶托来支承楼板模板。将门架倒置,用门架的立杆支承楼板底模,再在门架的立杆上固定一些小楞(小横杆)来支承梁底模板。

3)门架间距选定。门架的间距应根据荷载的大小确定,同时也须考虑交叉拉杆的规格尺寸,一般常用的间距有1.2m、1.5m、1.8m。当荷载较大,或者模板支撑高度较高时,上述1.2m的间距还嫌太大时可采用左右错开布置形式。

(2)肋形楼(屋)盖模板支撑架(门架平行于梁轴线布置)。

1)梁底模板支撑架。托梁由门架立杆托着,而它又支承着小楞,小楞支承着梁底模板。梁两侧的每对门架通过横向设置的交叉拉杆加固,它们的间距可根据所选定的交叉拉杆的长短确定。纵向相邻两组门架之间的距离应考虑荷载因素经计算确定,但一般不超过门架宽度。

2)梁、楼板底模板支撑架。上面倒置的门架的主杆支承楼板底模,而在门架立杆上固定小楞,用它来支承梁底模板。

(3)平面楼(屋)盖模板支撑架。平面楼(屋)盖模板支撑架,采用满堂支撑架形式,为使满堂支撑架形成一个稳定的整体,避免发生摇晃。支撑架的每层门架均应设置纵、横两个方向的水平拉结杆,并在门架平面内布置一定数量的剪刀撑。在垂直门架平面的方向上,两门架之间设置交叉支撑。

(4)密肋楼(屋)盖模板支撑架。在密肋楼(屋)盖中,梁的布置间距多样,由于门式钢管支撑架的荷载支撑点设置比较方便,其优势就更为显著。

(5)门式支撑架根部构造。为保证门式钢管支撑架根部的稳定性,地基要求平整夯实,衬垫木方,以防下沉,在门架立柱的纵横向必须设置扫地杆。

5.3.4.2.4 模板支撑架拆除

模板支撑架必须在混凝土结构达到规定的强度后才能拆除。

表5.3.4是各类现浇构件拆模时必须达到的强度要求。

表5.3.4 现浇结构拆模时所需混凝土强度

表5.3.5是现浇混凝土达到规定强度标准值所需的时间。

表5.3.5 拆除底模板的参考时间

支撑架的拆除要求与相应脚手架拆除的要求相同。

支撑架的拆除,除应遵守相应脚手架拆除的有关规定外,根据支撑架的特点,还应注意:

(1)支撑架拆除前,应由单位工程负责人对支撑架作全面检查,确定可拆除时,方可拆除。

(2)拆除支撑架前应先松动可调螺栓,拆下模板并运出后,才可拆除支撑架。

(3)支撑架拆除应从顶层开始逐层往下拆,先拆可调托撑、斜杆、横杆,后拆立杆。

(4)拆下的构配件应分类捆绑、吊放到地面,严禁从高空抛掷到地面。

(5)拆下的构配件应及时检查、维修、保养。变形的应调整,油漆剥落的要除锈后重刷漆;对底座、调节杆、螺栓螺纹、螺孔等应清理污泥后涂黄油防锈。

(6)门架宜倒立或平放,平放时应相互对齐,剪刀撑、水平撑、栏杆等应绑扎成捆堆放。其他小配件应装入木箱内保管。构配件应储存在干燥通风的库房内。如露天堆放,场地必须选择地面平坦、排水良好,堆放时下面要铺地板,堆垛上要加盖防雨布。

构造柱尺寸允许偏差和检验方法见表5.3.6,配筋砌体工程质量验收见表5.3.7。

表5.3.6 构造柱尺寸允许偏差和检验方法

表5.3.7 配筋砌体工程质量验收

续表

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