高大模板支撑系统安全技术
一 建筑工程与模板与脚手架工程安全相关的规范
(1)国家标准《混凝土结构工程施工规范》,中国建筑科学院主编,已完成报批稿,正准备报批。
(2)行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008,沈阳建筑大学主编,正在重新修订中。
(3)行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,中国建筑科学院、南通二建集团公司主编,为原行业标准的修订,已完成报批,6月印刷出版。
(4)行业标准《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010,哈尔滨工业大学、浙江宝业建设集团公司主编,为原行业标准修订,已出版。
(5)行业标准《建筑施工承插式盘扣钢管支架安全技术规程》JGJ―2011,南通新华建筑集团有限公司、无锡市锡山三建实业有限公司,为新编行业标准,已出版。
(6)行业标准《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008,河北建设集团公司、中天建设集团公司主编。
(7)行业标准《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ202-2010。
二 模板支撑体系构造设计规定及变化
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1、《混凝土结构工程施工规范》提出了“模板工程应编制专项施工方案。滑模、爬模等工具式模板工程及高大模板支架工程的专项施工方案应进行技术论证。”
2、建设部(2004)213号文件中规定:水平混凝土构件支撑系统高度超过8m,或者跨度超过18m,施工总荷载大于10KN/m2,或集中荷载大于15KN/m的模板支撑系统,属于高大模板工程。需要组织专家论证。
新办法建质【2009】87号文规定:搭设高度5m及以上;搭设跨度10m及以上;施工总荷载大于10KN/m2或集中线荷载大于15KN/m以上;高度大于支撑水平投影宽度且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程属危险性较大工程,需要编制专项方案.
搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上,施工总荷载15k N/m2及以上;集中线荷载20kN/m及以上属于超过一定规模的危险性较大工程,属于高大模板工程,需要组织专家论证。
3、《建设工程安全生产管理条例》规定了对高大模板工程的专项施工方案,施工单位应组织专家进行论证、审查。住房和城乡建设部建质(2009)87号文修定了《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(以下简称管理办法)中,规定了对于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,施工单位应当组织专家对专项方案进行论证,其中
(1)混凝土模板支撑工程:
1 )工具式模板工程:包括滑模、爬模、飞模工程。2 )搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上,施工总荷载15kN/m2及以上;集中线荷载20kN/m及以上。
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(2)脚手架工程:
1)搭设高度50m及以上落地式钢管脚手架工程。
2)提升高度150m及以上附着式整体和分片提升脚手架工程。
3)架体高度20m及以上悬挑式脚手架工程。
(3)承重支撑体系:
用于钢结构安装等满堂支撑体系,承受单点集中荷载700Kg以上。
4、建质【2009】254号文《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》规定:建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m,或搭设跨度超过18m,或施工总荷载15k N/m2及以上;集中线荷载20kN/m及以上的模板支撑系统。
5、《混凝土结构工程施工规范》模板工程的变化
(1)《混凝土结构工程施工规范》提出了新的强条:
模板及支架应根据施工过程中各种工况进行设计,应具有足够的承载力和刚度,并应保证其
整体稳固性。
(2)基于水平模板施工荷载的传递及扩散影响度测试,对模板设计中的施工荷载项提
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出了“作用在模板及支撑上的施工人员及施工设备荷载标准值Q1可按实际情况计算,一般情况下可取2.5kN/m2。”
说明:这里的施工荷载就是通常说的活荷载,与前面模板支撑体系所规定的荷载值不矛盾,在设计支撑体系时需要考虑钢筋砼自重(取25KN/m3)、模板自重(根据弹性模量取值,白皮教材P85中的梁的截面积变化得出,其取值为0.4KN/m2)和施工活荷载(书中给的是1KN/m2,有些偏小。),在不考虑浇筑混凝土时产生荷载时,一般认为模板线荷载即为这三部分组成。
原规定:施工活载的计算(基于《混凝土结构施工及验收规范》GB50204-92)
施工人员及设备荷载标准值(Q1k ):
●当计算模板和直接支承模板的小梁时,均布活荷载可取2.5 kN/m2,再用集中荷载2.5 kN进行验算,比较两者所得的弯矩值取其大值;
●当计算直接支承小梁的主梁时,均布活荷载标准值可取1.5 kN/m2;
●当计算支架立柱及其它支承结构构件时,均布活荷载标准值可取1.0 kN/m2。
由于施工现场中的材料堆放和施工人员荷载具有随意性,且往往材料堆积越多的地方人员越密集,产生的局部荷载不可忽视,通过现场模拟平板浇注时的施工活荷载的测试试验,可以看出在局部荷载作用的区域内的立杆承受了约90%的荷载,相邻的立杆承担相当少的荷载,而且由于水平杆的作用,某些杆件呈现出受拉状态,在距离两个柱距的杆件几乎不受影响,所以现行规范中过多考虑了局部荷载作用下的扩散作用,从2.5 kN/m2、1.5
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kN/m2扩散到1.0 kN/m2 来计算立杆有失妥当,新规范规定:在计算模板,小楞,支承小楞构件和立杆时应采用相同的活荷载取值2.5 kN/m2。
(3)对模板支架,提出了应验算水平荷载:“考虑施工中的泵送混凝土或不均匀堆载等未预见因素产生的水平荷载标准值Q3,可取垂直永久荷载的2%作为标准值,并以每延米的形式作用在模板支撑顶端边缘的水平方向上。”
(4)对扣件钢管支模提出了新的要求及规定:
1 扣件钢管模板支架的两种受力基本形式:轴心受压与偏心受压,宜采用中心传力方式
2 立杆顶部承受水平杆扣件传递的垂直荷载时,立杆应按不小于50mm的偏心距进行承载力验算,立杆的单根承载力不应大于12kN
3 立杆顶部承受水平杆扣件传递的垂直荷载时,高大模板支架的立杆应按不小于100mm的偏心距进行承载力验算,高大模板支架立杆的单根承载力不应大于10kN;
4 支承模板荷载的顶部水平杆可按受弯构件进行承载力验算;
5 构造要求以及扣件抗滑移承载力验算可按现行行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130的相关规定执行。
(5)采用扣件式钢管作高大模板支架时,支架搭设应完整,除应符合本规范第4.4.7条的规定外,尚应符合下列规定:
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1 每根立柱底部应设置底座及垫板,垫板厚度不得小于50mm;
2 立柱底部不在同一高度时,高处的纵向扫地杆应向低处延长至少2跨,高低差不得大于1m;
3 立柱接长采用对接扣件连接时,相邻两立柱的对接接头不得在同步内,且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3;
4 立杆顶层步距内接长采用搭接时,搭接长度不应小于1m ,且不应少于3个扣件连接;
5 立杆的纵、横向间距应满足设计要求,立杆的步距不应大于1.8m;顶层立杆步距应适当减小,且不应大于1.5m;
6 支架立杆的搭设垂直偏差不宜大于1/200,且不宜大于100mm;
7 宜在支架立杆顶部插入可调托座,可调托座螺杆外径不小于36mm,插入深度不小于150mm,伸出长度不大于300mm,可调托座的顶部距支架顶部水平杆的距离不大于500mm;
8 支架应根据周边结构的情况,采取有效的连接措施加强支架整体稳固性,支架和周边结构的连接措施方案应进行技术论证。当支架立柱高度超过5m,应在立柱周圈外侧和中间有结构柱的部位,按水平间距6—9m,竖向间距2—3m与建筑结构设置一个固结点。
9 承受模板荷载的水平杆与支架立杆连接的扣件,其拧紧力矩应不小于40N·m,且不大于65 N·m。
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10 水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。
11 水平杆对接扣件应交错布置,布置同第3条。搭接布置同第6条。
12主节点处必须设置一根横向水平杆。
13 每步的纵、横水平杆应双向拉通。
14 立杆纵向和横向应设置扫地杆,纵向扫地杆距立杆底部不宜大于200mm;
15 支架宜设置中部纵向或横向的竖向剪刀撑,剪刀撑的间距不宜大于5m;沿支架高度方向搭设的水平剪刀撑的间距不宜大于6m;
16 剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,倾角45度,跨立杆数7根以下,50度6根以下,60度5跟以下。
17 剪刀撑斜杆接长应采用搭接,应采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上。
18 设置剪刀撑时,有剪刀撑斜杆的框格数量大于框格总数的1/3。
(6)对门式、碗扣式、盘销式钢管支模提出了新的规定:
采用门式、碗扣式、盘扣式或盘销式等钢管架搭设的模板支架,应采用支架立柱杆端插入可调托座的中心传力方式,其承载力及刚度可按国家现行相关标准进行验算。
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承插式盘扣架——安全性好的支架1)一种源于国外应用量大的先进的施工支撑用承力架,规程的编制代表的钢管架的新发展有利与施工安全,经试验检测节点具有与扣件钢管架等同的抗扭转能力,精益制造、全自动焊接、焊缝质量可靠代表先进的模板支架发展方向。
特点:能可靠地设置竖向和水平向斜杆,搭设效率为80~100m3/人,支架整体性好
(7)对碗扣及盘扣的高大支模架也提出了规定:
1 碗扣架或盘销架的水平杆与立柱的扣接应牢靠,不应滑脱;
2 立杆上的上、下层水平杆间距不应大于1.8m;
3 插入立杆顶端可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度不应超过650mm,螺杆插入钢管的长度不应小于150mm,其直径应满足与钢管内径间隙不小于6mm的要求。架体最顶层的水平杆步距应比标准步距缩小一个节点间距;
4 立柱间应设置专用斜杆或扣件钢管斜杆加强模板支架。
三 高大模板支撑系统安全专项方案
一)编制说明及依据:相关法律、法规规范性文件。
二)工程概况:高大模板工程特点、施工平面及立面布置、施工要求和技术保证条件等等。
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三)模板支撑体系设计:各区域支撑体系设计形式、架体搭设参数、构造做法、低地基设计等。图文并茂,绘制支模区域立杆、纵横水平杆平面布置图、支撑体统立面图、剖面图等。
四)施工计划:进度、材料及设备计划等
五)施工工艺技术:高大模板支撑系统的基础处理、主要搭接方法、工艺要求、擦料力学性能指标等。
六)施工安全保证措施
七)劳动力计划:包括专职安全生产管理人员、特种作业人员的配置等。
八)计算书及相关图纸。
四 高大模板支撑体系统施工管理
一)施工准备
1、高大模板支撑体系施工前必须编写专项施工方案并组织专家论证。
2、高大模板支撑系统搭设前,项目工程技术负责人或方案编制人员应根据专项施工方案和相关规范、标准的要求,对现场管理人员、操作班组、作业人员进行安全技术交底,并履行签字手续。
安全技术交底的内容包括模板支撑工程工艺、工序、作业要点和搭设安全技术要求等
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内容,并保留记录。
二)搭设管理
1、高大模板支撑系统的低级承载力、沉降等应能满足方案设计要求。
2、对于高大模板支撑体系,其高度与宽度相比于大于两倍的独立支撑系统,应加设保证整体稳定的构造措施。
3、高大模板工程搭设的构造要求应当符合相关技术规范要求,支撑系统立柱严禁搭接;应设置扫地杆、纵横向支撑及水平垂直剪刀撑,并与主体结构的墙、柱牢固拉接。
4、搭设高度2m以上的支撑架体应设置作业人员登高措施。作业面应按有关规定设置安全防护设施。
5、模板支撑系统应为独立的系统,禁止与物料提升机、施工升降机、塔吊等起重设备钢结构架体机身及其附着物设施相连接;禁止与施工脚手架、物料周转料平台等架体相连接。
三)使用与检查
1、模板、钢筋及其他材料等施工荷载应均匀堆置,放平放稳。施工综合在不得超过模板支撑系统设计荷载要求。
2、模板支撑系统在使用过程中,立柱底部不得松动悬空,不得任意拆除任何杆体,不得松动扣件,也不得用作缆风绳的拉接。
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3、施工过程中检查项目应符合下列要求:立柱底部基础应回填夯实;垫木应满足设计要求;底座位置正确,顶托螺杆伸出长度符合要求;立柱的规格尺寸和垂直度应符合要求,不得出现偏心荷载;扫地杆、水平杆、剪刀撑等设置应符合规定,固定可靠、安全网和各种安全防护设施应符合要求;
四)高大模板支撑体系安全措施
1、模板支架搭设人员必须考核合格带证上岗,身体符合体检要求。
2、搭设模板支架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3、作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。脚手架不得与模板支架相连。
4、在模板支架试用期间,不得拆除杆体。
5、在模板支架基础上或相邻处有设备基础,管沟时,在支架使用过程中不得开挖,否则必须采取加固措施。
6、有六级及以上大风、雾、雨、雪天气时应停止模板支架搭设与拆除工作。雨雪后上架应应有防滑措施,并应扫除积雪。
7、在混凝土浇筑时应有专人观察,发现异常应及时报告负责人,并停止作业,采取加固处理。
8、在模板支架上进行电、气作业时,做好防火措施和专人看守。
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9、模板支架搭设时,要设置围栏和警戒线,有专人看守。
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