WDJ碗扣式腳手架在高大模板系統中的應用

【摘 要】 WDJ碗扣式腳手架是近年來國家推廣的新型建筑工藝之一，與原有的鋼管式腳手架相比具有安裝快捷，穩定可靠的優點，本文通過對武漢乙烯項目30萬噸/年線性低密度聚乙烯裝置造粒框架的主體結構施工過程中使用碗扣式腳手架支設高大模板系統過程的論述，探討其在工業建筑中應用的相關經驗。

【關鍵詞】 碗扣式 腳手架 高大模板

30萬噸/年線性低密度聚乙烯是武漢乙烯工程建設的重要裝置，其中擠壓造粒廠房作為該裝置的主要工業建筑，廠房軸線間平面尺寸為47米×21米，共四層，總高度34.6米，層高分別為11.5米、7.3米、7.6米、8.2米，框架梁主要截面尺寸：600×900、600×1000、600×1200，最大跨度8.8m，現澆板厚度為100mm。該廠房具有一般工業廠房的特點：樓層高、跨度大，對此，本次施工擬采用碗扣式腳手架進行高大模塊系統的支設，以下是本次施工過程的闡述。

模板設計：

模板體系結構設計：

本次模板的材料選取模塊采用915mm×1830mm×15mm（厚）膠合板（E=6000N/mm2，[fc]=13N/mm2 ，[fv]=1.4KN/m2），木枋采用40mm×80mm木枋（E=9000N/mm2，[fc]=11N/mm2 ，[fv]=1.4KN/m3），支撐為48×3.0mm碗扣，其支撐參數如下（篇幅所限，計算從略）：

擠壓造粒梁板（取最大梁600×1200mm）模板支撐參數：

立桿沿梁跨度方向間距為0.90m，立桿上端伸出至模板支撐點長度為0.10m，立桿步距為1.5m；梁板底承重立桿橫向間距為0.9m，梁支撐架搭設高度為11.5m，梁兩側立桿間距為0.9m；

承重架支撐形式：梁底模板下設置8根40*80木枋，木枋間距86mm，8根40*80木方下設置2φ48*3.5鋼管間距為900mm，梁底增加承重立桿根數為1φ48*3.5mm鋼管，采用的碗扣類型為Φ48×3mm鋼管，立桿承重連接方式為可調托座；

穿梁螺栓直徑為M12，穿梁螺栓水平間距為500mm，穿梁螺栓豎向間距從梁底向上依次為：150mm，550mm，950mm

擠壓造粒樓板模板支撐參數：

橫向間距或排距為0.90m、縱距為0.90m、步距為1.5m；立桿上端伸出至模板支撐點長度為0.1m，模板支架搭設高度11.50m；板底支撐連接方式： 40*80mm方木支撐，樓板模板下40*80mm，木方間距300mm； 木方下橫桿設置按照立桿縱橫間距900mm，立桿承重連接方式為可調托座。

模板體系構造設計：

為確保高支模體系的整體穩定性，沿支架四周外立面應滿足立面滿設剪刀撐，根據需要并依構架框格的大小，每隔10m設置一道，同時除底部和頂部設置水平方向剪刀撐外，水平方向剪刀撐按照高度4m設置一道。在支撐橫桿與立桿的連接扣件根據抗滑驗算大于12kN，采用頂托方式。在立桿頂部設置鋼管橫桿，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于200mm，。

模板體系施工

做好現場準備工作，對進場支模材料進行嚴格把關，鋼管、頂（底）托及木方等材料應符合安全生產要求。銹蝕、變形的鋼管以及截面尺寸不足、有裂紋的木方等材料不得使用，木方截面尺寸不得小于設計的木方截面尺寸，木枋根據需要刨邊，，保證木枋與模板接觸面平整。對于模板支撐架基層根據現場實際情況，立柱地基自上而下依次為：200*50木墊板條——100mm厚C15混凝土——經縱、橫向碾壓的平整地面，壓實系數不小于0.95，腳手架外圍設置排水溝以保證場地排水。模板在使用前涂刷脫模劑，當模板出現破損及時修補、截邊，彈線切割鉆孔在同一部位、同一尺寸情況下做好標識編號。穿梁螺桿采用M12雙頭螺桿，并按3%抽檢合格。

所有模板高支撐架必須由專業架子工搭設和拆除，操作人員均須持證上崗。在模板體系安裝過程中，首先做好測量放線工作，按設計的支撐架立桿縱橫間距在地面（板面）上測放點位，并根據梁底位置在每根立桿下部鋪設300×50mm墊木。豎立桿時從滿堂架的北側開始安裝。先樹好第一根立桿，在相互垂直的兩個方向用拋撐將其固定，再樹其他立桿，同步安裝掃地桿。若需設底托，應將底托預先調至統一標高才安放在墊木上，再安裝立桿，當滿堂架沿縱橫兩個方向的延伸長度均不小于5m時，安裝第一、二排橫桿，使滿堂架基本保持穩定，剪刀撐桿件的底端應由地面頂緊，夾角為45度。

在全面安裝立桿和橫桿后，對每個節點的緊固進行認真檢查，對于梁下設計有加強立桿的進行同步安裝，在滿堂架立桿頂部安放頂托，并按所需標高進行調節。

模板高支撐架搭設完成后，經班組自檢合格后，報項目專職安全員驗收，項目自檢合格后報監理工程師驗收，驗收合格后掛牌投入使用，未經驗收合格的架子不得投入使用。模板及鋼筋綁扎時等作業施工時嚴格控制實際施工荷載不超過設計荷載，對出現的超過最大荷載要有相應的控制措施，鋼筋等材料不能在支架上方堆放，同時精心設計混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載，采用由中部向兩邊擴展的澆筑方式。澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發現下沉、松動和變形情況及時解決。在澆筑后及時組織專人予在養護，模板支撐架落在下層的混凝土頂板上時，保證混凝土強度不低于1.2Mpa。

模板及支撐體系拆除工作根據混凝土強度試驗報告對照結構構件的跨度確定模板及其支架拆除的范圍、時間，并填寫模板拆除申請表報監理工程師審批后進行拆除作業。模板及其支架拆除的施工順序與支設順序相反，按“先支后拆、后支先拆”的原則施工。在本工程中，模板及支架拆除流程如下：

松梁底頂托→拆除梁底模→拆除梁側模→拆除板底模→清運模板及木方→拆除支架→材料清運→樓面清理。在高支撐模板拆除時，應先將梁底的頂托松開，并抽出托上的木方或鋼管。逐步拆除梁底模和梁側模，并及時清運出操作面。

施工過程中的安全管理

（1）明確支摸施工現場安全責任人，負責施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設、拆除 和混凝土澆筑前向作業人員進行安全技術交底。

（2）支模施工應按經審批的施工方案進行，方案未經原審批部門同意，任何人不得修改變更。

（3）支模分段或整體搭設安裝完畢，經技術和安全負責人驗收合格后方能進行鋼筋安裝。

（4）支摸施工現場應搭設工作梯，作業人員不得從支撐系統爬上爬下。

（5）混凝土澆筑時，派安全員專職觀察模板及其支摸系統的變形情況，發現異常現象時應 立即暫停施工，迅速疏散人員，待排除險情并經施工現場安全負責人檢查同意后方可復工。

分析與比較：

LLDPE裝置擠壓造粒廠房高大模板從準備到腳手拆除共計用時85天（其中搭設用時35天，其余為養護及拆模時間），現與臨近裝置采用鋼管腳手架施工的模板體系進行比較（臨近的HDPE裝置造粒廠房采用鋼管腳手架進行高大模板承重腳手架施工，兩者工程量及用工量基本相同，搭設時間為60天）：

（1） WDJ腳手架接頭具有可靠的連接強度，其下碗扣可抗剪力極限強度≥170KN，上碗扣極限抗拉強度≥43KN，單肢安全受壓荷載達到30KN以上，每平米承受荷載可達180KN，比普通鋼管式腳手架從受力、剛度到穩定性均大大提高；

（2） 施工快捷，WDJ腳手架無需擰螺栓，拆裝速度快、工效高，勞動強度大大降低且維修管理簡便，無零散扣件，構配件損耗小，成本相應降低；且構配件的通用性強，適應性高，不同于普通腳手架需根據層高要求對鋼管長度進行修改。

結論：

采用WDJ碗扣式腳手架受力性能好，施工快捷但如果設計不合理，使用不當會導致結構變形，甚至出現倒塌的后果，應注意以下幾方面：

1. 對支架體系進行認真分析和計算，對支架本身進行強度核算的同時還應進行穩定性驗算，對存在水平荷載的支架體系還應進行水平方面承載能力的驗算；

2. 碗扣接頭是非剛性結點，應設置必要的斜支撐；

3. 支架的基礎應堅實可靠，除滿足地基承載力要求外，還應有防雨排水設施，防止地基浸泡出現的下沉。

參考文獻

《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130-2001）

《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規范》（JGJ 166-2008）

《混凝土結構設計規范》GB50010-2002

《建筑施工模板安全技術規范》JGJ162—2008