淺談煤倉倉頂超高滿堂腳手架支撐工藝

李曉光　田雷宇

（平煤神馬建工集團有限公司土建處　河南省　平頂山市　467000）

淺談煤倉倉頂超高滿堂腳手架支撐工藝

李曉光田雷宇

（平煤神馬建工集團有限公司土建處河南省平頂山市467000）

本工程結(jié)構構件較大，因此構件恒載及施工活荷載均較大，而支撐體系高度很高，屬于超高超重大跨度結(jié)構的支模，支模體系難度很大，如何保證高空支模的安全性是該工程的難點。綜合考慮支撐體系應滿足施工方便、安全可靠、經(jīng)濟合理，易于操作等因素，確定采用全高扣件落地式滿堂腳手架支撐系統(tǒng)。模板采用15mm厚的木膠合板，支撐系統(tǒng)采用截面為50mm×100mm方木和φ48×3.5mm的鋼管。

腳手架；超高；支撐；安全

本工程基礎形式采用柱下獨立基礎和倉下環(huán)形基礎兩種基礎形式，主體結(jié)構采用鋼筋混凝土筒倉結(jié)構，混凝土強度等級為C30，筒倉壁厚280mm。從3m平臺以上至40m倉頂環(huán)梁以下的倉壁結(jié)構采用滑模工藝施工。本工程建筑總高度49m，圓筒倉部分建筑高度40m。圓筒倉以上結(jié)構為鋼筋混凝土框架結(jié)構。

1　搭設材料的要求

腳手架鋼管原則上要求采用規(guī)格為φ48×3.5mm的焊接鋼管，應有出廠合格證。往往事故的發(fā)生，一個很大的原因就是沒有考慮鋼管的實際壁厚對整個腳手架系統(tǒng)的影響，在結(jié)構計算時鋼管壁厚仍按3.5mm計算，致使計算結(jié)果同腳手架搭設實際嚴重脫節(jié)。腳手架鋼管的端部切口應平整，禁止使用有明顯變形，裂紋和嚴重銹蝕、壓扁、彎曲、深的劃痕的鋼管。鋼管上嚴禁打孔，使用普通焊管時，應內(nèi)外涂刷防銹層并定期刷涂以保持其完好。

2　腳手架桿件搭設構造要求

（1）為提高腳手架的整體穩(wěn)定性，承受腳手架初彎曲、初偏心所產(chǎn)生的荷載效應，必須采取措施使架體與筒壁之間有效固定。根據(jù)實際施工環(huán)境，在本次腳手架搭設、加固時，采取使水平桿從四周緊頂倉壁，使其無法晃動。為加強效果，腳手架每步水平桿至少有20個點有效頂緊倉壁。

（2）腳手架立桿的垂直度偏差，應不大于腳手架高度的1/300，且應同時控制其最大垂直偏差值。規(guī)范規(guī)定，當腳手架高度＞20m時，最大垂直偏差不大于75mm。

（3）縱、橫向水平桿的水平偏差應小于架長的1/250，且全架水平偏差值應不大于50mm。

（4）滿堂腳手架的典型受力模式為頂部水平桿件傳力模式，支架受力與傳力的關鍵在于扣件的緊固與均衡。結(jié)合上次事故經(jīng)驗，每根大梁下面設3排立桿，其中外側(cè)兩排立桿頂部設雙扣件。①要保證扣件的質(zhì)量；②要重點檢查扣件的擰緊力矩為40～65kN·m，中間立桿頂部設可調(diào)頂托，確保立桿軸心受壓。安裝后的扣件螺栓擰緊力矩要采用力矩板手抽樣檢查，抽樣方法應按隨機分布原則進行，不合格的必須重新擰緊。

（5）對于大梁部位腳手架，須做加強處理。大梁底模采用木模板，方木間距不大于100mm。大梁側(cè)模模板采用300×1500的鋼模板，采用四道鋼拉片進行加固處理，拉片水平距離500mm，成梅花狀設置。大梁下垂直于大梁方向設置三根立桿支撐梁底水平桿，間距400mm。沿大梁方向立桿間距800mm。在大梁兩側(cè)立桿部位，與大梁成45°角，共設置七道傳力鋼管，將大梁荷載均勻分布傳至下部架體。同時在這兩排傳力鋼管之間每隔六根立桿垂直于大梁方向設置一道豎向剪刀撐，使之與傳力鋼管共同形成封閉的加固體系。在整個架體的底部和中部設置腳手架加強層。周邊的邊、角立桿采用雙立桿。在主框架梁下設置一定寬度的加強帶，其橫向滿布剪刀撐（間隔3m），縱向兩個外側(cè)面也滿布剪刀撐（3m×3m，上下左右各延伸）。在縱橫加強帶交接處設加強柱，每二步設一道剪刀撐。加強帶的剪刀撐在加強柱處不能中斷。

3　倉頂大梁及環(huán)梁支撐

環(huán)梁總寬度為600mm，有280mm座落在倉壁上，320mm向內(nèi)側(cè)懸挑（如圖1）。

圖1　環(huán)梁支撐體系

在倉壁施工時，我單位已經(jīng)在環(huán)梁下300mm處沿倉壁每隔500mm寬度預留一個預留空洞，施工環(huán)梁時在預留空洞內(nèi)穿入一根1500mm長的鋼管，作為環(huán)梁底模板的水平支撐鋼管，該鋼管挑出倉外壁600mm，作為施工用臨時防護欄桿。倉內(nèi)每根水平鋼管下設置一根立桿，并與倉中間部位立桿有效拉結(jié)，形成整體。在每根水平鋼管的下部，設置一道4m長的斜向支撐，將環(huán)梁荷載均勻傳至整個腳手架系統(tǒng)。環(huán)梁梁底采用木模板，梁底方木間距不超過100mm。環(huán)梁側(cè)模采用拉片進行加固，拉片沿環(huán)梁全高設置四層，水平間距500mm成梅花型設置。環(huán)梁外側(cè)模板加固采用四道直徑12mm的鋼筋加固，加固鋼筋連接部位采用規(guī)范要求的焊接長度進行焊接。

次梁尺寸為250×600，在其下設置三道立桿，立桿間距800mm，雙小橫桿，雙托撐。梁底方木間距100mm。梁的側(cè)面模板加固采用鋼拉片一道，水平距離500mm，配合鋼管加固。次梁水平桿與立桿連接采用雙扣件（如圖2）。

圖2　次梁支撐體系

4　腳手架安全性驗算

4.1整體穩(wěn)定性驗算

（1）計算立桿段的軸向力設計值N。

因該腳手架位于全封閉的圓筒倉內(nèi)，故應按不組合風荷載的情況考慮。

所以：

步距按照1.4m，縱距按0.8m考慮，鋼管腳手架每米架體產(chǎn)生的結(jié)構自重標準值gk查結(jié)構手冊得：gk=0.1050kN/m。

則：Ng1k=0.1050×27.3=2.86kN

施工均布活荷載標準值：qQK1=7kN/m2

（施工人員及設備取1kN/m2，振搗荷載取2kN/m2，傾倒混凝土荷載取4kN/m2）

作用于立桿上的恒載標準值Pgk為：Pgk=1.3+12.+0.8= 14.1kN/m2

（1.3、12、0.8分別為鋼筋、混凝土、模板的平米自重）

則：∑Nqk=0.8×0.8×（7+14.1）=13.5kN

則：N=1.2（2.86+0.224）+1.4×13.5=22.6kN

（2）求取受壓桿的穩(wěn)定系數(shù)&

求計算長度L：

L=KUh

式中：K——計算長度附加系數(shù)，取K=1.155；

U——腳手架整體穩(wěn)定計算時的立桿計算長度系數(shù)，查腳手架計算手冊，取U=1.45。

求長細比§：§=2511/15.8=158

查腳手架計算手冊，穩(wěn)定系數(shù)&=0.281。

（3）整體穩(wěn)定驗算：N/&A=22600/0.281×424=189N/mm2

所以，該滿堂架的整體穩(wěn)定性是安全的。

4.2橫向水平桿計算

4.2.1荷載計算

橫向水平桿的支撐情況及計算見圖3。

作用于水平桿的施工均布活荷載：qQK1=3.5kN/m2。

（施工人員及設備取1kN/m2，振搗荷載取2kN/m2，傾倒混凝土荷載取4kN/m2）

圖3　橫向水平桿的支撐情況及計算

作用于水平桿上的恒載Pgk為Pgk=7kN。

4.2.2內(nèi)力計算

橫向水平桿按三跨連續(xù)梁計算，考慮活荷載與靜載的不利組合，荷載不利組合見圖3，查結(jié)構靜力計算手冊，此時跨中彎距最大。

4.2.3抗彎強度驗算

故該滿堂腳手架水平桿滿足抗彎強度要求。

4.2.4撓度計算

撓度計算采用標準荷載進行組合計算，邊跨跨中撓度最大。

故該滿堂腳手架橫桿滿足撓度要求。

4.3縱向水平桿計算同橫向水平桿計算。

4.4立桿地基承載力計算

立桿地基為漏斗平臺，板厚400mm，混凝土強度C30，地基承載力滿足設計要求，不再做載荷驗算。

5　技術及安全保證措施

（1）此腳手架為超高腳手架，應每6m高設置一層水平隔網(wǎng)，為了以后人員的上下方便搭設專用的上下安全通道，并每各6m設置一個3m2的休息平臺。

（2）鋼管與扣件進場前應經(jīng)過檢查挑選，所用扣件在使用前應清理加油一次，扣件一定要上緊，不得松動。

（3）架子搭設到10m高度時由架子搭設單位進行自檢；架子搭設完畢后由搭設單位會同使用單位對整個腳手架進行驗收檢查，驗收合格后方可投入使用。

（4）腳手架的安全性是由架子的整體性和架子結(jié)構完整性來保證的。未經(jīng)允許嚴禁他人破壞架子結(jié)構或在架子上擅自拆除與搭設腳手架各構件。其中在腳手架使用期間，下列桿件嚴禁拆除：主節(jié)點處橫、縱向水平桿，連墻件。

（5）操作人員作業(yè)前必須進行崗位技術培訓與安全教育，并持證上崗。

（6）技術人員在腳手架搭設、拆除前必須給作業(yè)人員下達安全技術交底，并傳達至所有操作人員。腳手架必須嚴格依據(jù)本施工方案進行搭設，搭設時，技術人員必須在現(xiàn)場監(jiān)督搭設情況，保證搭設質(zhì)量達到設計要求。

（7）滿堂腳手架搭設完畢，依據(jù)本施工方案與單項作業(yè)驗收表對腳手架進行自檢，自檢合格后報監(jiān)理、建設、總承包單位進行四方聯(lián)檢，發(fā)現(xiàn)不符合要求處，必須限時或立即整改。

（8）架子在搭設（拆卸）過程要做到文明作業(yè)，不得從架子上掉落工具、物品；同時必須保證自身安全，高空作業(yè)需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安全帶，未佩戴安全防護用品不得上腳手架。

TU755.2

A

1673-0038（2015）22-0073-02

2015-5-15