碗扣式钢管脚手架工法.pdf

碗扣式钢管模板支撑架施工工法 1 目 录 1、前言.2 2、工法特点.2 3、适用范围.3 4、工艺原理.3 5、施工工艺流程及操作要点.4 6、材料和施工机具.11 7、质量控制.12 8、安全措施.17 9、文明环保措施.18 10、经济效益.19 11、应用实例.19 2 碗扣式钢管模板支撑架施工工法 1、前言 碗扣式脚手架是我国科技人员在 20 世纪 80 年代中期，根据国外先进经验研制的一种多功能脚手架。其杆件节点处采用碗扣连接（见图 1.1），由于碗扣是固定在钢管上的扣件全部轴向连接，力学性能好，其连接可靠，组成的脚手架整体性好，安全可靠。碗扣式脚手架在我国近年来发展较快，现已广泛用于房屋、桥梁、涵洞、隧道、烟囱、水塔、大坝、大跨度棚架等多种工程施工，并取得了显著的效益。图 1.1碗扣节点构成图 2、工法特点 2.1、节点结构合理，承载能力大。立杆、横杆、斜杆中心线交于一点，节点在框架平面内，接头处于抗弯、抗剪、抗扭的力学性能状态下，架体结构的整体稳定性，以及架体的承载能力比扣件式钢管脚手架有明显的改善和提高。3 2.2、使用安全可靠。接头处的碗扣螺旋摩擦力和横杆自重力使接头具有可靠地自锁能力，可防止横杆接头脱出。2.3、装拆方便，作业强度低。由于碗扣接头具有无螺栓、销轴等零配件安装的特点，操作人员只需一把锤子即可完成全部作业。安装、拆除速度比扣件式钢管脚手架大约要快 5 倍以上。脚手架零部件自重较轻，常用杆件中最长的立杆为 3.13m，重17.07kg，大量的横杆单件重量都不超过 10kg，操作人员的装、拆作业劳动强度要远低于扣件式钢管脚手架。2.4、施工现场管理方便。碗扣式钢管脚手架的构配件轻便、牢固，无零散的连接件，可堆放整齐，不易丢失，便于现场的材料管理，较大程度地减少了材料的损耗。3、适用范围 碗扣式钢管模板支撑架适用于桥梁、涵洞、隧道、建筑等工程施工，混凝土结构施工用的模板支撑架和支撑柱。4、工艺原理 碗扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似，不同之处主要在于碗口接头。碗口接头是由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。在立杆上焊接下碗扣和上碗扣的限位销，将上碗扣套入立杆内，在横杆和斜杆上焊接插头。组装时，将横杆和斜杆插入下碗扣内，压紧和旋转上碗扣，利用限位销固定上碗扣。4 碗扣处可同时连接多根横杆，可以互相垂直或偏转一定角度。可组成形、曲线形、直角交叉形等多种形式。5、施工工艺流程及操作要点 5.1、施工工艺流程 5.1.1 碗扣式钢管模板支撑架搭设工艺流程 架体基础处理安放立杆底座或立杆可调底座竖立杆、安放扫地杆安装底层（第一步）横杆安装斜杆接头销紧安装上层立杆销紧立杆连接销安装横杆重复下层安装工序安装立杆顶部可调托座设置剪刀撑安装托梁（主龙骨）安装次楞（次龙骨）安装模板。5.1.2 碗扣式钢管模板支撑架拆除设工艺流程 碗扣式钢管模板支撑架拆除工艺流程与搭设顺序逆方向。5.2、操作要点 5.2.1 架体基础处理 1、模板与支架的地基与基础处理措施应满足设计计算要求，并应清除搭设场地杂物，确保排水通畅。当模板支架设在楼板、挑台等结构上部时，应对该结构承载力进行验算。2、架体基础一般为回填土分层夯实。5.2.2 安放立杆底座或立杆可调底座 1、架体基础经验收合格后，按照施工设计或专项方案的要求在基础面上放线定位。2、立杆底座可采用规定或可调底座，可调底座的调节高度应200mm，回填土地基上的立杆必须采用可调底座。5 3、同一侧底座应在一条直线上，并保持底座在同一水平线上，少量高差用可调支座调整。5.2.3 竖立杆、安放扫地杆 1、立杆应采用不同长度交错放置，底部扫地杆严禁拆除。2、模板支架必须放置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距离底座上皮不大于 200mm 处的立杆上，横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于 1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于 500mm。图 5.2.2 纵横向扫地杆设置方法 5.2.4 安装底层（第一步）横杆 1、底层纵横向横杆作为扫地杆时，距地面高度应不大于350mm，严禁拆除。2、第一步纵向水平杆应拉线或用水准仪找平。3、横杆水平杆叶片插入立管下碗扣时应使叶片紧贴立管，而后将上碗扣套入所有的叶片。5.2.5 安装斜杆 6 1、模板支撑架高度超过 4m 时，应在四周拐角处设置专用斜杆或四面设置八字斜杆，并在每排每列设置一组通高斜杆或八字形斜杆。图 5.2.5-1 模板支撑架斜杆设置示意图 2、模板支撑架高度超过 4m 时，每增加 3.6m 应增设一道水平斜杆。水平斜杆宜采用四周封闭式几何不变结构。图 5.2.5-2 模板支撑架斜杆设置示意图、7 3、采用钢管扣件作斜撑时应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）的有关规定。5.2.6 接头销紧 横用手锤将上碗扣顺时针方向打击，使上碗扣螺栓台阶在定位销下固定。5.2.7 安装上层立杆 接立杆时必须用吊线垂直检查其垂直度，防止立杆偏心受力。5.2.8 销紧立杆连接销 立杆连接销必须用专用的连接销子；并应销紧到位。5.2.9 安装横杆 1、横杆水平杆叶片插入立管下碗扣时应使叶片紧贴立管，而后将上碗扣套入所有的叶片。2、施工中应及时检查水平杆的水平度，及时调整。5.2.10 安装立杆顶部可调托座 1、应采用与立杆直径配套的可调托座；螺母应与螺纹杆直径配套。2、可调托座插入立杆的长度不得小于 150mm，伸出长度不宜大于 200mm。可调托座及可调托撑丝杆与调节螺母啮合长度不得少于 4 扣。3、可调托设在调节杆上部，可用于微调梁底下托梁标高及大跨度梁底起拱度。8 5.2.11 设置剪刀撑 1、剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接应符合建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）的规定。2、根据工程情况按柱网的纵横轴线，每隔一柱轴线沿全长设置连续式垂直剪刀撑。剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在 4560 度之间。3、剪刀撑斜杆应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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。5.2.11 剪刀撑的架构体系示意 5.2.12 安装托梁（主龙骨）1、托梁（主龙骨）采用钢管或方木。2、托梁（主龙骨）应在托座中居中放置。5.2.13 安装模板 9 模板安装应符合混凝土结构工程施工质量验收规范GB20204-2002（2011 年版）的规定，模板的拼缝应严密。5.2.14 碗扣式钢管模板支架拆除 1、拆除应符合混凝土结构工程施工质量验收规范GB20204-2002（2011 年版）中混凝土强度的有关规定。2、模板拆除的顺序和方法。应遵循先支后拆，先非承重部位后承重部位，自上而下的原则。3、拆除前应全面检查脚手架的连接、支撑体系等是否符合构造要求，按技术管理程序批准后方可实施拆除作业。4、拆除前，现场工程技术人员应对在岗操作人员进行有针对性的安全技术交底。5、脚手架拆除时必须划出安全区，设置警戒标志，派专人看管。6、拆除前应清理支撑架上的器具及多余的材料和杂物。7、拆除作业应从顶部开始，逐层向下进行，严禁上下层同时拆除。8、拆除的构配件应成捆用起重设备吊运或人工传递到地面，严禁抛掷。5.2.15 碗扣式钢管模板支架构造要求 1、模板支撑架高度比不宜超过 3，否则扩大下部架体尺寸，或者采取加固措施。10 5.2.15-1 扩大下部架体示意图 2、门洞设置要求：当模板支架需设置门洞时，应在门洞上部架设专用梁，门洞两侧脚手架应加设斜杆。5.2.15-2 双排外脚手架门洞设置图 3、模板支撑架人行通道设置应符合下列规定（1）通道上部应架设专用横梁，横梁结构应经过设计计算确定。（2）通道两侧支撑横梁的立杆应加密，通道周围脚手架应组成一体。11（3）通道宽度不应大于 4.8m。5.2.15-3，模板支撑架人行洞口设置图（4）门洞及通道顶部必须设置封闭的覆盖物，两侧设置安全网。（5）通行机动车的洞口，必须设置防撞设施。4、模板支架应与施工区域内及周边已具备一定强度的构件（墙、柱等）通过连墙件进行可靠连接。5、后浇带、结构缝、施工缝处的模板与支架处理应有针对性措施，并在专项施工方案中明确。梁板后浇带模板及支架必须与原有梁板支架及模板体系分开实施。6、材料和施工机具 6.1 材料 12 6.1.1 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）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 48 3.0mm。6.1.2 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。6.1.3 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。6.1.4 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600-650C 的时效处理。严禁利用废旧锈蚀钢板改制。6.2施工机具 碗扣架搭设与拆除需要的施工机具见表 6.2。7、质量控制 7.1 质量控制措施 13 7.1.1 模板支撑专项施工方案应结合工程结构的不同高度、跨度、荷载和工艺制定，并应包括如下内容：1、工程概况；2、支撑系统强度、刚度和稳定性计算（包括地基或楼板承载力验算）；3、支撑材料的选用、规格尺寸及接头方法、剪刀撑等构造措施；4、模板支架搭设平面、立面布置图、细部构造大样图；5、混凝土浇捣程序及方法、模板支撑的安装拆除顺序以及其他安全技术措施；7.1.2 模板支撑架搭设应与模板施工相配合，利用可调底座或可调托撑调整底模标高。7.1.3 支架搭设之前预先检查碗扣杆及配件，不得使用挖瘪、弯曲、腐蚀等以及有损伤和明显缺陷的构件。7.1.4 搭设在结构的楼板、挑台上时，应对楼板或挑台等结构承载力进行验算。7.1.5 模板支撑架拆除应符合国家现行规范 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204 中混凝土的有关规定。7.1.6 架体拆除时应按施工方案设计的拆除顺序进行。7.2 质量验收 7.2.1 主控项目 14 1、进入施工现场的碗扣架配件用哪个具备以下证明材料：（1）主要构配件应有产品标识及产品质量合格证。（2）供应商应配套提供管材、零件、铸件、冲压件等的材质、产品性能检验报告。2、碗扣式钢管支架及主要构配件的规格型号应符合要求。检查方法：检查出厂合格证明及检测报告。检查方法：按进场批次全数检查。3、构配件外观质量应符合下列要求：（1）钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀，不得采用横断面接长的钢管。（2）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。（3）冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷。（4）各焊缝应饱满，焊药清除干净，不得有未焊透、夹砂、裂纹等缺陷。（5）构配件防锈漆涂层均匀、牢固。（6）主要构配件上的生产标识应清晰。检查方法：目测、尺量。检查方法：按进场批次每批抽查 5%。4、主要构配件性能指标应符合下列要求，试验方法应符合规 15 定。（1）上碗扣抗拉强度不小于 30KN；（2）下碗扣组焊后剪切强度不小于 60KN。（3）横杆接头剪切强度不小于 50KN。（4）横杆接头焊接剪切强度不小于 25KN。（5）可调底座板底的钢板厚度不得小于 6mm，可调顶托钢板厚度不得小于 5mm。抗压强度不小于 100kN。检查方法：检查出厂合格证明及检测报告。检查方法：按进场批次全数检查。5、组装质量应符合下列要求：（1）立杆上的上碗扣应能上下串动、转动灵活，不得有卡滞现象；（2）立杆与立杆的连接孔处应能插入10mm 连接销；（3）碗扣节点上同时安装 14 个横杆，上碗扣均应能锁紧。检查方法：日测，手扳检查。检查方法：按进场批次每批抽查 10%。7.2.2 一般项目 1、跨度大于 4m 的梁板，其模板应按设计要求起拱，当设计院无要求时，起拱高度宜为跨度的 1100031000。16 检查数量：在同一检验批内抽查构件数量的 10%，且不应少于 3 件。检查方法：用水平仪或拉线，钢尺检查。2、对下层楼板或地下室顶板采取加固措施的模板支架，应检查加固措施与方案的符合性及加固的可靠性。检查数量：全数检查。检查方法：对照专项施工方案观察检测。3、模板支架的立杆垂直度应0.75%且50mm，并应按规定进行抽样检查。检查数量：按同类构件抽查 10%，且不少于 3 个。检查方法：用吊线、拉线、经纬仪和钢尺现场实测。4、可调拖插座插入立杆的长度不得小于 150mm，伸出长度不宜大于 200mm。可调底座及可调托撑丝杆与调节螺母啮合长度不得少于 4 扣。5、检查数量：安全检查。6、检查方法：目测，钢尺现场实测。7.2.3 验收单位及人员：高度在 7m 以下的架子，应由单位工程负责人组织技术安全人员、监理公司进行检查验收。高度在 8m以上的门型架，应由上一级公司技术负责人组织公司和项目部技术安全人员及现场监理公司随搭设过程分阶段进行检查验收。17 8、安全措施 8.1 模板支架搭设前，应由项目技术负责人向全体操作人员进行安全技术交底。安全技术交底内容应与模板支架专项施工方案统一，交底的重点为搭设参数、构造措施和安全注意事项。安全技术交底应形成书面记录，交底方和全体被交底人员应在交底文件上签字确认。8.2 模板支架搭设和拆除人员必须是经过按现行国家标准 特种作业人员安全技术考核管理规则(GB5036)考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，上岗人员应体检合格。8.3 六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止模板支架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。8.4 混凝土浇筑过程中，应派专人观测模板支撑系统的工作状态，观测人员发现异常时应及时报告施工负责人，施工负责人应及时通知浇筑人员暂停作业，情况紧急时应采取迅速撤离人员的应急措施，并进行加固处理。8.5 模板支架高度超过 4m 时，柱、墙板与梁板混凝土应分二次浇筑。混凝土浇筑过程中，应均匀浇捣，并采取有效措施防止混凝土超高堆置。确保模板支架均衡受载，宜采用从中部开始向两边扩展的浇筑方式。8.6 作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得在脚手架上集中堆放模板、钢筋等物料。18 8.7 混凝土输送管、布料杆及搭架拉结缆风绳不得固定在脚手架上。8.8 大模板不得直接墩放在脚手架上。8.9 遇 6 级及以上大风、雨雪、大雾天气时应停止脚手架的搭设与拆除作业。8.10 脚手架使用期间，严禁擅自拆除架体结构杆件，如需拆除必须报请技术主管审定，确定补救措施后方可实施。8.11 严禁在支撑架基础及邻近处进行挖掘作业。8.12 脚手架应与架空输电线路保持安全距离，工地临时用电线路架设及脚手架接地防雷措施等应按国家现行标准施工现场临时用电安全技术规范JGJ46 的有关规定执行。8.13 使用后的脚手架构配件应清除表面粘结的灰渣，校正杆件变形，表面作防锈处理后待用。8.14 模板及支架在搭设及使用过程中应采取防雷接地措施。可采用在支架外立杆四周每隔25m 设置10圆钢与主体接地干线钢筋焊接连接。9、文明环保措施 9.1 设置封闭的木工加工棚，木料加工应在固定制作棚内完成，减少噪音污染。9.2 利用电锯、电刨等机具进行操作，在封闭的木工棚内进行，电锯发生的噪声不超过规范要求。19 9.3 现场支模少大声的敲击声，并在晚 10：00 后禁止作业。9.4 拆模时，不得用大锤硬砸硬撬，不得高空掀翻模板。9.5 施工班组每天做好活完脚下清的工作，并设专人检查落实情况。9.6 木模通过电锯加工木屑锯沫必须当天进行清理，以免锯沫刮入空气中。9.7 模板、模板支架在支设、拆除和搬运时，必须轻拿轻放，上下、左右有人传递。模板、钢管修理时，禁止使用大锤。10、效益分析 10.1 装拆方便，作业强度低，施工功效高，施工工期短。碗扣接头具有无螺栓、销轴等零配件安装的特点，操作人员只需一把锤子即可完成全部作业，安装、拆除速度比扣件式钢管脚手架大约要快 5 倍以上。10.2 施工现场管理方便。碗扣式钢管脚手架的构配件轻便、牢固，尤零散的连接件，可堆放整齐，不易丢失，便于现场的材料管理，较大程度的减少了材料的损失。10.3 传力明确，承载能力高，平面刚度大，稳定性能高，能有效保证架体施工安全和整体稳定性。11、应用实例 *。框架剪力墙结构，应用碗扣式钢管 20 模板支架工法。