高大混凝土结构钢、铝组合式模板支撑体系在工程中的应用

林长华

（天津二建建筑工程有限公司， 天津 300141）

1 体系特点

该体系主要是“钢”为盘销式支撑和“铝”铝托架梁（主楞） 的组合。采用盘销式支撑和和铝托架梁（主楞） 组合体系，解决了跨度大、截面大、高空间的混凝土结构的传统模板支撑体系的架体稳定和承载力；同时降低了劳动强度，相比传统的模板支撑体系极大的节约了成本和工期。

1.1 操作方便、施工工期短

采用盘销式支撑和和铝托架梁组合体系，重量轻、拆装方便快捷，由于杆件标准化、强度高，方便人工大范围安拆，与传统工艺相比操作方便，劳动强度低，大大提高施工速度。

1.2 施工质量可靠

采用盘销式支撑和铝托架梁组合体系，能够依照结构截面尺寸和构件的平面布置，进行支架、托架梁的间距设计，可以保证支撑架体不变形，确保混凝土浇筑质量。

1.3 施工安全

盘销式支撑立杆上的连接盘与焊接在横杆或斜杆上的插头锁紧，接头传力可靠；立杆与立杆的连接为同轴心承插；各杆件轴心交于一点。架体受力以轴心受压为主，由于有斜杆的连接，使得架体的每一个单元形成格构柱，因而承载力高，对于跨度大、截面大、高空间高混凝土结构的支模支撑体系不易发生失稳。

1.4 经济效益显著

节约材料、绿色环保，由于采用盘销式支撑杆件为低合金为主要材料，在表面热镀锌处理后，与传统的钢管扣件脚手架、碗扣式钢管脚手架相比，在同等荷载的作用下，材料可节约1/3 左右。铝托架梁（主楞） 的使用节约了大量的木方子和钢管扣件。节省材料和相应的运输费、搭拆人工费、管理费、材料损耗等费用，绿色环保，技术经济效益显著。

2 适应范围

该支撑体系可广泛应用于河桥、高架桥和建筑工程的高大结构、钢结构的施工承重的支撑脚手架。

3 施工工艺操作要点

操作要点：1） 支架设计及方案编制，根据超过一定规模的危险性较大的分部分项工程的工程概况和特点及施工要求和技术保证条件技术规范进行方案的编制，特别是进行梁、板的模板支架的验算；制定施工工艺技术：技术参数、工艺流程、施工方法、操作要求、检查要求等。

支架设计一定要考虑支架下的地基是否符合要求。

2） 支架下地基处理，在支架搭设前按照设计荷载对地耐力进行验算，是否满足立杆受力计算的地基承载力要求，然后视情况进行换填或混凝土等硬化。如果可能将地面下基层进行施工。支架搭设搭设在混凝土结构上必须保证下层混凝土强度达到80%或经过设计同意的强度要求。

3） 支架搭设，①基础放样：依照支撑架配置图纸上尺寸标注，正确放样并使用墨斗弹线；②根据放线位置铺设木垫板（木垫板尺寸为50mm*250mm*4000mm） ；③依架体施工图纸将调整底座正确布置；④盘销式支撑系统的搭设步骤。

a .调整座：依架体配置图尺寸放样后，将「调整座」排列至定点。

b.标准基座：将“标准基座”的主架套筒部份朝上套入调整座上方，标准基座下缘需完全置入扳手受力平面的凹槽内。

c.第一层横杆：将横杆头套入圆盘小孔位置使横杆头前端抵住主架圆管，再以斜楔贯穿小孔敲紧固定。

d.平主架：未加装（连接棒） 的主架统称为“平主架”，依下图所示将“平主架”长端插入标准基座的套筒中。以检查孔位置查看平主架是否插至套筒底部。“平主架”仅使用在第一层搭接，第二层往上均使用“主架”。

e.第二层横杆：依步聚3 安装第二层横杆。

f.第一层斜杆：将“斜杆”全部依顺时针或全部依逆时针方向组搭。将“斜杆”套入圆盘大孔位置，使斜杆头前端抵住主架圆管，再以斜楔贯穿大孔敲紧固定。注意！斜杆具有方向性，方向相反即无法搭接。

g.第三层横杆：如下图位置，依步聚3 安装第三层横杆。

h.第二层斜杆：如下图所示，依步骤6 组搭方式，和第一层相同方向搭接第二层“斜杆”。

※若第一层为逆时针方向组装，则第二层以上的斜杆同样需以逆时针方向组装。

i.主架：“主架”以四方管（连接棒） 连接，5 将连接棒插入下层管中即可。

若需使用“主架插销”则务必检查圆盘对齐孔是否在同一方向。

j.第四层横杆：依步聚3 安装第四层横杆。横杆需每1500mm 安装一层，依实际高度组装。若安装于支撑架最上层（即U 型调整座下方），不管高度搭接几层，每层间距都不得超过1500mm。

k.第三层斜杆：依步骤6 组搭方式，和第一层、第二层相同方向搭接第三层“斜杆”。

4） 梁、板下的U 型托安装:将“U 型调整座”牙管插入主架管中，再以扳手调整至所需高度。

5） 支架高程检查、调整:支架搭设完后进行全面检查，特别是标高的检查一定要控制在规范要求范围，高度有偏差可以调整U 托，使高差控制在允许范围内。

在支架高程检查、调整的同时进行检查各构件连结点及固定插销是否牢固。

6） 梁托架梁（主楞） 安装，铝梁托架梁（主楞） 的应用专业设计软件对铝梁托架梁（主楞） 进行验算，确定钢铝梁托架梁（主楞） 及梁托架梁（主楞） 的加工图。

板的托架梁（主楞） 一般由长方向布置，铝梁托架梁（主楞） 直接落在U 型托。

图1 板托架梁设计图

主次梁的托架设计采用钢铝结合，梁下的铝托架梁（主楞） 由支托钢梁架承担。铝托架梁（主楞） 主要考虑间距及本身的承载力来确定铝托架梁（主楞） 的截面尺寸。

图2 梁板托架梁设计图

支托钢梁架是由U 型托将荷载传递到钢梁架上，经过设计验算确定支托钢梁架的加工图，支托钢梁架由专业模板厂加工完成，一般支托钢梁架的加工图如下：

7） 梁、板模板安装，铝梁安装完后进行标高的调整，完成后进行次龙骨木方子的铺设，木方子的尺寸大小根据施工安全进行布置。木方子采用铁丝与铝梁进行连接，一般采用12#铁丝，把木方子固定在铝梁上。

木方子安装完成进行模板的铺设工作，由于高大结构荷载大模板采用15～18mm 厚的覆膜多层板。

4 材料与设备

本支撑体系主要材料有?60 系列盘销式支撑、槽钢、木方、覆膜多层板；主要设备适工程特点而定一般由塔吊、电锯、电焊机以及钢筋混凝土施工用的设备。

1） 盘销型支撑架体，盘销型?60 系列重型支撑架的立杆为采用φ60×3.2 钢材Q345b 焊接管制成；立杆规格有3000mm、2500mm、2000mm、1500mm、1000mm、500mm；横杆和斜拉杆采用φ48×2.5 钢材Q235 焊接管制成。

2） 托架梁（主楞） 和支托钢梁架，托架梁（主楞） 为铝梁型材。支托钢梁架为双槽钢制作，托架梁（主楞） 为铝梁和支托钢梁架为双槽钢制作型号，根据结构荷载确定型号。

3） 木龙骨（次楞），木龙骨（次楞），采用的规格适工程结构构件的截面而定，采用刨光（单面即可），即模板与次楞接触面要求平整，将提高模板的平整度。

4） U 型支托、可调底座，U 型支托、可调底座采用φ48×5，一般采用0.6m 规格即可，钢材为Q235。

U 型支托进场必须加强验收，螺杆直径应不小于36mm，支托无变形。扣件活动部位应灵活转动，与钢管的贴合面必须严格整齐，保证与钢管扣紧时接触良好。

5） 他，其他包括覆膜多层板等模板施工的材料。

6） 施工机械，根据工程特点、施工进度配备施工机械。施工机械有塔吊、钢筋调直机、钢筋切断机、钢筋弯曲机、木工电刨、交流电焊机、无齿锯、插入式振捣器等。

5 质量控制

1） 主要质量要求

①杆件焊接制作应在专用工艺装备上进行，各焊接部位应牢固可靠；②钢板冲压制作的连接盘厚度10mm，允许尺寸偏差应为±0.5mm；③楔形插销的斜度应确保楔形插销楔入连接盘后能自锁，插销厚度6mm，允许尺寸偏差应为±0.1mm；④立杆与立杆连接套管应设置固定立杆连接件的防拔出销孔，销孔孔径14mm，允许尺寸偏差应为±0.1mm；立杆连接件直径为12mm，允许尺寸偏差应为±0.1mm；⑤铸钢制作的杆端扣接头应与立杆钢管外表面形成良好的弧面接触；⑥可调底座的底板和可调托座托板采用Q235 钢板制作，厚度6mm，允许尺寸偏差应为±0.2mm；承力面钢板与丝杆应采用环焊。

2） 检查验收

①检查脚手架斜杆的销板是否打紧，是否平行与主杆；横杆的销板是否垂直于横杆；检查各种杆间的安装部位、数量、形式是否符合设计要求。脚手架的所有销板都必须处于锁紧状态；②脚手板应在同一步内连续设置，脚手板应铺满，上下两层主杆的连接必须紧密，通过观察上下主杆连接处或透过检查孔观察，间隙应小于1mm；③不配套的脚手架和配件不得混合使用；④悬挑位置准确，各阶段的横杆、斜杆安装完整，销板安装紧固，各项安全防护到位；⑤脚手架的垂直度与水平度允许偏差应符合下表规定要求

表1 盘销式脚手架搭设垂直度与水平度允许偏差

6 安全措施

1） 严禁在脚手架上集中堆放任何超重物料；2） 在脚手架上的最大作业高度，可以进行正常作业为限，禁止在脚手架上以任意方式增加任何超高物体；3） 作业人员不得随意拆除脚手架的基本构件、整体性杆件、连接件、防护措施等。确因操作需要临时拆除的，必须经过技术部门同意后由专业人员拆除，并按照要求进行相应补强，在作业完成后及时恢复；4）每次施工前必须对施工区域内的脚手架进行检查，发现问题及时提出，并由专业人员排除隐患，在确认无安全隐患后，方可继续施工作业；5） 每天架上作业完成后，必须对工作面上的可移动物体进行清理，防止移动物体坠落。不论任何原因严禁自脚手架上向下抛掷、丢弃任何物品；6） 脚手架上不得有任何超载荷施工作业，如果确实需要超载荷作业时，必须通过技术部门同意，签字后方可施工作业。

7 效益分析

1） 材料费，采用盘销式支撑杆件为低合金主要立杆材料为φ60×3.2 钢材Q345b 焊接管制成，所有杆件表面热浸镀锌处理，杆件周转次数多。盘销式支撑和和铝托架梁组合体系与传统的钢管扣手架、碗扣式钢管脚手架相比强度高、承载力大，材料可节约1/3 左右；2） 人工费。杆件标准化，搭拆快，速度快、功效高，降低了人工费的成本。杆件轻用量少，减少了工人的劳动强度。