高大模板盘扣式支撑体系受力性能试验研究
孙龙飞
中建八局第四建设有限公司 山东青岛 266100
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，以高大模板盘扣式支撑体系受力性能为研究对象，对其在不同管径、斜杆规格、立杆间距条件下支撑体系的极限承载力、最大位移进行试验研究，分析不同参数条件对盘扣式支撑体系极限承载力的影响规律，以期对同类支撑体系的设计施工提供借鉴。
关键词：高大模板；盘扣式支撑体系；受力性能；试验研究
引言
随着国家经济建设的发展，高架车站施工中的脚手架也逐渐发展，越来越精细化，能够很好地应用于各个类型的施工现场。近年来，承插型盘扣式脚手架因其承载力大、安全性能高和高效率的组装和拆卸方式，使其成为现浇施工方式的主流。论文通过对承插型盘扣式脚手架的搭设和验收分析，简述承插型盘扣式满堂支架的施工技术，探讨其在高大模板支撑中的应用。
1试验概况
1.1施工前准备
车站满堂支架搭设位置原为农田，土壤含水量较大，基础较为软弱，故施工时采用换填连砂石的方式进行地基处理，换填连砂石采用分层夯实，每层夯实厚度不大于 30cm，且在靠近承台位置无法使用大型机械夯实的地方采用人工打夯的方式进行夯实，密实度合格后再进行 20cm 的 C20 砼浇筑，进行垫层砼浇筑时，需严格控制垫层平整度，确保支架底部木跳板放入时，维持平稳状态。同时在基础四周设置排水沟，保证周边排水设施畅通，防止出现基础被水浸泡的情况出现，保证支撑体系的稳定性。
1.2试验要点
采用液压千斤顶分预加载、正式加载和卸载3个阶段，对盘扣式脚手架支撑体系进行竖向分级加载。对盘扣式支撑体系进行预加载的主要目的是检查试验加载装置是否正常，同时消除支撑体系在安装过程中产生的空隙等非弹性变形。正式加载阶段采用分级加载，自预加载荷载起，每级取极限承载力的1/10等量进行加载，施加荷载后2-5min待架体变形稳定后进入下一级荷载。试验观测到架体出现下列情况之一，即可终止试验并分级卸载：单级荷载—位移曲线出现突变；架体出现明显失稳破坏；单级荷载位移大于前两级位移之和。每卸取一级荷载2-5min待变形稳定后，进入下一级直至为零，并充分观测架体变形情况，加载、卸载均要求连续均匀进行。
2试验结果分析
2.1立杆管径变化影响分析
立杆作为盘扣式支撑体系最为主要的受力杆件，立杆钢管直径大小对支撑体系的极限承载力和最大位移存在相应影响。以立杆管径作为变量，对比TS-1、TS-2和TS-3三组试验架体在采用相同斜杆规格和立杆间距条件下，立杆管径变化对支撑体系极限承载力和最大位移的影响，在斜杆使用1200×1500mm规格，立杆间距为1200mm的情况下，立杆钢管分别采用42mm、48mm和60mm管径。随着立杆管径的增加，支撑体系极限承载力随之增大，3级不同管径极限承载力增幅分别达74.77%和25.66%。在其他参数固定的情况下，增加立杆管径使得支撑体系极限承载力明显增加。这主要是因为立杆作为盘扣式支撑体系的主要竖向受力构件，管径增加可提高支撑体系的整体稳定性和刚度。支撑体系最大位移与管径成反比关系，60mm管径较42mm管径试验架体最大位移减小63.28%，立杆管径的增加减小了支撑体系的位移，同时延缓了支撑体系失稳破坏。因此，在高大模板施工作业时可采用较大直径的立杆，这样既可以满足较高的极限承载力和较小的位移，同时又不影响施工作业效率。
2.2合理选择原材料
简单来讲，模板支架性能是否良好与原材料的性能有关。
原材料可以称之为安全控制中的重要环节，需要严格控制原材料的根本质量。目前，模板支架有扣件与钢管这两种，但是因为扣件与钢管需要反复的进行使用，很容易由于磨损、腐蚀等情况，而导致质量大大降低。并且，在具体施工时，钢管的壁厚、外径经常性的不符合规定，无法满足基本的材料使用要求，当钢管厚度出现偏差时就会直接影响到结构的承载范围。因此，在开展设计工作时，就需要到现场进行抽测检查，并根据具体的测量结果，对模板的支撑力与承载力进行计算。在施工材料入场之前，就应当提前对扣件与钢管等材料的质量进行检查，检测合格的材料方可使用到实际工作中，对于一些检测不合格的材料拒绝入场。此外，钢管反复使用过会，会造成不同程度的磨损，为了保障钢管的稳定性以及质量，需要验算立杆稳定性，并结合施工现场的实际情况对钢管的系统进行调整。
3承插型盘扣式满堂支架施工工艺
3.1架体搭设
支架垫层施工完成后，要进行施工放线，联工车站盘扣式支撑体系在混凝土板底位置立杆纵向间距为0.9m，横向间距普通段为0.9m、主梁处为0.6m，标准步距1.5m，根据施工线搭设首层架子，增加基础小承载力的有效接地面积，然后根据立柱的位置放置可调底座。底托摆放完成后安装立杆及水平杆，安装完首层立杆水平杆后立即校正立杆垂直度及水平杆水平，校正完成后搭设底部扫地杆、底部水平剪刀撑及竖向斜杠。
3.2构造措施的管理
（1）当立杆地基承载力不足时，可以设置垫块或者是底座。（2）剪刀撑的受力要超出横杆的受力。剪刀撑属于整个施工环节中重要构件，因此在施工与设计时需要十分重视剪刀撑的设置。在高大支撑模板体系中需要尤为重视中间、顶部等位置的水平剪刀撑。（3）扣件式高大模板顶部的横杆不可以直接用于承载，必要时可以应用可调顶托，以此保障施工管理的有效性。
3.3荷载维护管理
大多数模板体系坍塌发生在施工浇筑期，与混凝土浇筑前和浇筑后相比，浇筑期内施工荷载更为复杂，混凝土荷载为可变荷载，常发生堆载，而且施工人员多集中在浇筑点附近，这些原因使得混凝土浇筑期模板支架容易发生事故。首先安排汽车泵先浇筑柱混凝土，再浇筑梁板混凝土。梁板混凝土浇筑采用由中部向两边扩展的浇筑方式，确保模板支架施工过程中均衡受载，避免引起高大模板支撑系统的失稳倾斜。柱与梁板两者浇筑时间间隔 72h 或柱强度达到 70%以上，再将支撑系统与柱连接、抱紧或顶紧，使梁板下的模架立杆与柱形成可靠刚性连接，然后浇梁板混凝土。
3.4架体顶层搭设
架体搭设至顶部后及时搭设顶部水平剪刀撑，然后根据底部模板高度调节可调托座的高度，此时可调托座的丝口外露长度严禁超过400mm。安装完可调托座后铺设底部模板的主龙骨、次龙骨。根据联工车站上部结构形式，本工程分部位主要采用了4种组合形式的主次龙骨：第一是在端头两侧盖梁采用槽钢作为主龙骨，10cm×15cm方木作为次龙骨，然后采用竹胶板作为底模；第二是在两侧站台板采用铝梁作为主龙骨，10cm×15cm方木作为次龙骨，然后采用竹胶板作为底模。
结语
综上所述，主要对扣件式钢管高大模板支撑体系的施工技术与施工管理方法进行了研究，阐述了影响高大模板支撑力的主要因素，对控制扣件式钢管高大模板的施工质量以及原材料控制等入手，进而保障整体的模板支撑体系的安全。因此，要注重承插型盘扣式脚手架的建设发展，把握其施工工艺要点，同时注意质量控制，为高大模板工程的发展带来经济效益和安全保障。
参考文献：
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