公路工程高大模板支撑系统施工技术与安全管理课件.ppt

1、中交四局六公司中交四局六公司“第四届专业干部培训班第四届专业干部培训班”脚手架安全技术工程培训脚手架安全技术工程培训 南京工业大学：李建生南京工业大学：李建生 二一五年四月二一五年四月前前 言言 公路水运工程危险性较大分部分项工程是指公路公路水运工程危险性较大分部分项工程是指公路水运建设项目在施工过程中存在的、可能导致作水运建设项目在施工过程中存在的、可能导致作业人员群死群伤或造成重大不良社会影响的工程。业人员群死群伤或造成重大不良社会影响的工程。依据国务院依据国务院建设工程安全生产管理条例建设工程安全生产管理条例、交、交通运输部通运输部公路水运工程安全生产监督管理办法公路水运工程安全生产监督

2、管理办法第二十三条所指的十项分部分项工程。第二十三条所指的十项分部分项工程。（九）大型临时工程中的大型支架、模板、便桥（九）大型临时工程中的大型支架、模板、便桥的架设与拆除；桥梁、码头的加固与拆除；的架设与拆除；桥梁、码头的加固与拆除；前前 言言 桥梁施工中所用的碗扣式脚手架支撑发生倒塌的事故非桥梁施工中所用的碗扣式脚手架支撑发生倒塌的事故非常多，产生该脚手架支撑倒塌的原因也非常多。常多，产生该脚手架支撑倒塌的原因也非常多。目前国内对于现浇箱梁的施工，多采用碗扣支架作为支目前国内对于现浇箱梁的施工，多采用碗扣支架作为支撑系统。对于碗扣支撑体系的计算，通常只是把空间受撑系统。对于碗扣支撑体系的计

3、算，通常只是把空间受力模型简化为平面模型进行计算，且一般只对单根立杆力模型简化为平面模型进行计算，且一般只对单根立杆进行受力分析，缺乏对横杆的考虑。进行受力分析，缺乏对横杆的考虑。然而实际旌工中碗扣支架在承受荷载的过程中，为空间然而实际旌工中碗扣支架在承受荷载的过程中，为空间整体受力状态，加之上部荷载分布并不均匀，因此单纯整体受力状态，加之上部荷载分布并不均匀，因此单纯的简化为平面计算并不是很恰当且也不经济。对于匝道的简化为平面计算并不是很恰当且也不经济。对于匝道高支撑碗扣支架的布置，仍然以单根立杆的强度、稳定高支撑碗扣支架的布置，仍然以单根立杆的强度、稳定性作为架体布置的依据，缺少架体的整体

4、性分析，给施性作为架体布置的依据，缺少架体的整体性分析，给施工带来了很大的风险。工带来了很大的风险。4一、支架的种类、特点与选择一、支架的种类、特点与选择 支架的种类、特点与选择支架的种类、特点与选择 在地势平坦、基底情况好、桥墩高度不大且无跨路的情况下多采用满堂撑支架，主要有碗扣式、门式、扣件式钢管脚手架，适用于各种现浇混凝土桥梁支撑排架。目前采用碗扣式支架较多。6(2)(2)六四式军用梁、贝雷架等组成支架及与钢管六四式军用梁、贝雷架等组成支架及与钢管支架的组合结构支架的组合结构 需要跨越桥梁，道路、通航河流、泄洪道、深谷、软弱地基等，可以采用六四式军用梁或贝雷桁架作支托桁架，再在其上搭设支

5、架的施工方案；通过利用桥墩的承台支承军用梁或贝雷，用以承载支架所传递的待浇梁段重量。对于跨线桥，大跨度的承力结构可选用六四式军用梁或贝雷桁架作支托桁架。桁架间应有可靠水平连接，支墩可采用钢筋混凝土临时支墩、大直径钢管支墩、万能杆件组拼方塔支墩、或用碗扣支架密集搭设的重型支墩。钢管钢管+型钢型钢+贝雷桁架组成的组合支架贝雷桁架组成的组合支架9 混凝土枕梁混凝土枕梁+贝雷贝雷+碗扣支架跨越沼泽地碗扣支架跨越沼泽地10六五军用墩+型钢+六四军梁组成的组合支架11活荷载从上到下分别递减传于支架立柱活荷载从上到下分别递减传于支架立柱计算支撑小楞的大楞计算支撑小楞的大楞活载活载1.5kN/m2计算面板及小

6、楞计算面板及小楞活载活载2.5kN/m2计算支撑大楞的支架计算支撑大楞的支架活载活载1.0kN/m2现浇箱梁支架预压现浇箱梁支架预压贝雷支架贝雷支架标准成为习惯，习惯符合标准，结果达到标准。碗扣支架碗扣支架建设工程脚手架工程安全相关的规范（1 1）行业标准）行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011JGJ130-2011。（2 2）行业标准）行业标准建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范JGJ128JGJ1282010 2010。（3 3）行业标准）行业标准建筑施工承插式盘扣钢管支架安全技术规程建筑施工承

7、插式盘扣钢管支架安全技术规程 JGJ231JGJ2312010 2010。（4 4）行业标准）行业标准建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范。JGJ166JGJ1662008 2008。（5 5）行业标准）行业标准建筑施工工具式脚手架安全技术规范建筑施工工具式脚手架安全技术规范JGJ202-2010JGJ202-2010。（6 6）行业标准）行业标准钢管满堂支撑预压技术规范钢管满堂支撑预压技术规范 JGJ194-2009JGJ194-2009。（7）（手册不能作为依据）（手册不能作为依据）15二、碗扣式脚手架在桥梁支撑二、碗扣式脚手架在桥梁支撑 应用中存在的问

8、题及对策应用中存在的问题及对策碗扣支撑架的模糊概念碗扣支撑架的模糊概念碗扣式脚手架由英国碗扣式脚手架由英国SGB公司最早发明推出的，是一款优秀的杆件公司最早发明推出的，是一款优秀的杆件式脚手架系统。式脚手架系统。被广泛地应用于化工厂、炼油厂、油田以及大型船舰维修等荷载相被广泛地应用于化工厂、炼油厂、油田以及大型船舰维修等荷载相对较高的领域对较高的领域。（没有考虑到桥梁）。（没有考虑到桥梁）第一、第一、碗扣式脚手架的原始设计中有锁片式斜杆，我国在引进碗扣碗扣式脚手架的原始设计中有锁片式斜杆，我国在引进碗扣式脚手架系统的时候，乃至颁布的式脚手架系统的时候，乃至颁布的JGJ 166-2008 建筑施

9、工碗扣式建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范脚手架安全技术规范中，取消了原设计中锁片式斜杆和扣件式斜中，取消了原设计中锁片式斜杆和扣件式斜杆，造成系统在应用时，许多时候根本没有斜撑。杆，造成系统在应用时，许多时候根本没有斜撑。碗扣支撑架的模糊概念碗扣支撑架的模糊概念 大量的脚手架倒塌事故，均与缺乏斜大量的脚手架倒塌事故，均与缺乏斜杆而导致架体整体失稳有关。不符合杆而导致架体整体失稳有关。不符合设计支撑系统的原则不说，单从系统设计支撑系统的原则不说，单从系统稳定性的角度来看，碗扣式脚手架也稳定性的角度来看，碗扣式脚手架也不是桥梁支撑的最佳选择。碗扣式脚不是桥梁支撑的最佳选择。碗扣式脚手架许多优秀的设

10、计，用做支撑系统手架许多优秀的设计，用做支撑系统根本用不到，但其结点缺乏斜杆安装根本用不到，但其结点缺乏斜杆安装位置的弱点，却恰恰是另外一个致命位置的弱点，却恰恰是另外一个致命的弱点。的弱点。考虑到系统的稳定性，安装斜杆是必考虑到系统的稳定性，安装斜杆是必须的。须的。1、采用专用外斜杆的脚手架、采用专用外斜杆的脚手架 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全规范碗扣支撑架的模糊概念碗扣支撑架的模糊概念 第二第二、工艺上，把原设计中采用、工艺上，把原设计中采用锻钢的上碗锻钢的上碗和和横杆锁片横杆锁片改成改成铸钢铸钢，甚至有很多产品采用球铁或玛钢件，这就大，甚至有很多产品采用球铁或玛钢件，这就大大降低了结点的

11、强度，彻底颠覆了原设计的整体思路。大降低了结点的强度，彻底颠覆了原设计的整体思路。锻钢与铸钢有何区别锻钢与铸钢有何区别？锻钢件是将钢铁经过锻打、锻压等热加工的方法，消除锻钢件是将钢铁经过锻打、锻压等热加工的方法，消除和改善材料的组织结构和铸造孔隙、粗大柱状晶等内部和改善材料的组织结构和铸造孔隙、粗大柱状晶等内部缺陷，使材料内部的组织更加致密、均匀，从而从很大缺陷，使材料内部的组织更加致密、均匀，从而从很大程度上提高了材料的强度和韧性，但形状受加工方法的程度上提高了材料的强度和韧性，但形状受加工方法的限制。限制。铸钢件是通过把高温冶炼融化的铁水，浇注到模具中，铸钢件是通过把高温冶炼融化的铁水，浇

12、注到模具中，冷却后出模而成，材料内杂质较多，材料较脆，强度差，冷却后出模而成，材料内杂质较多，材料较脆，强度差，内应力大，内部组织松散。内应力大，内部组织松散。碗扣支撑架的模糊概念碗扣支撑架的模糊概念 第三第三、英国人原设计的钢管，均采用、英国人原设计的钢管，均采用Q395以上的强度，以上的强度，壁厚也在壁厚也在3.5mm以上。以上。而而JGJ 166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范中，规定使用中，规定使用Q235的材质，大大降低了产品的荷载承受的材质，大大降低了产品的荷载承受能力。实际应用中的产品，壁厚多为能力。实际应用中的产品，壁厚多为3.0mm

13、甚至更薄，甚至更薄，性能更为降低。如果真是这样的话，到不如采用盘扣式性能更为降低。如果真是这样的话，到不如采用盘扣式脚手架，还多了斜杆的应用方便。我国修改后的碗扣式脚手架，还多了斜杆的应用方便。我国修改后的碗扣式脚手架系统，是个极为失败的系统，在没有体会原设计脚手架系统，是个极为失败的系统，在没有体会原设计思路的前提下，对其许多优秀的设计细节，轻易地做了思路的前提下，对其许多优秀的设计细节，轻易地做了错误地修改。很多很多的细节。错误地修改。很多很多的细节。JGJ 166-2008中，中，方向性的错误。方向性的错误。碗扣支撑架的模糊概念碗扣支撑架的模糊概念 3.2主要构配件材料要求；主要构配件材

14、料要求；1钢管规格应为钢管规格应为48mm3.5mm，钢管壁厚应为，钢管壁厚应为3.5+0.25(-0)mm.（3.375）2立杆连接处外套管与立杆间隙应小于或等于立杆连接处外套管与立杆间隙应小于或等于2mm，外，外套管长度不得小于套管长度不得小于160mm，外伸长度不得小于，外伸长度不得小于110mm。3钢管焊接前应进行调直除锈，钢管直线度应小于钢管焊接前应进行调直除锈，钢管直线度应小于1.5L1000(L为使用钢管的长度为使用钢管的长度)。4焊接应在专用工装上进行。焊接应在专用工装上进行。5构配件外观质量应符合规范要求。构配件外观质量应符合规范要求。碗扣支撑架的模糊概念碗扣支撑架的模糊概念

15、 规范要求高，市场上钢管壁厚更薄？规范要求高，市场上钢管壁厚更薄？碗扣支撑架的模糊概念碗扣支撑架的模糊概念 钢 管 合 格 率 为 零！碗扣式支撑架更加糟糕自已加工 采用钢管直接切弧焊接的钢性节点设计。采用焊接而做采用钢管直接切弧焊接的钢性节点设计。采用焊接而做到钢性节点的缺点结点的承载能力会大大降低。金属材到钢性节点的缺点结点的承载能力会大大降低。金属材料的物理性能会发生极大。料的物理性能会发生极大。现场抽样检测情况现场抽样检测情况碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策 1）对地基的要求：）对地基的要求：7.2.1脚手架基础必须按专项施工方案

16、进行施工，按基础脚手架基础必须按专项施工方案进行施工，按基础承载力要求进行验收承载力要求进行验收。（基础承载力验收表）。（基础承载力验收表）。基底必须严格夯实抄平。当基底处于较深的填土层之上基底必须严格夯实抄平。当基底处于较深的填土层之上或架子较高时，应加做厚度不小于或架子较高时，应加做厚度不小于400mm的灰土层或厚的灰土层或厚度不小于度不小于200mm的钢筋混凝土基础梁，其上再加设垫板的钢筋混凝土基础梁，其上再加设垫板或垫木。地面不平时，亦可用可调支座调整。当立杆基或垫木。地面不平时，亦可用可调支座调整。当立杆基底间的高差大于底间的高差大于60cm时，则可用立杆错节来调整。立杆时，则可用立

17、杆错节来调整。立杆底座可用大钉把牢在垫木（板）上。底座可用大钉把牢在垫木（板）上。底座高度不宜大于底座高度不宜大于15cm，立杆伸出最底层和最顶层高度，立杆伸出最底层和最顶层高度应小于应小于20cm。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策 2.2脚手架支撑倒塌原因分析脚手架支撑倒塌原因分析 通过现场调研和收集大量的资料发现，支撑架倒通过现场调研和收集大量的资料发现，支撑架倒塌事故的原因，总的来讲主要是由于经营管理机塌事故的原因，总的来讲主要是由于经营管理机制落后，施工单位认识不够，模板和脚手架末经制落后，施工单位认识不够，模板和脚手架末经过认真

18、设计计算，支架系统强度不足，稳定性差过认真设计计算，支架系统强度不足，稳定性差而造成的。而造成的。将支架系统设计及施工中存在的基本问题归纳为将支架系统设计及施工中存在的基本问题归纳为如下几个方面。如下几个方面。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策 1.材料问题：材料问题：按标准要求，钢管为按标准要求，钢管为483.5的焊接普碳钢管或的焊接普碳钢管或482.5的低合金钢管。但许多生产厂家为抢占市，低的低合金钢管。但许多生产厂家为抢占市，低价竟争，生产价竟争，生产 的普碳钢管壁厚为的普碳钢管壁厚为3.03.2mm，而施工单，而施工单位仍按位仍按3

19、.5mm计算，这使计算，这使惯性矩损失惯性矩损失10%左右左右；一些施；一些施工企业为降低费用，对许多经过多年、壁厚减薄的钢管工企业为降低费用，对许多经过多年、壁厚减薄的钢管仍旧使用，使这些钢管的惯性矩进一步减小。同时钢管仍旧使用，使这些钢管的惯性矩进一步减小。同时钢管材料本身性能不保证，材料锈蚀材料本身性能不保证，材料锈蚀 或磨损严重，有的局部或磨损严重，有的局部弯曲或开裂，这些都是造成脚手架支撑系统强度、稳定弯曲或开裂，这些都是造成脚手架支撑系统强度、稳定性不足的重要因素。性不足的重要因素。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策2.支架搭支

20、架搭 设的临时性：设的临时性：在整个桥梁施工中，脚手架支架系统只占桥梁施工量的很小部分，在整个桥梁施工中，脚手架支架系统只占桥梁施工量的很小部分，而且碗扣式脚手架搭设过程容易，相对于复杂的桥梁结构方面的施而且碗扣式脚手架搭设过程容易，相对于复杂的桥梁结构方面的施工，其重要性常忽略：更因为是短期行为，有些企业不愿应用新型工，其重要性常忽略：更因为是短期行为，有些企业不愿应用新型产品。产品。3.缺少明确的强度、稳定性计算：缺少明确的强度、稳定性计算：在桥梁施工中，支架搭设常依据经验布置，缺少在各种施工荷载下在桥梁施工中，支架搭设常依据经验布置，缺少在各种施工荷载下的受力分析及验算。同时，碗扣式脚手

21、架支架系统的杆件和节点成的受力分析及验算。同时，碗扣式脚手架支架系统的杆件和节点成千上万千上万，计算复杂，至今没有准备的设计和计算脚手架支撑系统的，计算复杂，至今没有准备的设计和计算脚手架支撑系统的计算模型、计算方法和计算程序。计算模型、计算方法和计算程序。4.计算过程粗糙：计算过程粗糙：在桥梁施工中，尽管有些企业也进行了简单的计算，但计算简图采在桥梁施工中，尽管有些企业也进行了简单的计算，但计算简图采用钢结构的铰接节点，各杆交于一点。实际节点并非完全铰接，存用钢结构的铰接节点，各杆交于一点。实际节点并非完全铰接，存在一定的偏心，也存在一定弯矩。在一定的偏心，也存在一定弯矩。碗扣式脚手架在桥梁

22、支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策5.搭设方案不合理：搭设方案不合理：由于支撑搭设缺少精确计算，仅凭经验，搭设方案具有很大的随意性，由于支撑搭设缺少精确计算，仅凭经验，搭设方案具有很大的随意性，从而造成支撑系统强度不足，一些构件上的荷载超过其限承载力：稳定从而造成支撑系统强度不足，一些构件上的荷载超过其限承载力：稳定性差，缺少斜支撑用来承载水平荷载或斜支撑用量不足而失稳。性差，缺少斜支撑用来承载水平荷载或斜支撑用量不足而失稳。6.管理问题：管理问题：施工现场管理混乱，操作人员随意性大，末严格按设计要求安装和拆除施工现场管理混乱，操作人员随意性大，末严格按设计

23、要求安装和拆除支撑或安装不合格。支撑或安装不合格。7.支撑系统受力复杂：支撑系统受力复杂：脚手架支撑的倒塌破坏常发生在混凝土过程中。即随着结构自重的增加，脚手架支撑的倒塌破坏常发生在混凝土过程中。即随着结构自重的增加，支撑承受的竖向荷载越来越大；同时存在混凝土的流动、振捣和混凝土支撑承受的竖向荷载越来越大；同时存在混凝土的流动、振捣和混凝土对模板的侧向压力等水平荷载，这些荷载非常大；但又无法精确计算，对模板的侧向压力等水平荷载，这些荷载非常大；但又无法精确计算，从而使支撑设置不合理而产生失稳倒坍。从而使支撑设置不合理而产生失稳倒坍。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的

24、问题及对策存在的问题及对策 8.混凝土的浇筑方式、浇筑顺序：混凝土的浇筑方式、浇筑顺序：浇筑时作用在支撑上的荷载属于区域荷载，而一般结构设浇筑时作用在支撑上的荷载属于区域荷载，而一般结构设计常用均匀荷载。所以加载路径不当时，就会引发脚手架计常用均匀荷载。所以加载路径不当时，就会引发脚手架支撑的倒塌。如在混凝土浇筑过程中因阶段性非对称载重支撑的倒塌。如在混凝土浇筑过程中因阶段性非对称载重引起的倒塌，即浇筑面积大，灌浆时间长，系统会有不同引起的倒塌，即浇筑面积大，灌浆时间长，系统会有不同的极限承载值。同时因浇筑过程中反力放大效应，造成支的极限承载值。同时因浇筑过程中反力放大效应，造成支撑系统部分区

25、域产生屈服（一部分支撑达到屈服，模板沉撑系统部分区域产生屈服（一部分支撑达到屈服，模板沉陷，末干混凝土移向该处），最后导致倒塌。陷，末干混凝土移向该处），最后导致倒塌。9.地基处理不当：地基处理不当：从历从历年来桥梁施工事故统计可知，大约有年来桥梁施工事故统计可知，大约有40%支撑倒坍是支撑倒坍是由于地基沉降由于地基沉降、滑坡、滑坡、坍塌等地基处理不当引起的。由于、坍塌等地基处理不当引起的。由于某处支撑的局部沉降倾斜某处支撑的局部沉降倾斜，外荷载向该处集中致使该处承，外荷载向该处集中致使该处承载力不足或稳定性差而引起整个结构的倒塌。载力不足或稳定性差而引起整个结构的倒塌。碗扣式脚手架在桥梁支撑

26、应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策 2.3解决倒塌的对策解决倒塌的对策 2.3.1进行合理的设计和计算进行合理的设计和计算 1以现行以现行公路桥涵钢结及木结构设计规范公路桥涵钢结及木结构设计规范JTJ025-86 的基本原则和规定，把脚手架支撑的实测和试验资料和的基本原则和规定，把脚手架支撑的实测和试验资料和工程施工经验结合起来，解决脚手架支撑设计中的理论工程施工经验结合起来，解决脚手架支撑设计中的理论和方法。和方法。2研究脚手架支撑在各种施工荷载下的受力分析及稳定性研究脚手架支撑在各种施工荷载下的受力分析及稳定性验算。根据脚手架支撑的结构和实际受力情况，略去一

27、验算。根据脚手架支撑的结构和实际受力情况，略去一些因素，简化一些因素，给出较为合理的计算简图和计些因素，简化一些因素，给出较为合理的计算简图和计算公式或给出试验统计式及必要的调整系数。并尽量利算公式或给出试验统计式及必要的调整系数。并尽量利用现行的结构规范的习惯设计程序，相关公式和计算资用现行的结构规范的习惯设计程序，相关公式和计算资料。在统计不充分时，可参考经验给出，并用传统的安料。在统计不充分时，可参考经验给出，并用传统的安全系数和国际上的规定予以对比和校验。全系数和国际上的规定予以对比和校验。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策3脚手架

28、支撑必须具有受力明确的稳定结构和足够的整体与单肢的稳脚手架支撑必须具有受力明确的稳定结构和足够的整体与单肢的稳定承载能力。对荷载超限和构架尺寸加大的部位，应根据计算结果对定承载能力。对荷载超限和构架尺寸加大的部位，应根据计算结果对其结构予以加强。其结构予以加强。4在确定脚手架支撑构结的适宜形式和尺寸时，应充分考虑工程的造在确定脚手架支撑构结的适宜形式和尺寸时，应充分考虑工程的造形、作业面的宽度形、作业面的宽度、高度等施工要求：对重荷载应根据具体使用条件，、高度等施工要求：对重荷载应根据具体使用条件，采取缩小立杆间距、下部使用双立杆等措施。在采用双立杆时，应对采取缩小立杆间距、下部使用双立杆等措

29、施。在采用双立杆时，应对其结构进行设计并提出搭设、使用其结构进行设计并提出搭设、使用、拆除的相关要求。、拆除的相关要求。5按现行脚手架支撑及其它相关安全技术规范的规定，对脚手架支撑按现行脚手架支撑及其它相关安全技术规范的规定，对脚手架支撑杆配件的规格、质量杆配件的规格、质量、允许缺陷，构架节点的构造，脚手架支撑的搭、允许缺陷，构架节点的构造，脚手架支撑的搭设和拆除除作业，以及其他技术和安全方面的要求，做出具体的要求设和拆除除作业，以及其他技术和安全方面的要求，做出具体的要求和规定。和规定。6 发挥计算机技术的功能，由于计算机和信息技术的飞速发展，计算发挥计算机技术的功能，由于计算机和信息技术的

30、飞速发展，计算机已渗透到各个学科的理论研究和实际应用中。计算机在支撑计算中机已渗透到各个学科的理论研究和实际应用中。计算机在支撑计算中的应用也越来越普及，利用计算机，采用适当的有限元计算软件可以的应用也越来越普及，利用计算机，采用适当的有限元计算软件可以实现科学、快速、准确的设计计算，提高脚手架支撑的稳定性。实现科学、快速、准确的设计计算，提高脚手架支撑的稳定性。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策 2.3.2 组装上的要求组装上的要求 1 地基处理：地基发生整体或局部沉降是脚手架倒塌的地基处理：地基发生整体或局部沉降是脚手架倒塌的重要原因。

31、所以搭设前一定要进行地基处理，确保地基具重要原因。所以搭设前一定要进行地基处理，确保地基具有良好的承载力。地基应夯实，抄平后加设垫木或垫板或有良好的承载力。地基应夯实，抄平后加设垫木或垫板或做现浇条形基础。不得在未经处理的起伏不定，软硬不一做现浇条形基础。不得在未经处理的起伏不定，软硬不一的地面上直接搭设脚手架。遇有坑槽时，立杆应下到槽底的地面上直接搭设脚手架。遇有坑槽时，立杆应下到槽底或在槽上架设底梁。脚手架地基应有可靠地排水措施，防或在槽上架设底梁。脚手架地基应有可靠地排水措施，防止积水浸泡地基，引起脚手架不均匀沉降。止积水浸泡地基，引起脚手架不均匀沉降。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式

32、脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策 2 底座：在已处理好的地基上安放立杆底座（垫座或可调底座：在已处理好的地基上安放立杆底座（垫座或可调座），然后将立杆插在其上。架设在坚实平整的地基基础座），然后将立杆插在其上。架设在坚实平整的地基基础上的脚手架，其立杆底座可直接用立杆垫座；地势不平或上的脚手架，其立杆底座可直接用立杆垫座；地势不平或承重脚手架底部应用立杆可调底座：当相邻立杆地基高差承重脚手架底部应用立杆可调底座：当相邻立杆地基高差小于小于0.6m时，可直接用立杆可调座调整立杆高度，使立杆时，可直接用立杆可调座调整立杆高度，使立杆碗口接头处于同一平面内；当相邻立杆地基高差大

33、于碗口接头处于同一平面内；当相邻立杆地基高差大于0.6m时，则先调整立杆节间距，使同一层碗口接头高差小于时，则先调整立杆节间距，使同一层碗口接头高差小于0.6m，再用立杆可调座调整高度，使其处于同一平面内。，再用立杆可调座调整高度，使其处于同一平面内。在实际桥梁脚手架底部焊接在实际桥梁脚手架底部焊接1块块100mm100mm5mm的的钢板，压在混凝土块或枕木上。当加载后，由于上部荷载钢板，压在混凝土块或枕木上。当加载后，由于上部荷载较大造成支撑底部具有很大的摩擦力，立杆不会滑动。较大造成支撑底部具有很大的摩擦力，立杆不会滑动。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及

34、对策存在的问题及对策 3 立杆和横杆：采用立杆和横杆：采用3.0m和和1.8m两种不同长度立杆相互交两种不同长度立杆相互交错、参差布置。上面各层均采用错、参差布置。上面各层均采用3.0m长立杆接长，顶部再长立杆接长，顶部再采用采用1.8m长立杆找齐（或同一层用同时一种规格立杆，最长立杆找齐（或同一层用同时一种规格立杆，最后找齐），以避免立杆接头处于同一水平面上。在装立杆后找齐），以避免立杆接头处于同一水平面上。在装立杆时应及时设置扫地横杆，将所装立杆练成一整体，以保证时应及时设置扫地横杆，将所装立杆练成一整体，以保证立杆的整体稳定性。立杆同横杆的连接是靠碗口接头锁定立杆的整体稳定性。立杆同横杆

35、的连接是靠碗口接头锁定的，连接时，先将上碗口滑至限位销以上并旋转，使其搁的，连接时，先将上碗口滑至限位销以上并旋转，使其搁在限位销上，将横杆接头插入下碗扣，待应装横杆接头全在限位销上，将横杆接头插入下碗扣，待应装横杆接头全部装好后，落下上碗扣并预锁紧。立杆的接长是靠焊于立部装好后，落下上碗扣并预锁紧。立杆的接长是靠焊于立杆顶端的连接管承插而成，插好立杆后，使上部立杆底端杆顶端的连接管承插而成，插好立杆后，使上部立杆底端连接孔同下部立杆顶端连接孔对齐，插入立杆连接销并锁连接孔同下部立杆顶端连接孔对齐，插入立杆连接销并锁定。对立杆的垂直高度必须加以限制：定。对立杆的垂直高度必须加以限制：30m以下

36、按以下按1/200控控制：制：30m以上按以上按1/4001/600控制，且全高的垂直偏差不控制，且全高的垂直偏差不应大于应大于10cm。碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中碗扣式脚手架在桥梁支撑应用中存在的问题及对策存在的问题及对策 4 斜杆：斜杆有节点斜杆和非节点斜杆两种形式。斜杆：斜杆有节点斜杆和非节点斜杆两种形式。根据资料，斜杆可使脚手架的稳定强度提高根据资料，斜杆可使脚手架的稳定强度提高2倍以倍以上，是非常重要的构件。一般节点斜杆比非节点上，是非常重要的构件。一般节点斜杆比非节点斜杆的抗侧能力高，但应用范围两者截然不同，斜杆的抗侧能力高，但应用范围两者截然不同，节点斜杆只能用于边跨，而非节点

37、斜杆可用于任节点斜杆只能用于边跨，而非节点斜杆可用于任何位置。斜撑杆对于加强脚手架支撑的整体刚度何位置。斜撑杆对于加强脚手架支撑的整体刚度和承载力的关系很大，应按要求设置，不应随意和承载力的关系很大，应按要求设置，不应随意拆去。因工作需要暂时拆去时，应控制根数并随拆去。因工作需要暂时拆去时，应控制根数并随时装上。脚手架底部的斜撑在施工期不允许拆除。时装上。脚手架底部的斜撑在施工期不允许拆除。43二、碗扣式脚手架的使用二、碗扣式脚手架的使用1、碗扣接头构造及其技术性能、碗扣接头构造及其技术性能碗扣接头是该脚手架系统的核心部件，它由上、下碗扣、横杆接头碗扣接头是该脚手架系统的核心部件，它由上、下碗

38、扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。和上碗扣的限位销等组成。上下碗扣和限位销按上下碗扣和限位销按60cm间距设置在钢管立杆之上，其中下碗扣和间距设置在钢管立杆之上，其中下碗扣和限位销则直接焊在立杆上。将上下碗扣的缺口对准限位销后，即可限位销则直接焊在立杆上。将上下碗扣的缺口对准限位销后，即可将上碗扣向上抬起（沿力杆向上滑动），把横杆接头插入下碗扣圆将上碗扣向上抬起（沿力杆向上滑动），把横杆接头插入下碗扣圆槽内，随后将上碗扣沿限位销滑下并顺时针旋转以扣紧横杆接头槽内，随后将上碗扣沿限位销滑下并顺时针旋转以扣紧横杆接头（可使用锤子敲击几下即可达到扣紧要求）。碗扣式接头的拼接完（可使用锤子敲击几下即

39、可达到扣紧要求）。碗扣式接头的拼接完全避免了螺栓作业。全避免了螺栓作业。碗扣接头可同时连接碗扣接头可同时连接4根横杆，可以相互垂直或偏转一定角度。根横杆，可以相互垂直或偏转一定角度。碗扣接头具有很好的力学性能。下碗扣轴向抗剪的极限强度为碗扣接头具有很好的力学性能。下碗扣轴向抗剪的极限强度为166.7KN，上碗扣偏心张拉的极限强度为，上碗扣偏心张拉的极限强度为42KN；横杆接头的抗弯能；横杆接头的抗弯能力，在悬臂端集中荷载作用下为力，在悬臂端集中荷载作用下为2KNm，在跨中集中荷载作用下为，在跨中集中荷载作用下为69KNm。碗扣接头加工方便；上碗扣精铸，下碗扣冲压，横杆接头模锻或精碗扣接头加工方

40、便；上碗扣精铸，下碗扣冲压，横杆接头模锻或精铸，一般均不必进行二次加工。铸，一般均不必进行二次加工。2、构配件的种类及用途、构配件的种类及用途 1）主构配件）主构配件（1）立杆）立杆 有两种规格，以便于错开接头位置。有两种规格，以便于错开接头位置。（2）顶杆）顶杆 支撑架的顶部立杆，其上可装设承支撑架的顶部立杆，其上可装设承座或托座，也有两种规格。座或托座，也有两种规格。（3）横杆）横杆 架子的水平承力杆，有架子的水平承力杆，有5种规格。种规格。（4）斜杆）斜杆 用作架子的斜向拉压杆。有用作架子的斜向拉压杆。有4种规格，种规格，分别用于分别用于1.21.2m，1.21.8m，1.81.8m，1

41、.82.4m网格。网格。（5）支座）支座 用以支垫立杆底座或作为支撑架顶用以支垫立杆底座或作为支撑架顶撑的支垫。有垫座和可调座两种形式。撑的支垫。有垫座和可调座两种形式。碗扣式脚手架的主构配件的规格尺寸碗扣式脚手架的主构配件的规格尺寸设计计算中应注意的问题n483.5与483.0钢管的截面特性与承载力2、构配件的种类及用途、构配件的种类及用途 2）辅助构配件）辅助构配件 按其用途可分为按其用途可分为5类。类。第一类辅助构配件第一类辅助构配件用于作业面，有用于作业面，有5种：种：（1）搭边横杆；）搭边横杆；（2）间横杆；）间横杆；（3）搭边间横杆；）搭边间横杆；（4）挑梁；）挑梁；（5）搭边挑梁

42、；）搭边挑梁；桥梁工程可不用这桥梁工程可不用这5种第一类辅助构配件。种第一类辅助构配件。2、构配件的种类及用途、构配件的种类及用途 第二类辅助构配件第二类辅助构配件用于整体连接，有用于整体连接，有3种：种：（6）立杆连接销：用于立杆的接长销定，有自定位销定）立杆连接销：用于立杆的接长销定，有自定位销定卡口，这是该脚手架系统中唯一的一种单件的连接零件。卡口，这是该脚手架系统中唯一的一种单件的连接零件。（7）连墙撑：桥梁工程可不用。）连墙撑：桥梁工程可不用。（8）直角撑：桥梁工程可不用。）直角撑：桥梁工程可不用。第三类辅助构配件第三类辅助构配件脚手板和梯步，有脚手板和梯步，有3种：种：（9）脚手板

43、；）脚手板；（10）斜脚手板；）斜脚手板；（11）踏步梯和爬梯；）踏步梯和爬梯；桥梁工程可不用这桥梁工程可不用这3种第三类辅助构配件。种第三类辅助构配件。2、构配件的种类及用途、构配件的种类及用途第四类辅助构配件第四类辅助构配件其它脚手架专用件，有其它脚手架专用件，有3种；种；（12）爬升挑梁：脚手架底角的悬臂支撑，用来构成挑脚手架，只）爬升挑梁：脚手架底角的悬臂支撑，用来构成挑脚手架，只有有0.9m一种架宽规格；一种架宽规格；（13）安全网支撑架）安全网支撑架:用以挑挂安全网；用以挑挂安全网；（14）提升滑轮：可直接安装在宽挑梁上，用来提升小件物料。）提升滑轮：可直接安装在宽挑梁上，用来提升

44、小件物料。第五类辅助构配件第五类辅助构配件用于模板支撑架，有用于模板支撑架，有5种；种；（15）支撑柱垫座；）支撑柱垫座；（16）支撑柱可调座；）支撑柱可调座；（17）支撑柱转角座；）支撑柱转角座；（18）托座：装设于顶杆之上，长度有固定和可调两种；）托座：装设于顶杆之上，长度有固定和可调两种；（19）横托座：连接在碗扣接头上，以对支撑架进行横向限位或用）横托座：连接在碗扣接头上，以对支撑架进行横向限位或用其支顶壁侧模板。其支顶壁侧模板。碗扣式脚手架的辅助构配件的规格尺寸碗扣式脚手架的辅助构配件的规格尺寸3、设计计算、设计计算立杆的稳定验算立杆的稳定验算钢管脚手架主要验算立杆的稳定性，可按两端

45、铰接的受压杆件来简化计算。钢管脚手架主要验算立杆的稳定性，可按两端铰接的受压杆件来简化计算。（1）用对接扣件连接的钢管支架）用对接扣件连接的钢管支架考虑到立杆本身存在弯曲，对接扣件的偏差和荷重的不均匀，可按受压构考虑到立杆本身存在弯曲，对接扣件的偏差和荷重的不均匀，可按受压构件来考虑。件来考虑。483.5mm钢管，截面积钢管，截面积A=4.89cm2，截面惯性矩，截面惯性矩I=12.19cm4，截面抵抗，截面抵抗矩矩W=5.08cm2，回转半径，回转半径i=1.58cm；483.0mm钢管，截面积钢管，截面积A=4.24cm2，截面惯性矩截面惯性矩I=10.78cm4，截面抵抗矩，截面抵抗矩W

46、=4.49cm2，回转半径，回转半径i=1.59cm，Q235钢的抗拉、抗压、抗弯强度设计值为钢的抗拉、抗压、抗弯强度设计值为2150.8172MPa。长细比长细比=L/i 式中式中L计算长度，取横杆的步距计算长度，取横杆的步距h。计算长度约为。计算长度约为0.77h，设计计，设计计算取算取L=h N=AfN=Af/(K1K2)K1为考虑管子平直度、锈蚀程度等因素的附加系数，为考虑管子平直度、锈蚀程度等因素的附加系数，K1=2 按上式计算出不同步距的按上式计算出不同步距的N值。值。模板支架上的荷载考虑混凝土、钢筋及模板等恒载及施工荷载，设模板支架上的荷载考虑混凝土、钢筋及模板等恒载及施工荷载，

47、设计荷载按（计荷载按（1.2恒载恒载+1.4活载）。恒载包括脚手架自重。活载）。恒载包括脚手架自重。单件承载力单件承载力(KN)单件承载力单件承载力(KN)4、附加安全系数计算、附加安全系数计算 碗扣式钢管脚手架在安装时，由于安装偏心：在施工时，由于局部超载，以及错误的拆除局部拉杆及支撑，由此使立杆的设计荷载降低，并且这些因素，随安装高度增高，出现的概率越大。因此，在确定安全系数时，必须考虑安装的影响。安全系数K2按下式计算：K2=1+h/a 式中h脚手架的最大安装高度（m）：a堂数，取值为200。5、支架的基础预压、支架的基础预压根据根据钢管满堂支架预压技术规程钢管满堂支架预压技术规程JGJ

48、/T194-20094.1一般规定一般规定4.1.1支架基础预压前，应查明施工区域内不良地质的分布情况。支架基础预压前，应查明施工区域内不良地质的分布情况。4.1.2工程施工场区内的支架基础应按不同类型进行分类。对每一类支工程施工场区内的支架基础应按不同类型进行分类。对每一类支架基础应选择代表性区域进行预压。架基础应选择代表性区域进行预压。4.1.3支架基础应设置排水、隔水措施，不得被混凝土养护用水和雨水支架基础应设置排水、隔水措施，不得被混凝土养护用水和雨水浸泡。浸泡。4.1.5对支架基础代表性区域的预压监测过程中，当最初对支架基础代表性区域的预压监测过程中，当最初72h各监测点各监测点的沉

49、降量平均值小于的沉降量平均值小于5mm时，应判定同类支架基础的其余部分预压时，应判定同类支架基础的其余部分预压合格。合格。4.1.6对支架基础的预压监测过程中，当满足下列条件之一时，应判定对支架基础的预压监测过程中，当满足下列条件之一时，应判定支架基础预压合格：支架基础预压合格：（1）各监测点连续）各监测点连续24h的沉降量平均值小于的沉降量平均值小于1mm；（2）各监测点连续）各监测点连续72h的沉降量平均值小于的沉降量平均值小于5mm。5、支架的基础预压、支架的基础预压 4.1.7对支架基础的代表性区域预压监测过程中，当最初对支架基础的代表性区域预压监测过程中，当最初72h各监测点的沉降量

50、平均值大于各监测点的沉降量平均值大于5mm时，同类支架基础时，同类支架基础应全部进行处理，处理后的支架基础应重新选择代表性区应全部进行处理，处理后的支架基础应重新选择代表性区域进行预压，并应满足本规程第域进行预压，并应满足本规程第4.1.5条的规定；或应对该条的规定；或应对该尖支架基础全部进行预压，并应满足本规程第尖支架基础全部进行预压，并应满足本规程第4.1.6条的规条的规定。定。4.1.8支架基础预压后应编写支架基础预压报告，支架基础支架基础预压后应编写支架基础预压报告，支架基础预压报告应包括下列内容：预压报告应包括下列内容：（1）工程项目名称）工程项目名称（2）施工区域内不良地质的分布情