超高扣件式钢管模板支架的安全性分析

杨晖

【摘 要】在建筑施工过程中，往往都需要应用到超高支模进行施工操作，但是人们并没有对它的安全性有足够的重视，导致在超高支模进行施工过程中出现安全事故。本文首先分析了高支模架的主要特点，然后研究如何提高高支模架的安全性。

【关键词】超高扣件式；钢管模板；支架；安全性

尤其是最近这几年，随着我国人口的增多，建筑规模越来越大，应用钢管模型进行建楼已成为了一种新常态。为了切实暴增超高扣件式的钢管模式施工方法的正确性，如今的高大模板建设逐步进入黄金时期。它同样需要人们给予高度的重视。所以在进行建筑施工的时候，一定要把握好高支模架的安全性，分析存在的影响安全的因素，并加以解决，保证高支模架应用过程的安全稳定。

1 模板支架概述

1.1 模板支架的组成

虽然高支模架和脚手架构成要素有些共同点，但是它们之间却存在着很大的区别，具体表现在它们都具是由钢管和扣件等部件组成的，但是在其他很多方面存在着差异。比如架体构造组成、施工方法程序以及施工的具体工序等方面都具有很大的不同。扣件式的模板支架，它的组成部分主要包括支架外立杆、支架的内立杆、横向水平杆、纵向水平杆等部件。其中水平杆的连接方式应该采用扣件连接或者是形成一种纵横向合并的形式，水平剪刀撑应该处于垂直面上，同时还要保证和立杆之间的夹角一定要在45度左右。扣件主要有回旋扣件、直角扣件以及对接扣件，它们通常使用量的比例为5：1：1[1]。

1.2 高支模架的性能

（1）扣件式钢管高模支架同半刚性节点高模支架相比，如果单纯按照刚性节点来计算那么它在施工中发生的移动、杆件的内力、拉伸都要小很多。在进行计算的时候，如果是按照半刚性节点模型作为依据，所得的结果会和扣件式支架的实验结果非常接近。

（2）高模支架的稳定承载能力，是和立杆之间的具体存在反方向的变动关系的，随着距离的增加它的稳定性会降低。

（3）高模支架的顶层水平拉力对支架的移动是没有影响的，同时整个支架的内力也没有明显的变化。但是如果顶层的水平力作用在前后杆件的话，那么杆件的内力和位移都会有明显的变化。同时需要引起注意的是如果作用点和杆件之间的距离比较远，这种内力增加得非常明显。

（4）如果高模支架正下方的地基发生不均匀沉降的话，会增加支架发生的水平位移大小，同时转角也会增加为原来的1.5倍以上。由此可见支架底部的地基稳定性对支架的稳定性有着非常重要的作用，如果支架底部存在不均匀沉降会对整个支架产生极为不利的影响。

（5）随着高模支架上面的螺栓不断拧紧，支架整体所承受的内力也会跟着增加，不过支架所发生的位移和拉伸的角度会相应的减小。这些现象表明，虽然不能够通过控制支架螺栓的拧力来改变高模支架的峰值，但是却可以用它来减少支架整体的位移和变形，进而起到增加稳定性的作用。

2 高支模安全因素分析

2.1 支架的整体刚性不够

由于没有在支架上面设置水平剪刀撑来增加加强层或者是竖向剪刀撑，或设置的数量不够多，再加上所选用的支架的号码偏大，这些都会影响支架整体刚性。在进行施工过程中，一旦某一处的节点出现损坏或者由于受力过大使得局部的木板发生断裂，模板整体由于承受不住局部的拉力就会出现坍塌现象，严重的话会给工人的人身安全带来威胁。

2.2 设计和施工存在缺陷

随着施工的进行，当支架所受到的符合达到它的承受极限时，模板支架就会发生变形或者是断裂，这种支架在混凝土浇筑施工的时候很难察觉到是否存在这样的安全隐患，但是一旦情况出现，出现坍塌的风险极大。所以在进行脚手架的搭建时，一定要进行方案的设计，预先确定它们的最大承受力，不要仅仅是凭借个人的经验来进行搭建。

2.3 承载力不足

在进行建筑施工的时候，可能会遇到支架上所承载的重量远远超过设计的承受能力，如果出现这一情况，支架的局部就会发生变形或断裂，进而影响整体稳定性[2]。一般在混凝土浇筑施工的最后阶段比较容易出现这种现象，这个时候支架上的设备比较集中，同时支架上的人员也比较密集，一忽略就可能导致高大模板支撑体系倒塌事故，严重影响了施工安全和建筑物的使用性能。

3 高支模架优化措施

超高扣件式钢管模板支架整体的刚度不是很高，如果支架的局部失去稳定性会很容易导致支架整体出现问题，它同时还对混凝土浇筑施工过程中的突发因素应对能力比较小，很容易引发一系列的重大事故。针对这些问题，我们应该重视高支模架的合理设计，保证施工人员的安全，促使施工能够顺利进行。

3.1 重视设置垂直、水平的剪刀撑

要保证模板支架的稳定性，首先需要做的就是要确保支架的四周以及中间位置每一段距离一定要设置一道纵向的剪刀撑，保证剪刀撑设置的连续性原则，确保它们能够连续不断地为支架提供支持力；在主梁下面的几层立杆，每一杆的立面都要设置纵向的连续不断的剪刀撑。并且从支架的最低端一直到顶部，都要设置水平剪刀撑，为支架提供横向支持力。通过在支架上面设置大量的水平剪刀撑和垂直剪刀撑，可能在很大程度上增强模板支架的稳定性，还能够减少每根杆件所受到的内力大小，减缓支架的变形弯曲情况。

3.2 扣件螺栓的拧紧力矩

依据模板支架的重要程度，模板支架的承载能力和扣件的滑动摩擦力关系很大，对扣件螺栓的拧紧力矩给予高度重视。一般而言在高模支架上扣件的螺栓拧紧力矩最好要确保在55N·m左右，螺栓的拧紧力矩低于55的话，螺栓会起不到固定的作用，如果拧紧力过大会使螺栓滑丝。所以在架设高支模架的时候，一定要控制拧紧力，确保螺栓的拧紧力矩在合理范围之内。

3.3 加固高支模架底部的地基

高支模架的底部地基必须根据支架搭设高度、搭设场地土质情况与现行国家标准的有关规定进行。立杆支承在土体上时，地基承载力应满足受力要求，防止产生不均匀沉降。如果出现不均匀的沉降，沉降地基周围支架所受到的内力远远大于远离发生沉降区域的支架，一旦这部分的杆件所受到的内力达到它们所能受力的极限，杆件就会弯曲、断裂，严重情况下，整个支架都会发生坍塌现象，直接威胁人们的生命安全。所以高支模架在施工之前需要对这部分地基进行平整，不能满足要求时，应对土体采取压实、铺设块石 或浇筑混凝土垫层等措施。保证立杆的底部不会发生沉降或是移动。

3.4 高支模架的周边一定要设置可靠的结构性的刚性连体墙

高支模架的整体结构稳定性强弱是和它周围建筑物所连接墙体的刚性程度有很多关系的[3]。所以为了切实提高刚性连体墙对高支架的作用，高支模板周边预先设计的支架模板平面尺寸一定要合理。在支架的中间位置应该用强度比较大钢结构挂钩进行处理，在进行施工的时候一定要保证支架所设置的多层刚性连墙体的前拉力，降低模板支架的破壞程度。

4 结语

综上所述，本文主要以高大模板支架作为研究对象，就我国当前形式和技术，对高支模架安全因素进行分析以及提出优化措施。在实际生活工作中，施工人员要想保证建筑施工的安全，就一定要确保施工的各个环节的安全，尤其是高支模架的安全性控制工作一定要做好。

参考文献：

[1]宋洁人. 扣件式钢管模板高支撑架的安全性分析及施工[J]. 浙江建筑，2013，02：37-42.

[2]陆征然，陈志华，王小盾等. 扣件式钢管满堂支撑体系稳定性的有限元分析及试验研究[J]. 土木工程学报，2012，01：49-60.

[3]杨巧磊. 扣件式钢管模板高支架安全性探讨[J]. 知识经济，2015，07：83.