1、内蒙古乌兰恰特（大剧院）超高模板支撑架施工技术【摘要】：内蒙古乌兰恰特（大剧院）工程的舞台部分从地下-12.5m到地上38.2m，净空高度50.7m，舞台顶部结构为钢筋混凝土井字梁板形式，梁断面尺寸为5001600mm、6002000mm，跨度最长达到近40m，荷载较大，施工难度大，施工中采用满堂红脚手架支搭，邀请内蒙古知名的专家进行了严格的论证，施工中严格执行了施工方案的要求，经过近两个月的搭设和应用，使用钢管3000吨，扣件80万个，圆满完成使命，结构施工期间未发生任何质量及安全事故。【关键词】：超高 模板 支撑架搭设 技术 安全 专家 论证一.工程概况:本工程是一个容纳歌剧、舞剧、话剧、2、综艺演出、会议、电影及录音等多项功能的综合性文化艺术中心为一体的大型现代化公共建筑,地下3 层,地上4 层,总建筑面积近30627.86。地下工程和首层至4 层结构形式主要为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,4 层及以上结构形式为钢结构屋盖。地下3 层中部为舞台基坑,首层至4 层主要为大剧院观众席、舞台及上空等。舞台从-12.5m至38.2m屋面梁板，净空总高度50.7m，侧台、后台及观众席处从1.25m（或3.2m或5.0m）至屋面24.8m,29.2m,净空总高度近2030m。建筑面积约为5000 m2，柱剪力墙以及屋面梁板钢筋混凝土施工均为超高层施工，况且屋面梁跨度较大，最长达近40m，梁3、的截面尺寸较大，分别为5001600mm、6002000mm，侧台、后台及观众席处屋面均为密肋梁设置，荷载较大，模板的支撑关系到结构安全和施工过程中的人员的生命安全，因此，必须加强模板支撑体系的设计，保证工程的施工顺利进行。具体位置见下图：二施工难点：1 支撑架超高。舞台上空最高达到50m,侧台、后台和观众厅一般将近30m，对支撑架的设计体系提出了更高的要求。2 屋面结构为大跨度。大截面尺寸的密肋梁形式，荷载大。3 支撑脚手架的材料规格要求较高、数量大。4 支撑架搭设难度大，对搭设的技术要求严。要求操作人员素质和责任感较高。三支承架的设计技术：模板支撑形式的选择由于梁截面较大，支模高度较高，且4、混凝土浇筑采用泵送施工，考虑脉冲水平推力和输送混凝土速度快所引起过载及侧压力较大。扣件式钢管脚手架具有平面布置灵活、架设效率高、可形成纵横通道等特点，为了确保模板系统有足够强度、刚度和稳定性，模板支撑系统采用 48mm，壁厚3.5mm的扣件式钢管满堂红脚手架，立杆采用顶部带可调上托，底部垫50mm厚通长脚手板并加钢垫板。通过调整上托来调节模板支撑的高度。四构配件检查与验收1钢管的验收应符合下列规定： a)应有产品质量合格证； b)钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道； c)钢管外径、壁厚、端面等的偏差，应分别符合规范要求。钢管的材质应选用性能适中的Q235、5-A，钢管规格为48mm3.5mm, 脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg。 d) 旧钢管表面锈蚀深度应符合规范要求（小于0.5mm）。e)钢管弯曲变形应符合规范要求（每1.5m长允许偏差5mm，立杆钢管弯曲3mL4m允许偏差12mm，4mL6m允许偏差20mm，水平杆钢管弯曲L6m允许偏差30mm）。f)钢管必须涂有防锈漆。g)钢管上严禁打孔。2扣件的验收应符合下列规定： a)新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）抽样检测； b)旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓6、必须更换。 c)新旧扣件均应进行防锈处理。d)新旧扣件材质采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定，采用其他材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。e)支撑架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏。3木脚手板的检查应符合下列规定：木脚手板的宽度不宜小于200mm，厚度不应小于50mm；木脚手板应采用杉木或松木制作，其材质应符合现行国家标准中级材质的规定。脚手板厚度不应小于50mm，两端应各设8号镀锌铁丝箍两道。腐朽的脚手板不得使用。4连墙件：连墙件的材质应符合现行国家标准碳素结构钢（GBT700）中Q235-7、A级钢的规定。连墙件全部采用脚手架用钢管连接。五.模板支撑架构造设计及技术要求1立杆、纵横向水平杆架构造要求：1.1每根立杆底部应设置50mm厚通长垫板和10mm厚钢垫板，并必须按有关规定设置纵、横扫地杆，扫地杆应采用直角扣件固定在据底座上皮不大于200mm处的立杆上。1.2立杆步距不许符合方案设计要求，每步必须设置纵横水平拉杆，其长度不宜小于三跨，纵横向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，对接、搭接应符合规定。纵横向水平杆的对接扣件均应交错布置，两根相邻的水平杆接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不8、宜大于立杆间距。搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。1.3立杆的接长除顶层步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接：立杆的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向上错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3，立杆接长必须按有关规定采用对接扣件连接。搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。1.4支架立杆应竖直设置，搭设过程中检查偏差的高度，每搭设2m高度，其垂直偏差9、不得大于15mm，总高度的垂直允许偏差为100mm. 1.5在梁模底部设置支架立杆，立杆应设在梁模板中心线处，其偏心距不应大于 25mm. 2剪刀撑、连墙件设置应符合下列规定：2.1支撑架四边与中间每隔四排支架立杆设一道剪刀撑，剪刀撑应纵横设置，每道剪刀撑跨越立杆的根数不大于7根，每道剪刀撑的宽度不应小于4跨，且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在450600，由底至顶连续设置，支撑主梁的立杆必须设置剪刀撑。剪刀撑的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。2.2支撑架梁两侧的立杆沿梁方向设剪刀撑。2.3剪刀撑斜杆应用旋转10、扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心至主节点的距离不宜大于150mm。2.4支撑架四周与结构必须拉接支顶牢故，水平间距不大于6m，垂直间距不大于4m，拉节点上下错开，菱形布置。连墙件的布置宜靠近主节点，偏离主节点的距离不大于300mm。应从底层第一步纵横向水平杆开始布置，当该处布置有困难时，应采取其他可靠性措施固定。连墙件必须采用刚性材料。2.5由于舞台、看台、侧台和后台以及台口处的支撑架立杆基础标高不同，必须将看台、侧台和后台以及台口处的支撑架的从底层的纵横向扫地杆开始及以上每步纵横水平杆向舞台支撑架延长两跨与立杆固定接成整体，用以加强模板的整体强度。2.6满堂红模板支撑架纵横向11、水平杆距立杆顶部不得大于20cm，以减少立杆自由端的高度，保证整体立杆稳定。六模板支撑架搭设要求:1.架子搭设前要先放线、定点，确定出屋面梁的位置，立杆距结构边缘0.2m，立杆底部铺设50mm厚通长脚手板和10mm厚钢垫板，前后左、右必须对齐，并加扫地杆，扫地杆距底部不大于20cm。2.支撑架施工操作面必须满铺脚手板，水平安全网除施工操作层在脚手板下方3m处满挂一层水平安全网外，尚应在每隔10m左右加设一道固定水平安全网，距基底3m的高处满铺一层脚手板。3.侧舞台、后舞台支撑架搭设要求：侧舞台、后舞台的柱、梁板、剪力墙等的模板支撑架高分别为25.3m、21.6m和23.1m，梁底支撑立柱柱距012、.45m,排距0.75m，步距1.5m，板底支撑立柱柱距0.75m，排距0.75m，步距1.5m。因侧舞台、后舞台空间较大，跨度较大，梁的截面尺寸为500mm*1600mm，自重较大。搭设脚手架时应按井字梁的布局先搭设梁的支撑架，再搭板支撑架。并且梁底水平支撑杆与梁侧立杆可靠连接，在立杆上加设双扣件以防扣件破坏造成梁下沉、变形。（详见附图）横纵向水平杆应同时设置，每隔1.5m设置一道。横纵向水平杆如距梁底还有1个步距时，横纵向水平杆应在梁底下部同时在设置一次。模板支撑架立杆纵横方向均设置剪刀撑， 剪刀撑沿架高连续布置，剪刀撑最大跨越立杆的根数不得大于7根，且不得小于6米。每道梁支撑架每隔3跨设13、置一道横向斜撑。4.观众厅模板支撑架搭设要求：观众厅看台部分柱、梁板、剪力墙等模板支撑架架高为24.2m30.4m，梁底支撑立柱柱距0.5m,排距0.65m，步距1.2m，板底支撑立柱柱距0.65m，排距0.65m，步距1.2m。观众厅空间较大，跨度较大，最大跨度达到40m，梁的截面尺寸为600mm*2000mm，自重较大。搭设脚手架时应按井字梁的布局先搭设梁的支撑架，再搭板支撑架。并且梁底水平支撑杆与梁侧立杆可靠连接，在立杆上加设双扣件以防扣件破坏造成梁下沉、变形。（详见附图）横纵向水平杆应同时设置，每隔1.2m设置一道。横纵向水平杆如距梁底还有1个步距时，横纵向水平杆应在梁底下部同时在设置14、一次。立杆纵横方向均设置剪刀撑.并且纵横方向均设置剪刀撑. 剪刀撑沿架高连续布置，剪刀撑最大跨越立杆的根数不得大于7根，且不得小于6米。模板支撑架下部梁板支撑脚手架需加固，并应在梁底加设一排立杆，立杆与满堂脚手架连接牢固。 5.主舞台模板支撑架搭设要求：深基坑舞台部分柱、梁板、剪力墙等模板支撑架架高从12.5m38.2m，总高为50.7m，脚手架立杆全部采取双立杆。梁底支撑立柱柱距0.50m,排距0.667m，步距1.5m，板底支撑立柱柱距0.667m，排距0.667m，步距1.5m。因舞台空间较大，屋面梁为九根截面尺寸为600mm*2000mm，跨度为24m长的有粘结预应力梁，自重较大。搭设15、脚手架时应按梁的布局先搭设梁的支撑架，再搭板支撑架。并且梁底水平支撑杆与梁侧立杆可靠连接，在立杆上加设双扣件以防扣件破坏造成梁下沉、变形。（详见附图）横纵向水平杆应同时设置，每隔1.5m设置一道，纵横向水平杆如距梁底还有1个步距时，横纵向水平杆应在梁底下部同时在设置一次。凡双立柱（高度等于脚手架高者为主力柱，高度低于脚手架高者为副力柱）中副立柱高度至梁底，主力柱伸至板底。立杆纵横方向均设置剪刀撑， 剪刀撑沿架高连续布置，剪刀撑最大跨越立杆的根数不得大于7根，且不得小于6米。每道梁支撑架每隔3跨设置一道横向斜撑。6.模板支撑架下部的加固措施：侧舞台、后舞台以及观众厅的柱、梁板、剪力墙等的模板支撑16、架的立杆基础座落在结构混凝土板上。因此，其下部3.2米（或1.65m、0.55m、1.35m、5.85m等）处梁板模板支撑脚手架不能拆除，还必须进行加固。加固措施为在梁底加设一排立杆，立杆间距600mm，立杆顶与梁底之间采用100100mm木方沿梁底通长布置。立杆与满堂脚手架连接牢固，并且梁底水平支撑杆与梁侧立杆可靠连接。将上部荷载逐层向下传递到基础筏板上。 7.脚手板的铺设应符合下列规定：7.1脚手板应铺满、铺稳 ，离开墙面120150mm；7.2脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸应取130150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm.脚手板搭接铺设时，接头必须17、支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸处横向水平杆的长度不应小于100mm.7.3由于施工中产生的振动荷载较大，竖向支撑由扣件式钢管脚手架组成，而安装的误差很难保证杆件在竖直的一条线上，因此扣件式钢管脚手架要排列整齐和顺直，并要及时安设好纵横向水平拉杆、剪刀撑等。上下层立杆采用的对接扣件应按规范要求交错布置。7.4支架的搭设是由专业架子工作业，在设计与施工过程中，要综合考虑各班组的情况，协调好各班组的工作，才能设计出既确保安全、方便施工。7.5支撑架的防雷以及防触电措施：7.6在侧台、后台、观众厅和主舞台的支撑架各设一处防雷接地点，防止雷雨天发生雷电事故。防雷接地的措施应符合规范要求18、。7.7施工现场的所有电气设备以及电缆电线，均应完好，无破损，绝缘良好。每天上班前，专业电工应检查线路，发现破损等应及时进行更换或修复。七.模板支撑架安全管理措施;T2段模板支撑架架体较高，面积较大，必须严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范的要求和标准进行材料的选购和搭设，各项管理措施依据脚手架使用的安全管理执行。1.支撑架搭设人员必须根据经过国家现行标准“特种作业人员安全技术考核管理规则”进行考核，考核合格的架子工，必须持证上岗。2.搭设支撑架人员必须戴安全帽、系好安全带、穿防滑鞋。3.明确支撑架施工现场安全责任人，负责施工全过程的安全管理工作。在支撑架搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业19、人员进行安全技术交底。4.支撑架施工应按经审批的施工方案进行，方案未经原审批部门同意，任何人不得修改变更。如需变更方案，项目部必须提出书面申请，经原审批人批审后方准实施。5.六级以上大风（含六级）和雨天应停止脚手架作业，雨后上架作业应有防滑措施。6.设专人对脚手架进行检查，特别是大雨、大风和浇注混凝土后。对脚手架进行检查，重点检查内容；楼板、立杆是否有变形，各节点处杆件的安装，扣件有无开裂，连墙件、支撑等是否符合安全防护要求。7.操作层的施工均布活荷载标准值为3kN/m2，包括了作业层上的人员、器具和材料，严禁超载。8.支撑架分段或整体搭设过程中及搭设完毕，项目部经理组织生产、技术和安全负责人20、会同监理单位联合验收，发现问题及时解决。验收合格签认后方可继续搭设或投入使用。在使用过程中不允许任意拆改支撑架，若需局部拆改时，需经施工负责人同意，由架子工操作。9.支撑架施工现场应搭设工作梯，作业人员不得从支撑系统爬上爬下。10.在支撑架使用期间，严禁拆除主节点处的纵横向水平杆，和连墙杆件。11支撑架搭设应按下列阶段进行检查验收，发现问题及时纠正： A.支撑架搭设前； B.每搭设完两步高度后； C.操作层施工荷载堆放后以及活荷载解除后； D.支撑架搭设完成之后。12.支撑架按顺序拆除自上而下进行，工长对搭设拆除脚手架班组进行有针对性的技术交底。八.应急预案及措施由于模板支撑脚手架的净空高，体21、量较大，支撑架搭设和施工过程中，项目经理部应成立以项目经理为组长，项目部生产、技术、安全和材料等部门负责人参加的工程抢险应急领导小组，并在外施队中成立20人的工程抢险应急小分队。 应急小分队队员在支撑架使用期间随时待命。支撑架搭设、拆除和混凝土浇筑期间，无关人员不得进入支撑架底下，并由专职安全员为首，在施工部位各方位布置现场监护人员，随时观察模板及其支摸系统的变形情况。施工过程中，发现异常现象或工程出现险情，发现人员立即向项目部领导报告。组长统一指挥，及时、有序地将人员疏散到安全区，重要物资撤离危险区，将危险区域隔离，并做明显警示。项目部领导现场勘查，查明险情，对抢修所需的资源进行估计。根据分22、析判断的结果，项目部制定出抢修技术方案，明确抢修的任务。小分队队长履行职责，组织抢修组成员，使用必要的机具、设备、材料，按抢修方案实施作业。排除险情后，并经应急领导小组检查同意后方可复工。九.模板支撑架的拆除1.拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定：1.1应全面检查脚手架的扣件连接、连墙杆、支撑体系等是否符合构造要求；1.2应根据检查结果确定拆除顺序和措施.1.3应由施工员进行拆除安全技术交底；1.4应清除支撑架上的杂物及地面障碍物；1.5梁板混凝土强度等级达到设计要求；1.6上层梁板混凝土未达到设计强度时，不得拆除下一层模板及支撑架.2.支撑架的拆除必须经验算复核，并符合混凝土结构工程施工质23、量验收规范（GB5020420XX）及其它有关规定，严格控制拆模时间，拆模前必须有拆模申请及经审批。3.拆除时应遵循先上后下，先搭后拆，后搭先拆，一步一清的原则，部件拆除的顺序与安装顺序相反，严禁上下同时作业，拆除时应采用可靠的安全措施。拆除时，地面设围栏和警示标志，并排专人看守，严禁非工作人员入内。4.卸料时应由作业人员将各配件逐次传递到地面，严禁抛掷。5.拆除模板支撑架时，梁板混凝土强度等级应达到设计100，从最上层开始拆除。0.00以下所有部位混凝土所用脚手架模板等支撑系统不能拆除周转使用，需等上面的模板支撑架拆除后才能开始拆除6.运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，清除杆件及螺纹上24、的沾污物，变形 严重的，送回仓库修整。配件经检查、修整后，按品种、规格分类存放，妥善保管。十.支撑架搭设质量要求：1.立杆垂直度总偏差：纵向偏差不大于100mm，横向偏差不大于50mm；2.纵向水平杆，水平偏差不大于20mm，横向水平偏差不大于10mm。3.接点位置要准确，连接牢固，无松动现象。十一支撑架搭设过程及使用的效果在模板支撑架搭设过程中，充分发挥管理人员的积极性，在施工过程的每一个重要环节，都能够深入施工现场认真检查，保证施工按方案施工，管理人员的认真态度得到了甲方和监理的赞扬。搭设过程及效果见下图：1.支撑架搭设过程2.工人们在认真操作3.侧台及主舞台支撑架搭设效果图4.观众厅顶板25、及主舞台支撑架图5.主舞台钢筋绑扎完毕准备施工混凝土图施工前，我们邀请内蒙古自治区的脚手架及结构方面的专家，经过认真的论证，专家在会上提出了许多非常好的建议和补充措施，比如脚手架的加固措施、脚手架搭设和施工过程中的应急措施等，为我们完善方案的科学性和针对性提供了有力的依据。脚手架经过近两个月的搭设，共投入钢管近3000吨，扣件80万个，验收及中间过程验收22次，侧台和后台梁顶板、观众厅梁顶板以及主舞台梁顶板混凝土施工截止20XX年7月30日上午12时混凝土施工全部完成，成功封顶，超高模板支撑架稳固牢靠，未发生任何危险情况，有力地保证了工程的施工，这在内蒙故自治区也是个奇迹，专家们曾感言：大剧院的脚手架的高度和复杂程度施工内蒙古自治区迄今为止难度最大的，非常不容易。