现浇钢管支架U型安全顶托及混凝土模板支架施工方法

技术领域

本发明涉及现浇混凝土结构模板支架安装技术领域，特别是涉及一种现浇钢管支架U型安全顶托及模板支撑施工方法。

背景技术

建筑用U型顶托又名顶丝、调节丝杠、油托等，在现浇结构模板支撑体系中的应用十分普遍。U型顶托与钢管支架或脚手架配合使用，起到调节支架高度、竖向支撑承重及平衡上部荷载的作用，常规的现浇结构钢管支架构造中，U型顶托安装在支架立杆上部，支撑方木或钢管主龙骨，可精确调节梁、板底模高度，并保证每个支撑点都能均衡受力，现浇钢管支架构造示意图见图1。

常规的U型顶托由U型支托、丝杠及调节螺帽三部分组成，U型支托钢板厚度≥4mm、宽度≥100mm、长度≥100mm、高度≥60mm；丝杠有空心及实心两种规格，丝杠长度一般为400mm～700mm，丝杠直径为

传统U型顶托虽然在现浇结构施工中的应用十分广泛，但在现场实际操作过程中，因制造工艺制约及人为因素影响很大，从结构受力角度分析，存在着不同程度的构造缺陷。《建筑施工模板安全技术规程》(JGJ162-2008)第6.1.9.2条规定，“钢管立柱底部应设垫木和底座，顶部应设可调支托，U型支托与楞梁两侧间如有间隙，必须楔紧，其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm，螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm，安装时应保证上下同心。”

传统U型顶托的设计构造在实际使用中难以满足上述规范要求，具体表现为：

1、U型支托上的楞梁可采用方木、钢管、型钢等材料，最常用的是方木，根据传统顶托的设计应使用100*100mm规格的方木，但目前市场上的建筑木方规格不一，因材料短缺、物价上涨导致下料尺寸逐渐缩小，一般都很难达到100*100mm，多数采用的是50*90mm规格，且立放在U型支托上，支托与楞梁两侧间存在较大间隙，规范要求的“支托与楞梁间隙必须楔紧”在实际施工中基本上没有得到执行，方木在支托上容易滑动造成偏心。

2、当采用双钢管代替100*100mm方木作为楞梁时，传统顶托没有约束钢管与U型支托之间的固定措施，且钢管难以用楔紧的方式固定，同时钢管更加容易滑动移位而导致偏心。

3、

4、规范要求U型顶托的丝杠伸出钢管顶部不得大于200mm，采用扣件式钢管作为支架立杆时，顶托丝杠插入立杆的深度不应小于180mm，都是出于安全角度的考虑。丝杠的外露悬臂长度与建筑净高、支架体系选择、立杆定尺长度及主次龙骨规格等多种因素有关，因此模板安装前应进行模架体系设计，按其承受荷载的最不利作用效应组合进行验算，并绘制配模设计图、支撑设计布置图及细部构造图。实际施工中往往缺乏对支架体系的受力分析与计算，缺少全面的安全技术交底，现场操作及质量验收往往凭经验和直觉，人为因素影响致使不可控因素较大，丝杠伸出长度过长甚至倾斜的现象十分普遍，严重影响支架体系整体稳定性，造成安全隐患。

5、顶托调节螺帽有铸铁件和冲压成形件两种生产工艺，铸铁件螺帽材质粗糙且精度较差，存在质量缺陷。施工常用的冲压成形螺帽因传统冲压工艺制约，厚度只能达到3.5毫米，承载力及抗变形能力较差；螺帽底部的碗扣与钢管立杆之间呈线贴合状态，接触面积小，碗扣对钢管的约束性不足，抗脱能力及抗滑性能较差，存在螺帽与钢管间滑移的隐患，进而影响到顶托及支架体系的垂直度及稳定性。

6、施工现场的脚手架坍塌事故屡有发生，事故原因与多种因素有关，其中不乏支架顶托选配或操作不当造成的事故。因此，研发一种满足规范要求、结构牢固可靠、并可与立杆锁紧的安全顶托，从根本上保证现浇支架安全质量势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种现浇钢管支架U型安全顶托及模板支撑施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，本发明中的安全顶托具有限位龙骨、锁固立杆、丝杠垂直稳定、各类龙骨通用等特性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种现浇钢管支架U型安全顶托，包括多功能支托和抱箍式调节螺帽，所述多功能支托包括丝杠、U型钢板支托、加强筋板和龙骨夹具，所述丝杠的顶端与U型钢板支托的底部中央焊接固定，且所述丝杠与U型钢板支托的连接部位两侧对称焊接有所述加强筋板，所述U型钢板支托的两侧分别焊接有龙骨夹具，所述龙骨夹具用于夹持方木龙骨；

所述抱箍式调节螺帽包括调节螺帽、抱箍扣件及销钉；所述调节螺帽采用与钢管立杆外径相同的螺纹内丝钢管，所述调节螺帽上带有销钉轴套，通过销钉将调节螺帽与抱箍扣件连接为一体；所述调节螺帽与钢管立杆通过抱箍扣件上的螺栓锁紧。

在其中一个实施例中，所述丝杠为直径38mm的实心丝杠，所述丝杠采用Q235圆钢通过丝杠机滚压成型。

在其中一个实施例中，所述U型钢板支托采用5mm钢板制作，U型钢板支托两侧向上翻折；加强筋板采用5mm厚三角形钢板制作。

在其中一个实施例中，所述龙骨夹具采用4mm弹簧钢丝制作，钢丝呈S形曲线，所述龙骨夹具下部的弧度按照双排钢管的外轮廓弯制。

在其中一个实施例中，所述调节螺帽的高度为68mm。

在其中一个实施例中，所述调节螺帽的顶部两侧对称焊接有支翼型调节件；调节螺帽的底部焊接销钉轴套。

在其中一个实施例中，所述抱箍扣件采用5mm厚钢板冷压工艺成型，所述抱箍扣件包括扣件一和扣件二，所述扣件一和扣件二的一端通过销钉和轴套相连接，另一端通过螺栓穿过两个扣件上的螺栓销板相连接。

本发明还提供一种现浇混凝土模板支架施工方法，包括上述的现浇钢管支架U型安全顶托，还包括以下步骤：

(1)弹线抄平；

(2)搭设钢管支架

U型安全顶托下部的立杆顶端沿纵横向设置一道水平杆，扫地杆与顶部水平杆之间的间距，在满足模板设计所确定的水平杆步距要求条件下，进行平均分配确定步距，在每一步距纵横向各设一道水平杆，水平杆接头交错分布；

(3)安装安全顶托

将U型安全顶托逐根安装在支架立杆顶部，将丝杠插入立杆内，插入深度不小于100mm；调节螺帽底部与支架立杆对接，抱箍扣件贴合于立杆外径，抱箍扣件上的紧固螺栓预先旋松以便调整标高；

(4)精调标高

将墙、柱竖向钢筋上抄测的标高控制点引测到支架立杆上，按照结构设计标高调整好纵横向每排立杆两端的安全顶托高度，然后拉设通线，通过调节螺帽上部的翼型调节件旋转升降，逐个精调顶托标高，并使U型钢板支托的顺水方向与主龙骨的纵向对应；

(5)锁紧立杆

U型安全顶托标高调整到位后，将调节螺帽与钢管立杆通过抱箍扣件上的螺栓锁紧；

(6)梁板龙骨及底模铺装

在U型钢板支托上铺设主龙骨，将主龙骨自龙骨夹具上口卡入U型钢板支托内，弹簧钢丝的S形曲线弹性舒张后将主龙骨夹持于支托中心；然后铺设方木次龙骨，次龙骨两面刨平；在次龙骨上铺装梁板底模；

(7)梁板钢筋绑扎

主次梁纵筋同时配合穿插，先摆放箍筋，再穿纵向主筋，绑扎架立筋；次梁的纵向主筋支承在主梁的纵向主筋之上，纵筋接头均采用机械连接；

(8)质量验收

现浇模板支架安装完成后，再次用水准仪复核底模标高，用钢尺检测校正各部位尺寸；

(9)楼面混凝土浇筑；

(10)拆模清理

梁、板混凝土达到规定强度后拆除支架及模板，梁板模板应先拆梁侧模，再拆板底模，最后拆除梁底模。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

(1)抗压、抗弯、抗折性能更优

安全顶托的丝杠为全圆钢成型，U型钢板支托加厚至5mm，丝杆与支托的连接部位增焊加强筋板，顶托竖向支撑部件的强度及承载力满足上部承重荷载，完全消除了因丝杠断裂、支托弯折破坏导致支架坍塌的安全事故。

(2)龙骨稳固性及通用性更佳

U型钢板支托上焊接的龙骨夹具具有夹持龙骨、居中限位的固定功能，即使支托与龙骨间存在较大间隙也能保证龙骨定位于支托中心，确保上部荷载沿立杆轴心传递，防止了因龙骨偏移造成的支架偏心荷载；龙骨夹具适用于方木、钢管、型钢等各类龙骨材料，通用性良好。

(3)抗变形能力更强

调节螺帽及抱箍扣件采用钢板液压工艺成型，取缔了传统的铸钢扣件生产工艺，并打破传统冲压工艺的厚度极限，壁厚加厚至5mm，防止使用过程中因钢件厚度不足而变形破坏的隐患，满足极限工况下的受力功能，确保产品安全并大幅增加周转次数；调节螺帽高度增加至68mm，增大与丝杠之间的贴合面积，使其螺纹咬合更加稳固，进一步提高调节螺帽的抗变形性能。

(4)抗滑脱性能更好

安全顶托与钢管立杆之间采用抱箍式连接，类似钢管对接扣件的原理，将调节螺帽与钢管立杆通过抱箍锁紧，从传统顶托螺帽与钢管的线贴合方式改为面贴合状态，保证顶托始终与立杆垂直固定，消除了钢管滑脱的隐患，提高了支架体系的整体力学性能及安全性能。

(5)竖向调节范围更大

抱箍式加强连接构造可实现丝杠外露悬臂长度突破规范限制，顶托的调节范围可加大至400mm以内，现场支架搭设操作更加灵活简便，同时克服了人为因素影响，防止因丝杠外露过长导致的结构失稳。

(6)促进行业发展质量更高

安全顶托构造设计合理紧凑，尺寸精准，现场安装及拆卸方便快捷、稳固可靠，通用性及周转性良好，促进模板支架工艺向精细化、专业化发展，满足建筑产业高质量发展及标准化施工的需要，为现浇结构工程的技术进步起到积极的推动作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现浇钢管支架构造示意图；

图2为常规U型顶托构造示意图；

图3为多功能支托的结构示意图；

图4为多功能支托的侧视图；

图5为调节螺帽的剖视图；

图6为调节螺帽的三维示意图；

图7为抱箍扣件中扣件一的剖视图；

图8为抱箍扣件中扣件二的剖视图；

图9为扣件一的三维示意图；

图10为扣件二的三维示意图；

图11为抱箍式调节螺帽构造示意图；

图12为抱箍式调节螺帽三维示意图；

图13为安全顶托装配示意图；

图14为安全顶托装配三维示意图；

图15为方木主龙骨铺装示意图；

图16为双钢管主龙骨铺装示意图；

其中，1丝杠；2U型钢板支托；3加强筋板；4龙骨夹具；5螺纹内丝钢管；6翼型调节件；7销钉轴套；8轴孔；9扣件一；10扣件二；11销钉轴套；12轴孔；13螺栓销板一；14螺栓；15螺栓销板二；16调节螺帽；17抱箍扣件；18销钉；19支架立杆；20现浇楼面板；21现浇板底模；22方木主龙骨；23方木次龙骨；24U型顶托；25支架立杆；26支架水平杆；27剪刀撑；28木垫板；29U型支托；30丝杠；31调节螺帽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种现浇钢管支架U型安全顶托及模板支撑施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，本发明中的安全顶托具有限位龙骨、锁固立杆、丝杠垂直稳定、各类龙骨通用等特性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图3-图16所示，本发明提供一种现浇钢管支架U型安全顶托，由多功能支托及抱箍式调节螺帽组合而成。其中，多功能支托包括

为实现上述技术目的，本发明的技术方案通过以下技术措施实现：

(1)安全顶托丝杠1为

(2)U型钢板支托2采用5mm钢板制作，中心位置与丝杠1焊接固定，并在丝杠1与支托的连接部位焊接加强筋板3，加强筋板3采用5mm厚三角形钢板制作，进一步加强钢板支托的竖向承载力，并防止其弯曲变形。

(3)U型钢板支托2上增设龙骨夹具4，龙骨夹具4采用

(4)安全顶托的标高调节部件采用抱箍式调节螺帽，其中的调节螺帽16采用与钢管立杆外径相同的螺纹内丝钢管5，螺帽高度增加至68mm，与丝杠1之间的螺纹咬合更加牢固稳定；螺帽上带有销钉轴套7，通过

(5)由于采用了安全顶托与钢管立杆之间的抱箍式连接构造，顶托丝杠伸出钢管顶部的长度可以突破规范限制的200mm，顶托的调节范围可达到400mm以内，现场支架搭设操作更加灵活简便，克服了传统顶托丝杠外露过长造成的安全隐患。

U型安全顶托制作步骤如下：

U型安全顶托由多功能支托及抱箍式调节螺帽组合而成，各部件具体尺寸及制作方法如下:

(1)制作多功能支托

多功能支托由

①丝杠1采用

②U型钢板支托2采用5mm钢板制作，平面尺寸为120*120mm，支托两侧向上翻折25mm；支托中心位置与丝杠1垂直焊接，并在丝杆与支托的连接部位径向焊接3道加强筋板3，加强筋板3采用5mm厚三角形钢板制作，焊接工艺为双面连续焊，确保焊口饱满，满足承载力要求。

③U型钢板支托2上加焊龙骨夹具4，龙骨夹具4采用

(2)制作抱箍式调节螺帽

抱箍式调节螺帽由调节螺帽16、抱箍扣件17及

①调节螺帽16采用热轧无缝钢管制作，钢管外径为48mm与立杆外径相同，壁厚7.5mm，长度为68mm，钢管内壁套出螺纹内丝，内丝牙型与丝杠螺纹吻合；钢管顶部焊接2支翼型调节件6，两侧长度分别为50mm，作为旋转升降螺帽的调节部件；钢管底部焊接1支销钉轴套7，销钉轴套7采用钢板冷压成型，尺寸为27*29mm、厚10mm，平面钻出

②抱箍扣件17采用5mm厚钢板冷压工艺成型，由扣件一9及扣件二10组合而成，扣件两侧分别设置销钉轴套11及螺栓销板。销钉轴套11呈曲轴状，厚度为10mm，竖向冲出

③将调节螺帽16及抱箍扣件17组合，扣件一9及扣件二10贴合于螺帽外径，扣件上的销钉轴套11交错对应，并与调节螺帽16上的销钉轴套7对齐轴孔，自轴孔内穿入

(3)将丝杠1旋入调节螺帽16的螺纹内丝，组合为U型安全顶托。

一种现浇混凝土模板支架施工方法的操作步骤为：

制作U型安全顶托→弹线抄平→搭设钢管支架→安装安全顶托→精调标高→锁紧立杆→梁板龙骨及底模铺装→梁板钢筋绑扎→质量验收→混凝土浇筑→拆模清理

具体地如下：

(1)弹线抄平

清理基层杂物，根据设计图纸及控制网坐标放出定位轴线、梁边线、柱墙边线及控制线、门窗洞口位置线、满堂支架立杆位置线等细部尺寸，用墨斗弹出墨线；在墙、柱竖向钢筋上抄测+500mm水平标高控制点，用红色胶带标识，胶带上缘即为+500mm水平标高，作为控制梁板底模及楼面标高的依据。

(2)搭设钢管支架

在基层铺设不小于50mm厚的脚手板，搭设楼层现浇满堂支架，现浇支架应支立在平整坚实的地面上，基层与底部脚手板之间平稳密贴，分散荷载，防止支架下沉；支架采用48*3mm钢管搭设，应无锈蚀、裂纹及硬弯，用于支撑的所有杆件，必须经检验合格后方可使用；先摆放扫地杆，然后逐根竖立立杆，立杆纵横间距根据结构荷载计算确定，一般为900～l20Omm，立杆接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立杆的接头不得在同步内，接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm；扫地杆按纵下横上的顺序双向设置，距地面200mm处用直角扣件固定在立杆上，然后搭设纵横向水平杆以扣件锁紧。

U型顶托下部的立杆顶端沿纵横向设置一道水平杆，扫地杆与顶部水平杆之间的间距，在满足模板设计所确定的水平杆步距要求条件下，进行平均分配确定步距，在每一步距纵横向各设一道水平杆，水平杆接头交错分布，严禁将上下段的钢管立杆错开固定于水平杆上；钢管支架搭设应横平竖直，纵横连通，上下层支顶位置一致，支架搭设从一端循序推进，纵横两个方向同时进行，以免支架失稳，加设连接件及剪刀撑确保架体稳固。

支架搭设严格控制立杆垂直度和横杆水平度，整体支架垂直度偏差不得大于h/500(h为立杆高度)，但最大不超过20mm。

(3)安装安全顶托

将U型安全顶托逐根安装在支架立杆顶部，将丝杠1插入立杆内，插入深度不小于100mm；调节螺帽底部与支架立杆19对接，抱箍扣件17贴合于立杆外径，抱箍扣件17上的M10紧固螺栓预先旋松以便调整标高。

(4)精调标高

将墙、柱竖向钢筋上抄测的标高控制点引测到支架立杆上，按照结构设计标高调整好纵横向每排立杆两端的安全顶托高度，然后拉设通线，通过调节螺帽上部的翼型调节件6旋转升降，逐个精调顶托标高，并使U型钢板支托2的顺水方向与主龙骨的纵向对应。

现浇钢筋混凝土梁、板，当跨度大于4m时，模板应起拱，并在顶托上调整起拱坡度，当设计无具体要求时，跨中起拱高度为全跨长度的1‰～3‰。

(5)锁紧立杆

安全顶托标高调整到位后，将调节螺帽16与钢管立杆通过抱箍上的螺栓锁紧，类似于钢管对接扣件的原理，保证螺帽与立杆呈面贴合状态并利用抱箍箍紧，顶托始终与立杆垂直固定，消除钢管滑脱的隐患。

安全顶托装配示意图见图13，三维示意图见图14。

(6)梁板龙骨及底模铺装

在U型钢板支托2上铺设主龙骨，主龙骨可采用方木、钢管、型钢等材料，将主龙骨自龙骨夹具4上口卡入钢板支托内，弹簧钢丝的S形曲线弹性舒张后将主龙骨夹持于支托中心，起到限位固定的作用，防止因龙骨偏移造成的支架偏心荷载。

方木主龙骨铺装示意图见图15，双钢管主龙骨铺装示意图见图16。

主龙骨接头处采用“过桥法”处理，将接头位置两侧立杆上部的顶托调低一定高度，搭设一根短方木作为横梁，主龙骨接头的两端均支撑在横梁上并固定，严禁主龙骨接头处出现悬挑现象。

然后铺设50*80mm方木次龙骨，次龙骨两面刨平，中心间距200mm；在次龙骨上铺装梁板底模，底模采用15mm厚双面覆膜木胶模板，根据楼面上弹出的梁边线，利用线坠或红外线投线仪将梁边线引测到梁底，据此找正梁底模位置；板底模长边平行次龙骨布置，原边压角，用寸钉按300mm间距与次龙骨钉牢，板底模接缝处必须落在方木龙骨上，防止模板翘曲造成板面不平；模板拼缝用海绵胶带封粘严密，防止漏浆，清扫口留置于梁端、板端位置，浇筑混凝土前封堵。

(7)梁板钢筋绑扎

主次梁纵筋同时配合穿插，先摆放箍筋，再穿纵向主筋，绑扎架立筋；次梁的纵向主筋支承在主梁的纵向主筋之上，纵筋接头均采用机械连接，上部纵筋接头设置在跨中1/3范围内，下部纵筋接头设置在支座处，同一连接区段内接头不大于50％，错开距离不小于35d。

按设计间距划好现浇板钢筋的分档标志，分布下层钢筋，在下层钢筋上划好分档后分布上层钢筋，纵横交叉处用铅丝全部绑扎，底板钢筋设置保护层垫块，钢筋绑扎期间穿插进行水电预埋管线施工。

(8)质量验收

现浇模板支架安装完成后，再次用水准仪复核底模标高，用钢尺检测校正各部位尺寸，检查模架体系加固是否牢固，支架顶托应逐个顶紧，使所有立杆均匀受力。

(9)楼面混凝土浇筑

楼面梁、板同时浇筑，浇筑方法由一端开始采用“赶浆法”，即先浇筑梁，根据梁高分层浇筑成阶梯形，当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁板混凝土浇筑连续向前进行；采用插入式振捣器顺浇筑方向振捣，振点应均匀排列，间距控制在400mm左右，不得遗漏，不允许用振捣棒摊铺混凝土；混凝土浇筑期间安排专人检查模板及支架系统稳定情况，防止出现意外事故；楼面混凝土收面分两次进行：第一次找准标高将表面刮平，随即用木抹子搓实，第二次在混凝土初凝前脚踏无脚印时，用木抹子搓平压实，防止表面水分蒸发后产生收缩裂缝；梁、板混凝土浇筑完毕后，禁止过早上人，浇筑后12h以内覆盖洒水养护，保持足够的湿润状态，养护期不少于7d。

(10)拆模清理

梁、板混凝土达到规定强度后拆除支架及模板，梁板模板应先拆梁侧模，再拆板底模，最后拆除梁底模，并应分段分片进行，严禁成片撬落或成片拉拆；高处拆除模板时，应遵守有关高空作业的规定，严禁使用大锤和撬棍，操作层上临时拆下的模板堆放不得超过3层，作业人员应站在安全的地方进行操作，严禁站在已拆或松动的模板上进行拆除作业；模板拆除后及时进行板面清理，涂刷隔离剂，按规格分类存放备用；拆下的安全顶托、扣件等部件集中收集整理，清洗灰浆，置于干燥处存放，以备继续周转使用。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。