詹霖伟

(福建六建集团有限公司 福建福州 350014)

0 引言

脚手架作为建造过程中模板的支撑体系，架体的稳定性以及承载能力与工程项目的安全生产息息相关[1]。承插型盘扣式钢管脚手架(以下简称：盘扣架)由于其搭设方便，施工速度快，周转次数高，架体结构承载能力高等优势，逐渐在我国的大型场馆和大面积楼面结构上得到应用[2]，具有良好的推广前景。国家住建部在2020年发布《关于印发施工现场建筑垃圾减量化指导手册(试行)的通知》建办质〔2020〕20号文中指出，施工单位优先采用具有高周转、低损耗和重复利用率高的模架支撑体系，如管件合一的脚手架等[4]。截止2020年9月，全国有江苏省、湖北省、北京市、上海市、深圳市、苏州市、南通市等多个省市发布了推广盘扣式脚手架的政策，充分显示了国家以及各地市对于发展盘扣式支架的重视。

本文以承插型盘扣架在某超高体系产业园中应用的实际案例，为同类工程提供一定的借鉴。

1 盘扣架构造特点

盘扣架主要由立杆、连接盘、水平杆、斜杠、扫地杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、可调托座以及插销等组成，盘扣架节点部分如图1所示。架体连接形式均采用圆盘形扣盘与插销固定。圆盘中含有8个插孔可以满足4个方向的水平杆连接以及斜杠支架的连接。在立杆上每隔500 mm焊接一个连接圆盘。立杆与立杆之间通过立杆连接套管进行上下搭接。水平杆和斜杠通过插销固定在连接圆盘上，水平杆和斜杠在力学模型上可以简化为二力杆，从而将盘扣支架统一形成一个稳定安全的受力体系。立杆上部和下部设置可调高度的支座和U型托盘。梁下模板支撑采用双拼槽钢架设在连接圆盘上，提供梁下可调顶托的支撑架，如图1～图3所示。

图1 盘扣架节点构造 图2 槽钢架正视图

图3 槽钢架俯视图

2 工程概况

某超高体系产业园工程项目建筑面积约55 602.94 m3，共有6栋建筑单体，分别为原材料仓库、厂房，厂房(分拣中心)、门卫、高架平台、坡道及设备用房、非机动车棚。原材料仓库、厂房建筑面积为24 717.7m2，建筑层数为地上2层(局部4层)，建筑高度22.415 m；厂房(分拣中心)建筑面积为22 806.4 m2，建筑层数为地上2层(局部4层)，建筑高度22.415 m；高架平台建筑面积为6613.7 m2，建筑高度9.15 m；各单体二层楼板及梁均为超高体系(7.85 m～10.5 m之间)，局部梁为超重体系。盘扣架在仓库、厂房、高架平台以及局部坡道范围内的超高和超重模板区域进行运用，考虑项目中盘扣架受力最不利的位置并形成项目的代表构件，如表1所示。

表1 最不利位置代表构件

3 施工难度分析

(1)所有单体结构楼板均为超高体系，部分梁为超重梁。

(2)工期紧，任务重。该工程计划用90日历天，完成高大模板工程施工及混凝土浇筑。

(3)该工程空置场地有限。

4 脚手架搭设方案

合理安排脚手架的搭设方案，对按期完成施工任务及其重要。每个单体根据后浇带进行划分，相应划分为多个工作面。主要施工顺序为高架平台→坡道→1#库、2#库。其中1#库为原材料仓库、厂房单体，2#库为厂房(分拣中心)单体。整个施工区域划分为4 块，如图4所示。考虑到盘扣架搭设和拆除的顺序，各个区块中工作面的搭设顺序如箭头所示。进场后，先行安装塔吊，以满足基础施工对转运材料和泵送混凝土的需要。

图4 产业园施工流程图

5 体系承载力验算

对该工程设计的模板支撑体系承载力进行验算，根据表1可知，最不利状态为180 mm厚板和900 mm×2600 mm梁。因此，选取两个所处位置作为计算样本，计算结果如表2～表3所示。

表2 180mm厚板底支撑体系承载力验算表

表3 900 mm×2600 mm梁底支撑体系承载力验算表

从以上计算结果可知，该工程架体结构满足承载能力和稳定性的要求。

6 模板支撑体系布设

根据模板脚手架体系承载力验算结果和不同结构构造特点，进行合理的脚手架布设体系设计。针对不同梁截面，采用不同的梁下搭设方式，模板支撑体系的布设如表4～表5所示。

表4 梁构件模板支架体系布设要求

表5 板构件模板支架体系布设要求

6.1 地基处理

该工程高大模板支撑系统立杆基础为100 mm厚C15混凝土垫层加200 mm级配碎石。采用36×50×550 mm底座，立在强度为C15混凝土垫层面上。

6.2 测量放样

项目部测量人员利用全站仪设备，在地基上放样出梁板的竖向投影线，并在投影线上撒上白灰作为标记。现场技术人员利用白灰在地上做出排底中心线的标记；施工人员根据白线的标记在中心线两侧对称布置盘扣架。

6.3 安装底座

根据放样的结果，在对应位置设置可调底座，根据模板安装设计要求，将底座的高度调整至设计要求高度，确保可调底座伸长值不超过300 mm。在底座上放置基座并利用水平杆和插销进行固定，形成第一层水平杆搭设，并对水平杆的水平度进行调整，保证水平杆中心离地面的高度不大于550 mm。

6.4 安装立杆、水平杆和斜杆

在基座上继续安装立杆。第二层水平杆扣紧在立杆连接圆盘上，安装过程按照模板设计要求进行。在进行斜杠搭设时，需安装一定方向进行，保证架体均衡受力。搭设过程按相同规则进行。每搭完一步支模架，及时校正水平杆步距，立杆纵、横距，立杆的垂直偏差和水平杆的水平偏差。立杆的垂直偏差不应大于模板支架总高度的1/500，且不得大于50 mm。

6.5 架设双拼槽钢

当盘扣架体搭设至梁底下时，利用双拼槽钢搁置在立杆连接圆盘上，形成托梁，并在托梁上放置两个可调顶托进行梁模板的固定，如图5所示。

图5 双槽钢托梁示意图

6.6 安装顶托

支架搭设到设计高度时，在立杆中插入可调U型顶托，调制至所需高度。底模标高=设计板底+支架的变形+(±前期施工误差的调整量)控制底模立模，并复核板底模中心及倒角位置标高。在可调顶托上纵向铺设Q235 48×2.7系列双钢管，在横向上布设方木。

为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量一般控制在300 mm以内为宜。

7 检查和验收

顶托和横纵主楞安装完毕后，应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度，并在无荷载情况下，逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实。应对其平面位置，顶部托盘的高度，节点的连接扣紧情况及纵横向架体的可靠性和稳定性进行全面检查。

高大模板工程施工完毕后，由建设单位组织施工、监理、设计单位，同时邀请论证专家进行验收。验收合格后，方可进入下一道工序施工。验收过程中，需要对现场进行试验，试验结果符合要求的应形成对应的验收记录，并签字入档后方可交付使用。

8 特殊节点做法

8.1 结构拉结

该工程厂房的架体高宽比较大，为了加强高大模板的整体稳定性，在脚手架搭设过程中，通过有效地拉结手段加强整体架体的稳定性。架体搭设中，有预设的结构柱可以连接时，混凝土结构分两次浇筑完成。待混凝土柱浇筑完成后的3～5d，通过抱箍的方式与混凝土柱连接，按竖向间距为一倍的步距采用钢管扣件四向拉接抱住结构柱，形成有效固结点，如图6所示。

(a)周边柱连接图 (b)中间柱连接图图6 抱箍连接方式

8.2 斜坡支模架搭设

斜坡支模底部采用扣件式钢管，沿着坡度纵向和横向的水平杆拉结。立杆底部进行垫平和防滑处理。预留短钢筋或者膨胀螺丝防滑，如图7所示。

图7 斜坡支模处理

8.3 斜交梁支模架搭设

在进行斜交梁的支模架搭设时，采用梁板单独排布立杆，先排梁再排板。沿梁边300 mm单独设置立杆，间距同板或梁支模系统的立杆间距，用普通钢管扣件连接，解决板的主次梁再梁边悬挑长度过长的问题，如图8所示。

图8 斜交梁支模架搭设

9 质量控制要点

(1)盘扣架立杆搭设过程中，应及时检查立杆的垂直度，防止立杆在后面搭设过程中出现倾斜的现象。架体的水平拉杆、剪刀撑与钢管立杆应同步搭设。

(2)盘扣架在进行架体原材料入场之前，应严格按照规范要求，进行盘扣架原材料的入场验收工作，并按照形成验收记录，立杆按照3.2 mm壁厚验收。

(3)应保证盘扣架体基础与设计要求相符，保证基础坚实平整并且在立杆与地面之间不存在悬空或者松动的情况，基础的承载力应符合要求。

(4)插销外表面应与水平杆和斜杆杆端扣接头内表面吻合，插销连接应保证锤击自锁后不抜脱，抗拔力不小于3 kN。

10 结论

(1)盘扣架在超高和超重的产业园项目中应用情况良好，安全可靠，承载能力大，拼装简单，具有很好的市场应用前景。

(2)盘扣架比传统脚手架节约材料投入，缩短建设施工工期，具有良好的经济和环境效益。

(3)利用双拼槽钢作为梁底的托梁，具有操作简单，结构设计合理，且材料重复利用率高。