承插型盤扣式模板支撐架在復(fù)雜工業(yè)建筑中的應(yīng)用

肖勇豐

［上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海市200092］

0 引 言

承插型盤扣式支架是一種高度靈活的多功能支撐架，以立桿部件為基礎(chǔ)，立桿每50 cm 配置一個圓盤。每個圓盤上設(shè)計有8 個孔，以便連接其他部件，使整個結(jié)構(gòu)牢固、穩(wěn)定。

盤扣式支架具有承載力大、穩(wěn)定性好、零部件安裝便捷、安全性好、耐久性好、可適應(yīng)變化復(fù)雜的截面以及可使用吊車整體吊裝施工等特點。在本工程中的應(yīng)用，不但可以減少施工成本，還可以加快施工進度，從而取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

本文以某市政工程中的復(fù)雜工業(yè)建筑的污泥干化焚燒車間施工過程中模板支撐架全部采用承插型盤扣式模板支撐架為例，詳細介紹承插型盤扣式支撐架具有高強度、多功能的優(yōu)點，在高大模板支撐系統(tǒng)中有著得天獨厚的優(yōu)勢[1-4]。

1 工程概況

本項目位于上海市浦東新區(qū)，其中污泥干化焚燒車間建筑面積為2.4 萬m2，南北向全長約77 m，東西向全長約178 m。根據(jù)使用功能的不同，劃分為卸料區(qū)、干化區(qū)、焚燒區(qū)和煙塔。卸料區(qū)局部一層、部分兩層，模板支撐架高度分別為8.2 m、12.5 m、13.5 m、15.7 m 等主要支設(shè)高度；干化區(qū)局部二層、部分三層，模板支撐架高度分別為5.5 m、6.75 m、8.2 m、14.55 m 等主要支設(shè)高度；焚燒區(qū)局部一層、二層，部分三層，模板支撐架高度分別為5.5 m、5.75 m、8.2 m、13.7m、19.4 m、20.9 m 等主要支設(shè)高度；煙塔部分十一層，模板支撐架高度分別為5.0 m、5.5 、5.75 m、8.2 m。且局部區(qū)域存在較多超限梁，集中線荷載自20.12～63.05 kN/m，最大超限梁截面達700 mm×2650 mm。圖1 為污泥干化焚燒車間效果圖。

圖1 污泥干化焚燒車間效果圖

2 工程特點

2.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜

由于污泥干化焚燒工藝的復(fù)雜性，為了滿足設(shè)備的安裝及操作需求，故車間在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，完全按照工藝要求的提資進行相應(yīng)的空間設(shè)置，導(dǎo)致局部結(jié)構(gòu)錯層多，施工難度大。混凝土結(jié)構(gòu)樓板布局見圖2。

圖2 混凝土結(jié)構(gòu)樓板布局圖

2.2 超危論證

根據(jù)圖2 所示，該車間項目所涉及的區(qū)域除干化區(qū)中間附屬配套用房沒有超危外，其余部位均屬于住建部〔2018〕37 號令及建辦質(zhì)〔2018〕31 號文中規(guī)定的超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程，所編制的施工方案均需專家論證通過后方可實施。

2.3 工期壓力大

該項目是2019年度上海市重大工程，且屬于《上海市污水處理系統(tǒng)及污泥處置規(guī)劃》（2017—2035）中要求實施項目，既定的目標節(jié)點必須完成。高大模板支撐架的安全、穩(wěn)固來保證混凝土的澆筑安全順利實施是工期目標實現(xiàn)的關(guān)鍵前提。

2.4 扣件式滿堂支撐體系安全隱患大

扣件式滿堂支撐架取材方便、搭設(shè)快速，易于調(diào)整間距，搭設(shè)樣式靈活的特點被廣泛應(yīng)用，但由于人員的素質(zhì)、鋼管及扣件的材料質(zhì)量等因素影響，致使扣件式滿堂支撐架體系屢屢發(fā)生沉降、變形過大，影響工程質(zhì)量甚至發(fā)生支撐架垮塌導(dǎo)致群死群傷的安全事故。

綜合考慮以上因素，確定該項目的模板支撐體系采用承插型盤扣式鋼管來保證模板支撐體系的整體安全穩(wěn)定性。

3 施工工藝要求

3.1 主要技術(shù)參數(shù)

本項目支撐架使用48 體系承插型盤扣式鋼管腳手架，板底立桿縱橫間距均按最大不超過900 mm×900 mm 布置；步距按照1.5 m 設(shè)置，最頂層步距按照1.0 m 設(shè)置。梁（板）底主龍骨使用48 mm×3.0 mm 鋼管，次龍骨使用45 mm×90 mm 木枋，模板使用15 mm厚木膠板。模板支撐架局部搭設(shè)剖面見圖3。

圖3 模板支撐架局部搭設(shè)剖面圖（焚燒區(qū)）（單位：mm）

3.2 工藝流程

定位、放樣，排放可調(diào)底座→首層立桿安裝→首層橫桿安裝→首層架體向四周擴展安裝→組成獨立單元體→首層架體水平調(diào)節(jié)→首層斜桿安裝→銷緊首層橫桿、斜桿插銷→立桿接長安裝→橫桿安裝→可調(diào)托座安裝→主龍骨安裝→安裝模板→綁梁鋼筋→過程檢查與驗收。

3.3 盤扣架支設(shè)要點

（1）梁底立桿采用盤扣式立桿與盤扣架水平桿通過普通扣件扣接，以保證梁底立桿不偏心，頂部設(shè)置可調(diào)頂托。

（2）梁底立桿設(shè)置數(shù)量按每根立桿承受梁混凝土體積不超過0.35 m3布置，梁截面較高時，其側(cè)模設(shè)置斜撐，支撐于水平桿與立桿的連接點。梁側(cè)立桿不可參與梁底支撐架受力計算。

（3）梁側(cè)的第一根立桿與梁外邊線的距離為250～350 mm 之間，以保證梁側(cè)模板固定，方便人員施工。

（4）超高及超限梁下盤扣架斜拉桿滿拉，豎向每隔3 步設(shè)置一道水平剪刀撐，豎向每隔8 米設(shè)置一道水平防墜網(wǎng)。

（5）支架周邊設(shè)置垂直剪刀撐并形成封閉，支架中部間隔6m 設(shè)置縱橫向垂直剪刀撐。底部應(yīng)延伸至支撐基礎(chǔ)面，頂部延伸至支架最頂層水平桿。

（6）依據(jù)JGJ 231—2010 中6.1.5 強制性條文要求模板支架可調(diào)托座伸出頂層水平桿或雙槽鋼托梁的懸臂長度嚴禁超過650 mm，且絲桿外露長度嚴禁超過400 mm，可調(diào)托座插入立桿或雙槽鋼托梁長度不得小于150 mm，具體見圖4。建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程JGJ 23—2010 中帶可調(diào)托座伸出頂層水平桿的懸臂長度。在具體執(zhí)行過程中，還需按照JGJ 130—2011 中6.9.1 條執(zhí)行，立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點的長度不超過500 mm；6.9.6 條中可調(diào)拖撐螺桿伸出長度不宜超過300 mm 執(zhí)行。具體施工過程中高支模區(qū)域必須按照兩本規(guī)程取較小者執(zhí)行。而在非高支模區(qū)域可按照JGJ 231—2010 中規(guī)定執(zhí)行即可。

圖4 可調(diào)托座懸臂長度示意圖（單位：mm）

（7）模板支架可調(diào)底座調(diào)節(jié)絲桿外露長度不應(yīng)大于300 mm，作為掃地桿的最底層水平桿離地高度不應(yīng)大于550 mm。

（8）插銷外表面應(yīng)與水平桿和斜桿桿端扣接頭表面吻合，插銷連接應(yīng)保證錘擊自鎖后不拔脫，抗拔力不得小于3 kN。

（9）先鋪設(shè)主龍骨，再鋪設(shè)次龍骨。在次龍骨上鋪設(shè)頂板底模板，模板之間采用硬拼，保證拼縫嚴密、不漏漿。在頂板與框架柱交接的陰角處采用木方頂緊墻面，其貼近柱混凝土、頂板混凝土的兩側(cè)刨光，并在與柱混凝土交接處粘貼海綿條，海面條貼在木方一側(cè)。這樣既保證了混凝土陰角方正、又避免了混凝土漏漿的現(xiàn)象。

（10）可從一側(cè)開始鋪頂板模板，拼縫必須嚴密。模板的擺放應(yīng)以最少切割模板為準則，應(yīng)盡量減少拼縫。拼縫模板設(shè)置在中間部位，以便于模板拆除。跨度不小于4 m 的梁、板支摸時應(yīng)按3/1000 起拱。起拱采用調(diào)整主龍骨頂托的方法。

（11）滿堂模板支撐架搭設(shè)效果見圖5。

圖5 承插型滿堂支撐架搭設(shè)現(xiàn)場效果圖

3.4 模板拆除要求

（1）應(yīng)嚴格按照拆模順序拆除模板。拆除模板時應(yīng)設(shè)置拆模通道，光線較暗處必須設(shè)置照明裝置。

（2）拆除支架部分水平桿和剪刀撐，以便作業(yè)，而后拆除梁側(cè)模板。

（3）下調(diào)立桿頂托螺桿，使多層板與龍骨脫開。然后用鋼釬輕輕撬動多層板，拆下第一塊，然后逐塊拆除。切不可用鋼棍或鐵錘猛擊亂撬。每塊多層板拆下時，用人工托扶放于地上，嚴禁拆下的模板自由墜落于地面。

（4）拆除梁底模板的方法大致與拆除樓板模板相同。先拆掉穿梁螺栓和梁托架，再拆除梁底模。但在拆除跨度較大的梁底模板時，應(yīng)從跨中開始下調(diào)立桿頂托螺桿，然后向兩端逐根下調(diào)，再按以上要求做后續(xù)作業(yè)。拆除梁底模立桿時，也要從跨中向兩端作業(yè)。

（5）已拆除模板及支架的結(jié)構(gòu)，在混凝土達到設(shè)計強度等級后方允許承受全部使用荷載。當(dāng)施工荷載所產(chǎn)生的效果比使用荷載的效果更不利時，而對結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，頂板、梁模板拆除后應(yīng)留置一定數(shù)量的頂撐對結(jié)構(gòu)起到一定的支撐作用。

（6）模板拆除應(yīng)依據(jù)設(shè)計和規(guī)范強度要求，現(xiàn)場應(yīng)留設(shè)拆模同條件試塊。頂板、梁模板拆除時，混凝土強度應(yīng)符合相應(yīng)的強度要求（見表1）。

表1 混凝土強度要求表

（7）頂板、梁底模拆模均需在同條件試塊試壓后，填寫拆模申請，并報技術(shù)負責(zé)人審批，才可以拆除。

3.5 質(zhì)量控制措施

（1）模板面在每次使用前，均應(yīng)清理模板的表面，涂刷隔離劑。

（2）所有模板的軸線，標高均應(yīng)復(fù)核，確認無誤后才能進行下一道工序。

（3）模板安裝后，由質(zhì)檢員檢查各部構(gòu)件安裝位置是否準確、垂直度、平整度是否符合要求，合格后方可進行混凝土澆筑。

（4）在安裝模板之前，應(yīng)將各種電管、水管等按圖就位，避免模板安裝好后二次開洞。模板自身就位時應(yīng)嚴格按照配模圖紙進行安裝。

（5）模板拼縫用木條、膠帶紙、橡膠條等嵌補或封堵。

（6）澆筑混凝土前對模板澆水濕潤，但不得有積水。

（7）澆筑混凝土前模板內(nèi)雜物清理干凈。

（8）澆筑混凝土?xí)r振搗器不能直接碰到板面上，避免磨損撞壞面板，模板起拱高度宜為全跨長度的?1/1000～3/1000。主次梁交接時，先主梁起拱，后次梁起拱。平面模板搭設(shè)完成后應(yīng)復(fù)測標高與平整度。同時振搗時間要按規(guī)范規(guī)定，要適時，以防模板變形。

（9）在澆筑混凝土過程中隨時檢查模板情況，如發(fā)現(xiàn)變形，松動現(xiàn)象，及時修整加固。

（10）模板拆除時，不應(yīng)對樓層形成沖擊荷載。

3.6 安全控制措施

（1）施工人員的作業(yè)平臺，鋪設(shè)鋼腳手板用2 mm厚板材沖壓制成，如有銹蝕、裂紋者不能使用。

（2）架上作業(yè)人員必須用好安全帶并站穩(wěn)栓牢。

（3）安裝較重的桿部件或作業(yè)條件較差時，應(yīng)避免單人單獨操作。

（4）剪刀撐及其他整體性拉結(jié)桿件應(yīng)隨架子高度的上升及時裝設(shè)，以確保整架穩(wěn)定。

（5）禁止使用材質(zhì)、規(guī)格和缺陷不符合要求的桿配件。

（6）嚴禁在架上嬉鬧和坐在欄桿上等不安全處休息。

（7）基礎(chǔ)四周做好排水措施，適當(dāng)位置設(shè)置集水井，保證基礎(chǔ)面上不積水。

（8）對于高支模區(qū)域，每隔8 m 位置設(shè)置安全平網(wǎng)，同時外側(cè)防護欄桿設(shè)置齊全、牢固。

3.7 檢查與驗收

（1）滿堂支撐架所涉及的承插型盤扣式體系及配合使用的鋼管扣件均需取樣送檢合格后方可使用。

（2）實施過程中在施工現(xiàn)場建立動態(tài)告示牌，并嚴格落實每日安全監(jiān)護，操作人員必須持證上崗，并需提供近六個月的體檢報告；驗收合格后必須設(shè)置驗收標識牌，公示驗收時間及責(zé)任人員。

（3）驗收參加人員總承包單位和分包單位技術(shù)負責(zé)人或授權(quán)委派的專業(yè)技術(shù)人員、項目負責(zé)人、項目技術(shù)負責(zé)人、專項施工方案編制人員、項目專職安全生產(chǎn)管理人員及相關(guān)人員、監(jiān)理單位項目總監(jiān)理工程師及專業(yè)監(jiān)理工程師。

（4）主要檢查項目

a. 立桿間距、步距是否符合設(shè)計要求；

b. 與柱及周邊構(gòu)件連接方式是否符合設(shè)計要求；

c. 豎向、水平剪刀撐間距，布置方式及與立桿連接是否滿足設(shè)計要求；

d. 立桿垂直度檢查；檢查立桿底與樓板是否采用了墊板；

e. 鋼管連接節(jié)點是否滿足施工方案構(gòu)造要求。

重點檢查驗收安全隱患大的關(guān)鍵部位（如超限梁底部立桿垂直度及水平桿的拉結(jié)等），腳手架搭設(shè)好后，施工員、質(zhì)檢員、以及技術(shù)負責(zé)人組織班組長按施工方案及《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架技術(shù)規(guī)程》JGJ 231—2010 進行驗收。驗收合格，并填寫好模板工程驗收記錄方可允許進行下道工序的施工；驗收應(yīng)做好數(shù)據(jù)記錄，支模架整體驗收記錄應(yīng)由項目經(jīng)理、項目技術(shù)負責(zé)人、安全部門負責(zé)人、監(jiān)理工程師、總監(jiān)等相關(guān)人員簽字認可。

4 結(jié) 語

通過該工程在運用實踐，滿堂支撐架全部采用承插型盤扣式鋼管支撐架新技術(shù)，取得了良好的效果。

（1）提供了模板支模一次性驗收通過率，該項目所設(shè)計的高支模區(qū)域基本均一次性驗收通過，從而顯著縮短了工期，保證了工程安全質(zhì)量。

（2）完全定型化施工，具有穩(wěn)定性好，安全性高、施工便利等優(yōu)點。

（3）整體搭設(shè)效果好，質(zhì)量有保證，受到參與各方的一致好評。圖6 為項目搭設(shè)整體效果圖。

圖6 項目搭設(shè)整體效果圖

通過該工程的實踐，盤扣式滿堂支撐架在安全、工期、觀感、創(chuàng)優(yōu)等方面表現(xiàn)出的優(yōu)勢十分明顯，適用于安全質(zhì)量要求高、工期進度緊、創(chuàng)優(yōu)創(chuàng)獎目標高的項目。雖然成本投入比普通扣件式鋼管腳手架高，但收益較大。隨著復(fù)雜工業(yè)廠房的發(fā)展，滿堂支撐架必將成為施工過程中的重難點環(huán)節(jié)，在實際施工過程中，很多工程因為支架垮塌事故，造成嚴重的人員傷亡及巨大的經(jīng)濟損失。本文通過對承插型盤扣式模板支撐架各施工環(huán)節(jié)進行分析描述，使其能夠?qū)ν惞こ唐鸬浇梃b指導(dǎo)意義。