承插型盤扣架在超高超重體系產業園項目中的應用

詹霖偉

(福建六建集團有限公司 福建福州 350014)

0 引言

腳手架作為建造過程中模板的支撐體系，架體的穩定性以及承載能力與工程項目的安全生產息息相關[1]。承插型盤扣式鋼管腳手架(以下簡稱：盤扣架)由于其搭設方便，施工速度快，周轉次數高，架體結構承載能力高等優勢，逐漸在我國的大型場館和大面積樓面結構上得到應用[2]，具有良好的推廣前景。國家住建部在2020年發布《關于印發施工現場建筑垃圾減量化指導手冊(試行)的通知》建辦質〔2020〕20號文中指出，施工單位優先采用具有高周轉、低損耗和重復利用率高的模架支撐體系，如管件合一的腳手架等[4]。截止2020年9月，全國有江蘇省、湖北省、北京市、上海市、深圳市、蘇州市、南通市等多個省市發布了推廣盤扣式腳手架的政策，充分顯示了國家以及各地市對于發展盤扣式支架的重視。

本文以承插型盤扣架在某超高體系產業園中應用的實際案例，為同類工程提供一定的借鑒。

1 盤扣架構造特點

盤扣架主要由立桿、連接盤、水平桿、斜杠、掃地桿、水平剪刀撐、豎向剪刀撐、可調托座以及插銷等組成，盤扣架節點部分如圖1所示。架體連接形式均采用圓盤形扣盤與插銷固定。圓盤中含有8個插孔可以滿足4個方向的水平桿連接以及斜杠支架的連接。在立桿上每隔500 mm焊接一個連接圓盤。立桿與立桿之間通過立桿連接套管進行上下搭接。水平桿和斜杠通過插銷固定在連接圓盤上，水平桿和斜杠在力學模型上可以簡化為二力桿，從而將盤扣支架統一形成一個穩定安全的受力體系。立桿上部和下部設置可調高度的支座和U型托盤。梁下模板支撐采用雙拼槽鋼架設在連接圓盤上，提供梁下可調頂托的支撐架，如圖1～圖3所示。

圖1 盤扣架節點構造 圖2 槽鋼架正視圖

圖3 槽鋼架俯視圖

2 工程概況

某超高體系產業園工程項目建筑面積約55 602.94 m3，共有6棟建筑單體，分別為原材料倉庫、廠房，廠房(分揀中心)、門衛、高架平臺、坡道及設備用房、非機動車棚。原材料倉庫、廠房建筑面積為24 717.7m2，建筑層數為地上2層(局部4層)，建筑高度22.415 m；廠房(分揀中心)建筑面積為22 806.4 m2，建筑層數為地上2層(局部4層)，建筑高度22.415 m；高架平臺建筑面積為6613.7 m2，建筑高度9.15 m；各單體二層樓板及梁均為超高體系(7.85 m～10.5 m之間)，局部梁為超重體系。盤扣架在倉庫、廠房、高架平臺以及局部坡道范圍內的超高和超重模板區域進行運用，考慮項目中盤扣架受力最不利的位置并形成項目的代表構件，如表1所示。

表1 最不利位置代表構件

3 施工難度分析

(1)所有單體結構樓板均為超高體系，部分梁為超重梁。

(2)工期緊，任務重。該工程計劃用90日歷天，完成高大模板工程施工及混凝土澆筑。

(3)該工程空置場地有限。

4 腳手架搭設方案

合理安排腳手架的搭設方案，對按期完成施工任務及其重要。每個單體根據后澆帶進行劃分，相應劃分為多個工作面。主要施工順序為高架平臺→坡道→1#庫、2#庫。其中1#庫為原材料倉庫、廠房單體，2#庫為廠房(分揀中心)單體。整個施工區域劃分為4 塊，如圖4所示。考慮到盤扣架搭設和拆除的順序，各個區塊中工作面的搭設順序如箭頭所示。進場后，先行安裝塔吊，以滿足基礎施工對轉運材料和泵送混凝土的需要。

圖4 產業園施工流程圖

5 體系承載力驗算

對該工程設計的模板支撐體系承載力進行驗算，根據表1可知，最不利狀態為180 mm厚板和900 mm×2600 mm梁。因此，選取兩個所處位置作為計算樣本，計算結果如表2～表3所示。

表2 180mm厚板底支撐體系承載力驗算表

表3 900 mm×2600 mm梁底支撐體系承載力驗算表

從以上計算結果可知，該工程架體結構滿足承載能力和穩定性的要求。

6 模板支撐體系布設

根據模板腳手架體系承載力驗算結果和不同結構構造特點，進行合理的腳手架布設體系設計。針對不同梁截面，采用不同的梁下搭設方式，模板支撐體系的布設如表4～表5所示。

表4 梁構件模板支架體系布設要求

表5 板構件模板支架體系布設要求

6.1 地基處理

該工程高大模板支撐系統立桿基礎為100 mm厚C15混凝土墊層加200 mm級配碎石。采用36×50×550 mm底座，立在強度為C15混凝土墊層面上。

6.2 測量放樣

項目部測量人員利用全站儀設備，在地基上放樣出梁板的豎向投影線，并在投影線上撒上白灰作為標記。現場技術人員利用白灰在地上做出排底中心線的標記；施工人員根據白線的標記在中心線兩側對稱布置盤扣架。

6.3 安裝底座

根據放樣的結果，在對應位置設置可調底座，根據模板安裝設計要求，將底座的高度調整至設計要求高度，確保可調底座伸長值不超過300 mm。在底座上放置基座并利用水平桿和插銷進行固定，形成第一層水平桿搭設，并對水平桿的水平度進行調整，保證水平桿中心離地面的高度不大于550 mm。

6.4 安裝立桿、水平桿和斜桿

在基座上繼續安裝立桿。第二層水平桿扣緊在立桿連接圓盤上，安裝過程按照模板設計要求進行。在進行斜杠搭設時，需安裝一定方向進行，保證架體均衡受力。搭設過程按相同規則進行。每搭完一步支模架，及時校正水平桿步距，立桿縱、橫距，立桿的垂直偏差和水平桿的水平偏差。立桿的垂直偏差不應大于模板支架總高度的1/500，且不得大于50 mm。

6.5 架設雙拼槽鋼

當盤扣架體搭設至梁底下時，利用雙拼槽鋼擱置在立桿連接圓盤上，形成托梁，并在托梁上放置兩個可調頂托進行梁模板的固定，如圖5所示。

圖5 雙槽鋼托梁示意圖

6.6 安裝頂托

支架搭設到設計高度時，在立桿中插入可調U型頂托，調制至所需高度。底模標高=設計板底+支架的變形+(±前期施工誤差的調整量)控制底模立模，并復核板底模中心及倒角位置標高。在可調頂托上縱向鋪設Q235 48×2.7系列雙鋼管，在橫向上布設方木。

為便于在支架上高空作業，安全省時，可在地面上大致調好頂托伸出量，再運至支架頂安裝。用拉線內插方法，依次調出每個頂托的標高，頂托伸出量一般控制在300 mm以內為宜。

7 檢查和驗收

頂托和橫縱主楞安裝完畢后，應用經緯儀檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度，并在無荷載情況下，逐個檢查立桿底座有否松動或空浮情況，及時旋緊可調座和薄鋼板調整墊實。應對其平面位置，頂部托盤的高度，節點的連接扣緊情況及縱橫向架體的可靠性和穩定性進行全面檢查。

高大模板工程施工完畢后，由建設單位組織施工、監理、設計單位，同時邀請論證專家進行驗收。驗收合格后，方可進入下一道工序施工。驗收過程中，需要對現場進行試驗，試驗結果符合要求的應形成對應的驗收記錄，并簽字入檔后方可交付使用。

8 特殊節點做法

8.1 結構拉結

該工程廠房的架體高寬比較大，為了加強高大模板的整體穩定性，在腳手架搭設過程中，通過有效地拉結手段加強整體架體的穩定性。架體搭設中，有預設的結構柱可以連接時，混凝土結構分兩次澆筑完成。待混凝土柱澆筑完成后的3～5d，通過抱箍的方式與混凝土柱連接，按豎向間距為一倍的步距采用鋼管扣件四向拉接抱住結構柱，形成有效固結點，如圖6所示。

(a)周邊柱連接圖 (b)中間柱連接圖圖6 抱箍連接方式

8.2 斜坡支模架搭設

斜坡支模底部采用扣件式鋼管，沿著坡度縱向和橫向的水平桿拉結。立桿底部進行墊平和防滑處理。預留短鋼筋或者膨脹螺絲防滑，如圖7所示。

圖7 斜坡支模處理

8.3 斜交梁支模架搭設

在進行斜交梁的支模架搭設時，采用梁板單獨排布立桿，先排梁再排板。沿梁邊300 mm單獨設置立桿，間距同板或梁支模系統的立桿間距，用普通鋼管扣件連接，解決板的主次梁再梁邊懸挑長度過長的問題，如圖8所示。

圖8 斜交梁支模架搭設

9 質量控制要點

(1)盤扣架立桿搭設過程中，應及時檢查立桿的垂直度，防止立桿在后面搭設過程中出現傾斜的現象。架體的水平拉桿、剪刀撐與鋼管立桿應同步搭設。

(2)盤扣架在進行架體原材料入場之前，應嚴格按照規范要求，進行盤扣架原材料的入場驗收工作，并按照形成驗收記錄，立桿按照3.2 mm壁厚驗收。

(3)應保證盤扣架體基礎與設計要求相符，保證基礎堅實平整并且在立桿與地面之間不存在懸空或者松動的情況，基礎的承載力應符合要求。

(4)插銷外表面應與水平桿和斜桿桿端扣接頭內表面吻合，插銷連接應保證錘擊自鎖后不抜脫，抗拔力不小于3 kN。

10 結論

(1)盤扣架在超高和超重的產業園項目中應用情況良好，安全可靠，承載能力大，拼裝簡單，具有很好的市場應用前景。

(2)盤扣架比傳統腳手架節約材料投入，縮短建設施工工期，具有良好的經濟和環境效益。

(3)利用雙拼槽鋼作為梁底的托梁，具有操作簡單，結構設計合理，且材料重復利用率高。