盤扣式腳手架在廠房項目高支模中的應用研究

蔣云飛

江蘇楷正建設有限公司，江蘇無錫，214221

0 引言

在工業技術產業化飛速發展的當下，建筑業逐漸進入規模化，腳手架產業水平也得到了提升，在盤扣式腳手架結構簡單、安全性高、易安裝拆卸、外觀形象良好及功能用途廣等優勢的前景下[1]，逐步地大規模進入工業和民用建筑中。廣泛的應用和行業要求的提高，逐步出臺了相應的政策。為徹底落實《建設工程安全生產管理條例》、住房和城鄉建設部《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》以及《關于實施〈危險性較大的分部分項工程安全管理規定〉有關問題的通知》等規定，強化對我區危險性較大的分部分項工程安全管理工作，細化管理內容以及完善管理動作流程，嚴格管理程序，嚴防較大及以上事故的發生，住建部在2021年6月30日確定發布了行業標準《建筑施工承插型盤扣式鋼管腳手架安全技術標準》，并將于2021年10月1日起正式執行。在此背景下全力推廣盤扣式腳手架就顯得非常有必要了。

本研究結合江蘇省無錫市新吳區開關控制閥制造基地項目，針對高支模施工方案在土建施工中的應用進行相關研究，分析危險性較大的分部分項中的盤扣高大模板支撐體系，對盤扣式腳手架編制了專項處理方案并做了總結推廣。

1 工程概況

本工程位于無錫市新吳區群星路北側、新錦路東側，三棟工業廠房、一棟門衛、一棟鐘樓、一座地下水池、四周圍墻及場地棄土等土建工程，總用地面積59586.2m2，總建筑面積82406.99m2，主體兩層，局部一層，建筑高度23.725m，結構安全使用年限為50年；建筑耐火等級：地上二級，屋面防水等級：Ⅱ級，主要結構類型：框排架，抗震設防烈度：七度，建筑功能：工業建筑，合同工期為266天。

1#車間主體兩層，局部一層。建筑高度23.725m，總建筑面積41703.06m2，東西向總長176m，南北向總長105m，由膨脹加強帶分隔成6個區塊。建筑主體使用框架結構，屋面結構為輕鋼屋面設計。柱網間距8×15m。一層建筑層高13.15m，兩層建筑層高為9m。

2#車間主體兩層。建筑高度23.725m（坡屋面中心距室外地坪高度）。總建筑面積22988.6m2，東西向總長142m，南北向總長75m，由膨脹加強帶分隔成6個區塊。主體采用框架結構，屋面為輕鋼屋面。柱網間距8×15m。一層建筑層高為13.15m，二層建筑層高為9m。

表1 單體工程結構及主要施工建筑物

3#車間主體兩層。建筑高度23.65m，總建筑面積17447.64m2，東西向總長142m，南北向總長54.1m，由膨脹加強帶分隔成3個區塊。建筑主體使用框架結構，屋面為輕鋼屋面設計。柱網間距8×12m。一層建筑層高13.15m，二層建筑層高為9m。

2 工程特點及危險源分析

本盤扣式腳手架施工方案中的架體搭設高度≥8m、施工層板厚≥350mm、梁截面≥0.45m2、梁跨度≥18m。經與本工程比對，1#、2#、3#廠房底層（建筑層高13.15m）“模板工程支撐架體搭設高度≥8m”，為本工程高支模區域。模板結構支撐體系均采用承插型盤扣式設計，一層模板支撐架搭設高度13.3m。

2.1 工程危險源分析

本工程層高高度≥8 m，根據蘇建質安[2019]378號和《建筑施工承插型盤扣式鋼管腳手架安全技術標準》，本腳手架工程屬于“超過一定規模的危險性較大的分部分項工程”范圍。

施工過程中支架體系失穩變形，局部枋木、模板爆裂、周邊防護不到位、臺風登陸及雨季濕滑等因素可能會造成施工人員高處墜落。

本工程由于在支撐體系構件進行安裝和拆除及吊裝過程時存在相應的碰撞及墜落風險，在實際工程應用中應做好相應防護措施，以保證其工程施工安全性能。

2.2 盤扣式腳手架施工計劃

（1）施工段劃分。1#車間、2#車間及3#車間根據膨脹加強帶的設置情況，共分為6個施工段進行流水施工，施工中整體施工順序為：1區→2區→3區→4區→5區→6區。

（2）施工組織計劃。高支模區域盤扣支架施工進度計劃按甲方的進度要求，按實際隨時調整。此工程主要材料配置計劃見表2。

表2 盤扣式腳手架工程主要材料配備計劃表

2.3 工程材料選擇及力學要求

本工程實際施工應用中的所有連接盤、扣接頭、插銷及可調螺母，均通過國家標準《一般工程用鑄造碳鋼件》中牌號為450的要求，其所有進場選用腳手架支撐系統的應用的構件，通過檢測屈服強度、抗拉強度、延伸率等均滿足上述規范中的力學要求。

3 盤扣式腳手架工藝及施工過程方案

本工程盤扣式腳手架系統中所有部位的立柱接長全部嚴格采用盤口套管進行連接，所有支架管頭嚴禁搭接，其實際進行套管連接的接頭位置及要求詳見圖1所示。

本工程中盤扣式支撐架與柱模板同時搭設，先澆筑柱混凝土，盤扣式架體與高支模區內部及周邊每根框架柱采用抱柱方式連接，豎向的步距及固結點應精確進行度量進行安裝連接。

本工程高支模區域局部均采用加強型剪刀撐，在高支模支撐架外圍設置由下至上的豎向式剪刀撐；內部豎向剪刀撐在縱橫方向按施工圖位置和方式設置。底層在施工層大梁梁底、中部以及掃地桿處共設3道水平剪刀撐。

為了提高本工程盤扣式腳手架的整體穩定性以及提高抵抗側向變形的能力，本工程采用抱柱方式，見圖2。

工程施工前進行工程盤扣式腳手架體系的模數分析，如出現不符合模數時，應及時進行解決。

3.1 盤扣式腳手架系統監測監控

為更好地保證盤扣式腳手架系統的安全和混凝土施工項目的順利開展，在架設、建筑鋼筋安裝、混凝土澆筑等過程中，確定盤扣式腳手架系統的支撐受力和變形等情況[2]。混凝土在最終凝固之前，獲取盤扣式腳手架支撐系統在各種工況和承載力作用下的具體變形數據信息，并對盤扣式腳手架系統進行實時監控，最終達到最佳安全狀態。

3.1.1 分析影響盤扣式腳手架安全性的因素

在活荷載作用下，水平衡桿、木楞會引起彎曲變形，立桿會引起縱向收縮變形。為此，若桿件變形嚴重，將嚴重影響混凝土澆筑質量，甚至出現混凝土結構裂縫。同時，由于框架承載力不均導致框架受力不均[3]。為此，這就要求各桿件要具備足夠的抗彎剛度以抵抗變形影響帶來的危險。

3.1.2 盤扣式腳手架重點監測內容

立桿桿頂的水平位移、支座整體水平位移及桿的基礎沉降等。

3.1.3 盤扣式腳手架系統的實施監測布設

盤扣式腳手架監測點應按新增檢測項目設置。監測點設置在承載力較大的立桿、靠近支架的可靠性要求較高的立桿，監測點的布置應根據支架平面圖的大小，設置不少于2個桿件頂部水平位移、盤扣式腳手架整體水平位移及沉降監測點。監測儀精度滿足現場檢測規定，見表3，并設定相應變形監測報警值。

表3 工程監測選用的儀器設備配置

3.1.4 施工作業中對盤扣式腳手架監測

（1）為更好地保證盤扣式腳手架系統的安全和混凝土施工項目的順利開展，在架設、建筑鋼筋安裝、混凝土澆筑等過程中，掌握模板支撐系統的豎向和橫向受力及變形情況。混凝土在最終凝固之前，獲取盤扣式腳手架系統在各種工況和承載力作用下的具體變形數據信息，并對盤扣式腳手架系統進行實時監控，最終達到最佳安全狀態[4]。

（2）在綜合荷載作用下，水平衡桿或者木楞會引起彎曲變形，立桿可能會引起縱向收縮變形。為此，若桿件變形嚴重，將嚴重影響混凝土澆筑質量，甚至出現混凝土結構裂縫，同時，由于框架承載力不均會導致框架受力不均。為此，這就要求各桿件要具備足夠的抗彎剛度以抵抗變形影響帶來的危險。

（3）澆筑混凝土時監測基礎的沉降和框架的變形，基礎的沉降和框架的變形應在規定的允許標準內。工程建設的均布荷載和集中承載力應在設計方案的允許標準范圍內；施工作業時，應解決混凝土沉積物的堆積高度進行操作。

3.2 盤扣式腳手架工程驗收及效果

盤扣式腳手架系統應在施工準備環節進行，對現場混凝土構件進行復驗工程驗收；基礎完成后，在盤扣式腳手架架設前也應進行基礎復檢工程驗收；每次雙層架設后、架設完成以后，應及時對模板進行支座復檢；模板安裝后，現場澆筑前，對安全防護設備進行全面驗收。本工程的盤扣式支撐架施工驗收流程如圖3所示。

結合上圖中所示本盤扣式腳手架支撐體系驗收的主要內容包括如下方面：

（1）盤扣式腳手架的架設應制定施工方案，對桿件結構設計進行計量計算，并按規定進行審批后組織施工；架體應基本牢固、水平，承載力應符合既定規定，并能承受支架的全部承載力。

（2）支架底部應按標準設置墊板，并應符合相關規定：支架底部縱橫剪式撐桿的設置應符合相關規定。在樓板結構內建支架時，應檢查樓板結構的抗壓強度，必要時應固定樓板結構。

（3）支撐結構立柱間距應符合規范要求：水平桿水平距離應符合設計要求，水平桿應按規定連續設置；縱橫剪式撐桿應按方案設置。

（4）當支架高度超過標準值時，應按規定設置連接墻桿或選擇增加框體整體寬度的加強措施：從軸線到支點的尺寸。立桿的升平桿加長應符合規定。

（5）澆筑混凝土時監測基礎的沉降和框架的變形，基礎的沉降和框架的變形應在規定的允許標準內[5]。工程建設的均布荷載和集中承載力應在設計方案的允許標準范圍內；澆筑混凝土時，應解決混凝土沉積物的相對高度進行操作。

4 結語

盤扣式鋼管架作為高大模板工程中支撐體系的一種應用結構，經工程實踐檢驗作為一種結構簡單承載能力強的新型腳手架，對于高大支模工程項目具有很強的綜合性能優勢。本文結合無錫市新吳區開關控制閥制造基地項目-（1#車間、2#車間、3#車間）高大模板工程為例，經過盤扣式鋼管架應用實踐后進行相關監測檢驗，符合模板支撐系統的各項規范和安全，其穩定性確保支架完全滿足承載要求和施工要求，可以在同類型的廠房項目或者高大支撐體系中進行推廣和使用。