承插型盤扣式鋼管支架在超高模板支撐中的應用研究

李叔貴，蘭夏，張晁，張超

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100176）

1 引言

鋼管支架是建筑工程項目使用超高模板的重要輔助工具，在國內建筑領域中，承插型盤扣式鋼管支架的應用優勢非常明顯，能夠在超高模板支撐中彌補傳統工藝的不足，提高超高模板支撐的穩定性。但是為確保承插型盤扣式鋼管支架的安全使用效果，還應明確超高模板支撐中該類支架的技術要點。

2 承插型盤扣式鋼管支架的力學性能

承插型盤扣式鋼管支架是從國外引進的新型腳手架，支架輪盤為圓形，架體上的孔隙均勻分布，呈菊花狀，所以被稱為“菊花盤式腳手架”或“圓盤式腳手架”。承載力強、結構合理、水平偏差易于控制、支撐年限長是該類鋼管支架的主要特點。因此，近年來承插型盤扣式鋼管支架被廣泛應用，市場前景良好[1]。但是隨著建筑物結構的復雜化，部分建筑物結構設計中需使用超高模板，所以，對承插型盤扣式鋼管支架的安全性、穩定性提出了更高的要求。在此背景下，相關人員基于市場上承插型盤扣式鋼管支架，對其力學性能進行檢測，檢測結果見表1。通過表1中的各項數據可知，承插型盤扣式鋼管支架的受力穩定性較強，符合建筑物施工建設中超高模板的搭設要求。

表1 承插型盤扣式鋼管支架的力學性能

3 超高模板支撐中承插型盤扣式鋼管支架的優勢

3.1 安裝效率高

相較于普通鋼管支架，承插型盤扣式鋼管支架安裝結構清晰明了，整體安裝效率高。施工人員可快速搭建鋼管支架，并結合施工需求快速拆卸支架，保證施工進度。安裝承插型盤扣式鋼管支架的過程中，施工人員無須承擔固定構件丟失風險，以及進行高強度的螺栓操作，可以使用單一的工具快速裝卸流程簡便。不僅如此，承插型盤扣式鋼管支架安裝中可節約鋼材的使用量，減少安裝成本及其他配套支出[2]。

3.2 搭接技術成熟

承插型盤扣式鋼管支架作為國際主流腳手架，其搭接技術體系已經成熟，且支架上各個節點設計合理，有利于增強鋼管支架使用過程中的穩定性。比如，對于盤扣式鋼管支架，施工人使用立桿將支架結構連接后，可直接利用承插型的盤扣與立桿插銷連接，牢固地固定支架架構。立桿承插到鋼管支架的橫向支撐桿上后，同樣可利用支撐桿本身的軸心傳力加大支架的承壓能力和抗彎能力，從而確保超高模板支撐中支架的穩定性與安全性。

3.3 便于管理

承插型盤扣式鋼管支架中的各個結構沒有零散的配件，不僅安裝方便，支架的施工管理較為便捷，可以輕松地將支架所需的桿件存儲到特定位置，節約現場空間，并且能夠有效避免零件損失，節約運輸、存儲、材料維護成本[3]。因此，相較于普通鋼管支架，超高模板支撐體系中承插型盤扣式鋼管支架具有便于管理的基本優勢。

4 超高模板支撐中承插型盤扣式鋼管支架的具體應用

4.1 工程概況

某建筑工程，總建筑面積為92 561 m2，建設內容包含辦公樓、居民樓、地下倉庫。

1）辦公樓入口區域為1～6層架空，層高21.25 m，整體跨度為16 m，需使用規格分別為350 mm×1 000 mm、550 mm×1 000 mm、300 mm×1 500 mm的超高梁、超重梁。梁模板最大跨度為9 m，周圍頂板厚度為200 mm，高大模板支撐框架基礎厚度為200 mm。

2）地下倉庫中的頂板同樣為超高梁模板，其模板規格為600 mm×1 000 mm、400 mm×1 600 mm等，結構層高分別為6 m、5 m、5.5 m。該項目中超高模板支撐采用承插型盤扣式鋼管支架，該支架的承載力、抗拉強度符合超高、超重模板的支撐要求。

4.2 技術參數

上述建筑工程中，超高模板厚度為200 mm，實際施工作業中模板所需承受的總荷載為13 kN/m2，超高模板梁結構最大尺寸為600 mm×1 000 mm，模板支撐過程中應用承插型盤扣式鋼管支架的最大搭設高度為11.5 m。超高模板支撐體系中，梁底模板、側面模板為規格900 mm×1 800 mm×15 mm的膠合板，龍骨材料為規格50 mm×50 mm×3.5 mm的方鋼。

超高模板支架立桿為承插型盤扣式鋼管支架，支架立桿規格為φ65 mm×3.5 mm，橫向斜桿、縱向斜桿的規格均為50 mm×2.5 mm，桿件長度分別為0.3 m、0.5 m、0.9 m、1.5 m、1 m、2 m。具體應用承插型盤扣式鋼管支架時，其可調節的底座、托撐長度為0.5 m。除此之外，為滿足超高模板的支撐要求，承插型盤扣式鋼管支架的安全等級為Ⅰ級，若搭設高度超過8 m，還應在支架周圍分別設置橫向、豎向斜桿。

4.3 搭設支架

正式搭設超高模板的支撐鋼架時，所用的承插型盤扣式鋼架的連接桿、水平桿件均應符合相關技術標準，第一剪刀撐的設計應符合鋼管支架的實際規格，搭設過程中注意各桿件的垂直度、水平度，以及橫向、縱向桿件之間的距離。后期搭設支架時，施工人員應在安裝鋼架立桿時及時使用橫向的水平、斜撐桿件，設置第四剪刀撐，各構件連接后及時扣緊各配件。在此過程中，腳手板、橫向的桿件需要連續設置在相同區域，腳手板應鋪滿架體，每次搭設高度應滿足施工要求。

此外，加固鋼管支架的各構件時，各個連接桿、剪刀撐搭設應堅持以下原則：

1）第二水平加固桿需要固定在承插型盤扣式鋼架的立桿內側。

2）第一剪刀撐、加固桿件應同時進行搭設。

3）連接第二水平的加固桿件時，剪刀撐可設置在立桿外，加固桿設于立桿內，二者連接后將其固定。

4）設計豎向桿件的間距時還應增設固結點，通常情況下，超高模板支撐中鋼管支架的固結點與支架處的建筑結構位置相互平行、對齊。

搭設過渡段鋼管支架時，該區域兩側的承插型盤扣式支架應連續設置縱向斜撐桿件，橫向桿件的兩側第一跨需要布設縱向斜撐桿件，搭設方式為自下而上。加固超高模板的側模板時，還應根據超高、超重模板的截面高度設置附加桿件。比如，對于界面高度大于1 500 mm的超高模板，施工人員應將盤扣式鋼管支架的水平桿件扣接在側模板上，各桿件之間的距離為2.5 m。

由于超高模板支撐中的外梁結構的鋼管支架無法直接搭設在外梁兩側，所以，需要將該區域的桿件垂直向外梁處挑出，配合承插型盤扣式支架的斜撐桿件搭設在樓面上。若外梁兩側剪力墻距離過短，無法支持0.6 m、1.2 m等模數的立桿外挑時，施工人員可使用橫桿，但橫桿的立桿與剪力墻的最小距離應為25 cm，且橫桿外挑時不得與剪力墻的距離過大。

4.4 模板安裝

安裝超高模板時，施工人員應提前在柱結構上標注“水平標高”“軸線”等信息，然后通過混凝土澆筑的方式處理梁結構、超高梁板。在此期間，施工人員應注意控制模板起拱高度，而建筑工程梁結構跨度是計算超高模板起拱高度的基礎數據，實際起拱高度應為梁結構跨度的1/1 000。以上述建筑工程為例，該建筑工程超高模板支撐工作中，施工人員會分別從建筑主梁進行起拱，若梁結構跨度為10 m，正式澆筑超高模板時模板的起拱高度應為10 mm，梁結構跨度為10～18 m時，起拱高度則為18～20 mm，次梁模板、底梁模板依次安裝完畢后，布設超高側模板、盤扣式斜撐桿件、壓腳板。

設置超高模板后澆帶支撐體系時，施工人員應根據后澆帶的實際位置，將承插型盤扣式鋼管支架獨立地搭設在對應位置，使其成為后澆帶的獨立支撐架。實際搭設、安裝后澆帶兩側的鋼管支架時，可選取3排橫向立桿緊密地布置在后澆帶兩側，立桿之間橫向間距為0.6 m，縱向間距為1.3 m。需要注意的是，超高模板尚未就位前期，還應根據后澆帶位置、超高模板支撐的設計位置，確保超高模板安裝、沉降后能夠垂直于后澆帶，借此節約承插型盤扣式鋼管支架的使用梁，控制項目內模板支撐成本，同時在保障施工進度的基礎上，增強超高模板支撐體系的安全性。

4.5 支架預壓與拆除

1）應用承插型盤扣式鋼管支架時，超高模板的支撐體系中還應布設可調頂撐，分別將可調頂撐放置在固定位置后，計算支架的標高，使其標高符合超高模板支撐要求。現階段，超高模板支撐體系中，頂撐的規格分別為280 mm×230 mm、150 mm×220 mm。超高模板的支撐體系搭設完畢后，鋼管支架會通過橫向、縱向的桿件相互支撐、相互作用，形成穩定的支撐結構，在建筑物工程施工中該支撐體系不僅可單獨使用，還能與其他類腳手架連用。

2）對于承插型盤扣式鋼管支架，每拼接好一孔后都應盡快地逐一預壓支架，借此避免超高模板支架體系在后期出現非彈性變形。在此過程中，施工人員應通過預壓監測支架彈性變化，分析變形數據，預防支架變形風險。但相同類型的支架結構在預壓操作時，實際預壓跨度不得超過3跨，預壓后依據提前測設的數據值，確定支架的預拱度，然后進入下一施工環節。

澆筑混凝土時，施工人員可依據鋼管支架的受力需求，均勻地澆筑混凝土。澆筑期間，應注意防范混凝土下滑、傾落情況，澆筑作業時應采用自上而下的澆筑方式，以此確保承插型盤扣式鋼管支架的整體穩定性，使其在支撐超高模板時杠桿受力順利減小。但是對于超高模板支撐中箱梁的澆筑工作，還應采用分層澆筑的方式。

3）建筑物超高樓板到達設計高度后，且上兩層的混凝土澆筑工作已經完成時，施工人員則需要將下方的支撐體系拆除。支架拆除過程中應堅持“先支設，后拆除”的基本原則，自上而下地逐層拆除鋼管支架，承插型盤扣式鋼管支架的拆除方法是先松動支架頂撐的螺母，支架下降后依次拆除其他結構。拆除完扣模板支架的水平桿件時，施工人員應先拆除水平模板支架，然后取下腳手管，將其分類堆放在各樓層上，逐層轉移到施工層，之后，施工人員可拆除墻柱模板，將拆除后的部件轉移到施工層。

目前，本文案例工程項目已如期竣工，整體質量符合建筑工程的質量標準。

6 結語

綜上所述，承插型盤扣式鋼管支架在各類建筑工程超高模板中有著不可替代的優勢，可確保該類模板支撐的穩定性。因此，在建筑行業標準化發展中，應積極推廣、應用承插型盤扣式鋼管支架，優化超高模板的支撐設計，發揮該類鋼管支架的搭接優勢，有序地完成各項施工任務，推進建筑工程項目建設進度，為我國建筑行業的健康發展提供助力。