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盘扣式支撑体系在地体停车场的应用

发表时间：2020/1/13 来源：《防护工程》2019年18期作者：刘德旺

[导读] 是广西第一个带上盖物业开发的地铁停车场。盖体东西方向长927m，南北方向长556m，其中中铁二十局施工面积约9万㎡。

中铁二十局集团第五工程有限公司云南昆明 650000
　　摘要：根据南宁市轨道交通2号线东延工程新村停车场盖体结构施工过程中使用的承插盘扣式脚手架高大支撑体系，论述承插盘扣式脚手架在高大混凝土结构工程施工中的应用。
　　关键词：新型盘扣式支架；高大支模；满堂支架
　　
　　
　　1 工程概况
　　1.1项目总体概况
　　南宁市轨道交通2号线东延工程新村停车场址位于南宁市绕城高速以北、规划良玉大道以南、新村大道以西的地块内，2号线、3号线停车场共址修建，是广西第一个带上盖物业开发的地铁停车场。盖体东西方向长927m，南北方向长556m，其中中铁二十局施工面积约9万㎡。
　　1.2设计概况
　　盖体为钢筋混凝土现浇结构，层高8m～9m；板厚多为0.25m，局部为0.3m、0.4m；梁均为下翻梁，高度为1.1m～2.5m；梁最小跨度2.8m，最大跨度16.1m。
　　1.3基础形式
　　项目进场后首先进行了场平和基础施工，咽喉区基础为桩基+承台基础（约4万㎡），运用库基础为筏板基础（约5万㎡），因此咽喉区支架基础为回填路基，运用库为混凝土筏板基础。
　　2 施工方案
　　本工程模板支架采用60系列盘扣支架，模板采用15mm厚木胶板；柱模板采用6mm组合钢模板；上下通道采用60系列盘扣支架与匹配的钢踏板组装；立柱作业平台前期采用盘扣架搭设作，后期优化为组合型钢架制式作业平台。
　　3 柱梁板支撑体系设计
　　3.1立柱施工作业平台
　　框架柱操作平台采用承插式60系列盘扣式支架与“之”字形爬梯、挂钩踏板组装而成，四周采用密目安全网封闭，盖体顶部上下通道也可采取类似方式搭设。详见图3-1。

　　
　　图3-1 柱操作平台安装图
　　3.2梁支撑体系
　　（1）梁模板面板采用15mm木胶板；
　　（2）梁底模小梁采用100×100mm方木，垂直梁跨方向布置，主梁采用I14工字钢间距随支架宽度，平行梁跨方向布置；
　　（3）梁侧模小梁采用50×100mm方木，平行地面方向布置，主梁采用2根48×3.5mm钢管，间距450～600mm；对拉螺栓采用M16对拉螺栓，延梁跨方向间距350～700mm，第一道距梁底150mm。
　　（4）支架立杆采用立杆直径为φ60.2，壁厚为3.25mm；
　　横杆管径为φ48.2mm，管壁厚为2.75mm，步距900～1500mm；
　　斜杆管径为φ42mm，管壁厚为2.75mm，斜杆满布。
　　3.3屋面板支持体系
　　（1）板模板面板采用15mm木胶板；
　　（2）板模板模小梁采用100×100mm方木，间距250mm；
　　（3）250mm厚的面板主梁采用[10槽钢或者I14工字钢，间距1500mm；300和400mm厚的面板主梁采用I14工字钢，间距1500mm
　　（4）支架立杆采用立杆直径为φ60.2，壁厚为3.25mm；垂直线路间距1500mm，平行线路方向间距1500mm。
　　（5）横杆管径为φ48.2mm，管壁厚为2.75mm，步距1500mm；
　　（6）斜杆管径为φ42mm，管壁厚为2.75mm，斜杆隔跨竖向满布。
　　4 模板盘扣支架构造要求
　　（1）顶层设置水平斜杆。
　　（2）架体总高度与架体的比H／B不宜大于3。
　　（3）模板支架可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度严禁超过650mm，且丝杆外露长度严禁超过400m，可调托座插入立杆长度不得小于150mm。
　　（4）模板支架底层及最顶层的水平杆步距为1m。
　　（5）模板支架可调底座调节丝杆外露长度不大于300mm，最底层水平杆离地高度不应大于550mm。
　　（6）模板支架的斜杆或剪刀撑设置应符合下列要求：
　　本工程支架搭设高度超过8m，根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ 231-2010规定，竖向斜杆应满布设置，水平杆的步距不得大于1.5m，沿高度每隔4～6个标准步距应设置水平层斜杆或扣件钢管剪刀撑。周边有结构物时，宜与周边结构形成可靠拉结。
　　（7）支架预压试验：本工程对运用库C区1#板5-4轴处1000×2000mm框架梁及两侧顶板作为做预压试验区域。
　　支架预压荷载为模板及钢筋混凝土结构重量之和的1.1倍，
　　即1.1×[（25.5+0.5）×1×10.3+0.5×1.75×10.3×2]=545kN。
　　支架分三级预压，各级预压荷载值为预压设计值得60%、80%、100%，预压合格标准：
　　各监测点连续24h的沉降量平均值小于1mm；
　　各监测点连续72h的沉降量平均值小于5mm；
　　预压结束后形成书面预压报告，确定后续施工参数。
　　5 工艺流程
　　工艺流程见图5-1。

　　
　　6 工艺总结
　　新村停车场2号线部分盖体采用碗扣式脚手架施工，我工区施工的3号线部分采用M60盘扣式脚手架，通过对比分析有以下优缺点：
　　6.1两种支撑体系对比情况
　　表6-1 DWJ碗扣式脚手架与M60盘扣式脚手架对比表

　　
　　6.2存在问题
　　由于M60盘扣式脚手架承载力较高，板下立杆水平间距多数可调整到1.5m～1.8m，梁体下方适当加密，加之全部为下翻梁，在施工过程中存在以下缺点：
　　（1）盖体梁较多，尤其是次梁，间距多为2.2m，梁宽0.6～1.2m，下翻0.55～2.05m，采用该支架体系方案，顶板模板施工较繁琐，需要按照以下工序组织施工：①安装梁底模，②绑扎梁钢筋，③拼装梁侧模板，④二次搭设下翻梁间板支架（0.55～2.05m高），⑤铺设板模板，⑥绑扎板钢筋，⑦浇筑混凝土。由于需要二次搭设下翻梁间板支架，搭设增加一道工序且拆除时工序也较为复杂。如图6-1、6-2所示。

　　

　　二次起架实物照片
　　图6-2 梁、板支撑体系搭设示意图
　　（2）M60盘扣式脚手架承载力较高，因此立杆间距布置较大，多数为1.5×1.5m，半成品架体跨度大，不利于工人攀爬，尤其是安装龙骨、铺设模板时存在较大的高处坠落隐患。
　　（3）架体立杆间距大，龙骨必须采用强度高的钢质材料，如采用的14#工字钢和10#槽钢，相对方木而言较笨重，对吊装设备依赖较大，不便于按、拆，加之梁板高低跨较多，进一步加大安全隐患。
　　（4）架体立杆间距大，因此对地基承载力要求更高，需要加强对填土地基的处理。
　　（5）主龙骨采用钢质材料，长达6m，不利于调节梁体模板预拱度；次龙骨采用木质材料，强度较低，尤其是梁体底部跨度不宜超过1.2m，不利于发挥M60盘扣式脚手架承载力高的优点。
　　（6）停车场盖体下翻梁尺寸多样，且板跨长度不统一，搭设满堂支架易出现梁中心与下部支架不对称情况，出现支撑体系偏心受压情况。
　　（7）梁侧模板加固的主龙骨采用2根Φ48.3钢管+对拉螺杆，易出现梁侧竖向钢管与梁底龙骨碰撞的问题。
　　（8）采用盘扣架搭设的立柱作业平台虽然安全、美观，但是，不能整体吊装，需要重复搭拆，不利于立柱批量生产。
　　6.3改进措施及建议
　　通过盘扣在带上盖物业开发的地铁停车场使用，笔者认为盘扣式脚手架更适合板底平整的结构（如上翻梁结构、箱梁结构等），更能体现盘扣式脚手架的优越性，以下是针对新村停车场盘扣架施工的改进意见：
　　（1）定制60钢管对应的扣件，将梁底主龙骨更改为横向钢管或双U型钢，采用扣件或螺栓与立杆相连，如图6-3所示，避免二次起架，且节省梁底材料。

　　
　　图6-4 梁板共用立杆示意图
　　（2）立杆搭设到顶部后，立即组织工人安装防坠网、临边防护、行走的马道，确保人员安全。
　　（3）加强现场施工工序组织，可按照塔吊的覆盖范围进行分区，尽量减少交叉作业，各工序之间形成流水作业。如采用制式立柱作业平台先按照分区分块原则施工立柱，再逐跨搭设满堂脚手架，各工序之间形成梯度，采用汽车吊辅助吊装作业，从而提高施工效率。
　　（4）提前检测地基承载力情况并进行预压试验，为设计架体方案提供可靠参数。
　　（5）可适当裁剪主龙骨，减轻单根龙骨重量；或者采用强度高、重量轻的铝合金工字梁代替工字钢，在U型槽内镶嵌有木条，便于钉模板，如下图所示。
　

　
　　图6-5 铝合金工字钢示意图
　　（6）采用分区分块组织施工，提前根据图纸情况设计好支架平面布置，局部位置减小立杆步距，如将1.2m调整为2跨0.6米，确保梁体支架受力均匀。
　　（7）根据梁高，定做或租赁相应长度的短钢管作为下翻梁主龙骨，且支架立杆平面布局时充分留取空间，满足各类长度的钢管通用。
　　（8）框架柱操作平台改为10#方钢加工的组合型制式移动架，如图6-6所示。立柱操作平台主要材料为方钢、角钢、槽钢以及钢筋，单个自重约0.8t，主要供作业人员攀爬作业，不承担钢模板侧压力，模板采用倒链+钢丝绳进行定位；移动架轻便可采用塔吊或者吊车直接移动，可快速吊装重复使用，便于立柱流水、快速作业。

　　
　　图6-6 柱操作平台安装图
　　参考文献：
　　[1]李乐，吴天凯，王海.大体积混凝土浇筑下新型盘扣式支撑架体的受力特性分析[J].天津建设科技，2013，23（05）：14-16.
　　[2]柴守强.承插型盘扣式钢管脚手架搭设技术[J].铁道建筑技术，2015（03）：110-112+116.
　　[3]许尊.盘扣式脚手架在预制装配式建筑施工中的应用[J].建筑施工，2018，40（08）：1385-1386+1389.
　　