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浅谈承插型盘扣式脚手架在高大模板支撑中的应用

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：刘微

[导读] 摘要：承插型盘扣式钢管支架在建筑施工中应用十分广泛，其为几何结构不变体系，其组成有可调底座、立杆（脚手架由套管承接连接）、斜杆与水平杆（二者均为接头和杆端卡入连接盘）等。

        上海金山石油化工建筑有限公司上海 200000
        摘要：承插型盘扣式钢管支架在建筑施工中应用十分广泛，其为几何结构不变体系，其组成有可调底座、立杆（脚手架由套管承接连接）、斜杆与水平杆（二者均为接头和杆端卡入连接盘）等。与传统的脚手架相比，承插型盘扣式脚手架的承载力大，是传统脚手架承载力的2~3倍，在相同支撑体积下，盘扣式比其他脚手架的用钢量少1/2，重量减轻1/2，方便安装和拆卸，大大减轻了整个架体施工的成本。
        关键词：承插型盘扣式；脚手架；高大模板支撑；应用
        1、工程概况
        某学校地下室连通口为双柱三跨矩形框架结构，结构外包尺寸为23.1m×176.1m，车站顶部覆土约3.0m。车站中心里程面高程（绝对值）为14.789，标准段线间距为17m。本站一层结构最高模板支架搭设高度8.34m≥8m，结构的最大跨位于东西两端的扩大段，最大跨度11.1m＜18m，施工总荷载S=max[S1，S2]=27.696kN/m2≥15kN/m2，集中线荷载S=max[S1，S2]=30.456kN/m≥20kN/m。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》的要求“混凝土模板工程：模板支撑高度8m以上，搭设跨度18m及以上，施工总荷载15KN/m2及以上，集中线荷载20KN/m及以上”属于由专家论证审查的分部工程，高大支模支撑体系的搭设及拆除过程的整体稳定属于重大危险源。该工程属于规定的具有一定危险性且超过一定规模的分部分项工程。
        承插型盘扣式脚手架立杆上每隔一定距离焊有圆盘，水平杆采用杆端扣接头卡入连接盘，用楔形插销连接，立杆的接长采用套管承插连接。一般与可调底座、可调托撑等多种辅助件配套使用。其主要特点如下：
        （1）安全可靠。立杆上的圆盘与水平杆上的接头楔紧，接头传力可靠。立杆与立杆之间承插后同轴心传力，受水平杆定尺长度的控制，立杆的垂直度得到了保证，使架体受力以轴心受压为主。架体的每个单元近似格构柱，因而承载力高，不易发生失稳。
        （2）搭拆快，易管理。水平杆与立杆连接，无需特殊工具，只用I把铁锤敲击楔形插销即可完成搭设与拆除，工效提高2～3倍，真正实现省工、省力、省时。全部杆件均系列化、标准化，便于仓储、运输和堆放，既保证了现场文明施工，又避免了材料的丢失、损坏。
        （3）节省材料，绿色环保。由于采用低合金结构钢为主要材料，在经过表面热浸镀锌处理后，与其他支撑体系相比，在同等荷载情况下，材料可以节省1／3左右，产品寿命可达15年，同时节省相应的运输费、搭拆人工费、管理费、材料损耗等费用。
        2、模板及支架形式选用及应用优势
        （1）经综合比较，计划采用承插型盘扣式脚手架作为本工程的支撑体系。
        支架立杆采用A型盘扣件立杆规格为φ60mm×3.2mm，Q345A；竖向斜杆规格为φ48mm×2.5mm，Q195；水平斜杆规格为φ48mm×2.5mm，Q235B。立杆选用0.3m、1.0m、1.5m、2.0m的杆件，横杆选用0.3m、0.6m、0.9m、1.2m、1.5m的杆件；可调底座螺杆长度为0.5m，可调托撑螺杆长度为0.5m。结构板、梁底主楞为10#工字钢，次楞为100mm×100mm的方木，模板均采用1220mm×2440mm×18mm覆面木胶合板。
        应用优势。新型承插型盘扣式支架作为新兴的高大模板支撑形式，在工程项目中应用效果较好，具有其他支撑形式无法比拟的优势,结合相关工程实践经验可归纳为以下几点。
        1)适用范围广可广泛用于建筑内外架、临时建筑物、桥梁结构等。
        2)施工简单方便，管理难度小新型承插型盘扣式支架施工简单、效率高、工期短。支架连接节点固定在杆件上，便于管理、不易丢失。支架整体刚度好,不易出现损坏的情况。
        3)运输方便，可反复使用新型承插型盘扣式支架的杆件长度相对较小,运输便利。结构刚度大,不易损坏，可反复使用,有利于节约成本。
        3、风险控制及策划
        针对模板支设体系施工存在的风险，其风险控制的实施文件可按照项目实施规划大纲的要求执行。在高大模板支撑体系中往往因为前期策划和风险评估不足，造成安全和质量事故的发生。针对于此高大模板支撑在实施前就必须应用风险管理的思想，对每道工序施工存在的风险识别，并对每个风险点都制定了相应的措施。其主要可以从两个方面进行风险分析：
        （1）设计方案的合理性。在初步设计时，要从架体纵、横、步距，剪刀撑等构造方式，扫地杆高度等因素进行分解风险，选择合理的、安全的以及经济型的方案。
        （2）高大模板支撑体系管理的完整性。在实施阶段，要从人员教育、人员资质、安全防护、检查验收四个因素处罚，认真的执行方案交底。（1）加强原材料进场验收关。项目在人员配置过程中必须定人定岗进行动态管理，限额领料，严把材料检验关。
        （2）根据《建筑施工模板安全技术规范》的要求，高大模板支撑体系设计应具有足够的刚度、承载力和抗倾覆性，可以承受混凝土浇筑时所形成的荷载。
        （3）加大过程验收关，重点检查剪刀撑设置不规范或缺失、立杆下未进行地基处理、立杆缺失、对接位置不符合要求等是存在的主要问题。
        （4）在充分分析的基础上，制定风险控制预案，成立风险控制领导小组，严格落实风险控制措施。定期对内部员工及各分包商员工进行安全风险培训，让安全意识常留心中。
        4、模板及支撑体系设计
        根据计算，本工程主体结构模板工程及支撑体系施工参数如表一所示。
                                           表一主体结构模板工程及支撑体系施工参数表

        板下腋角模采用15mm厚覆面木胶合板，次楞采用100mm×100mm方木，间距为250mm，主楞采用10#工字钢。腋角采用盘扣式满堂脚手架，面板采用15mm厚覆面木胶合板，立杆纵距为1500mm。
        板底及底纵梁加腋部位存在高低差，施工时先用木楔在加腋部位找平，采用钢筋预埋的方法将木楔固定牢固，然后利用短节或者底托及立杆0.6m节点位进行调整。
        5、承插型盘扣式钢管支模架的搭设及拆除
        承插型盘扣式钢管支模架的总体施工工艺流程：测量放样→立杆基础处理→放线定位→按定位铺设可调底座、调节螺母至设计高度→在可调底座上放置立杆→安装扫地横杆→用钢卷尺和线绳将架体调直→用水准仪和线绳将架体调平→进行横杆与立杆安装→进行斜拉杆安装→直至封顶安装端横杆和斜拉杆→进行主次龙骨与调顶托安装→模板安装→混凝土的浇筑、施工→支架拆除。
        模板支撑脚手架要保证横成排、纵成行，立杆杆身垂直、纵向水平杆平直、横向水平杆平齐，立杆步距、纵距、横距均要符合规范要求，保证架体整体牢固、稳定、安全、适用、美观。
        按照放线位置铺设可调底座，将可调底座的螺母调整到设计高度，扫地杆距离地面高度不应大于550mm，可调底座丝杆外露长度不应大于300mm。然后安装立杆（套筒朝上）、横纵向扫地杆、横杆、斜拉杆（支模架高度大于8m时，立杆与立杆的连接接头位置错开高度不宜小于500mm），并对扫地杆的水平度进行调整。第一根立杆和第一排横杆放好后，需进行撂底验收。搭设上部架体，在一阶段支模架搭设完成后，要立刻对水平杆步距、水平杆的水平偏差、立杆的横距、立杆的垂直偏差与立杆的纵距进行校正，要保证立杆的垂直偏差不大于模板支架总高度的0.2%，且不能超过50mm。若模板支架的设置在多层楼板上，则要确保下层支撑立杆与上层支撑立杆处于同一轴线。架体根据施工方案，用立杆、横杆、斜拉杆相连成一个整体，非标准尺寸均采用钢管扣件连接。若搭设的满堂模板支架高度在8m（含）以下，则其步距要小于或等于1.5m，要将竖向斜拉杆设置在支架体周围外立面向内的每层第一跨中，同时还要设置在支架体整体的顶层与底层，且要将剪刀撑（以扣件钢管搭设）或竖向斜拉杆设置在支架体内，间隔5跨设置一个，由底层设置到顶层。
        若满堂模板支架的支架体高度超过4步距，则要再进行水平剪刀撑（扣件钢管）或顶层水平斜拉杆设置。若低于4步距（含），则可不进行设置。若模板支架的搭设高度大于8m，则要满布设置竖向斜拉杆，保证其步距在1.5m以下（含），且在每4~6步距高度的位置进行剪刀撑（钢管扣件）或水平层斜拉杆设置。模板的支撑系统与周围已经浇筑的混凝土梁柱进行拉结，提高整个支撑体系的稳定性。架体总高度与架体的宽度之比不宜大于3。支模架搭设到结构底基本高度后，若出现不满足安装可调托座的情况，可用不同长度的立杆进行组合调节标高（立杆的规格一般有2m、1.5m、1.0m、0.5m和0.35m），调节立杆安装完毕后，预留出安装U形顶托和主次龙骨的距离。安装U形顶托和主次龙骨，利用可调托座对结构设计标高进行最后的微量调整，保证丝杆外露小于或等于40cm的长度，且可调托座在顶层水平杆伸出的悬臂要低于65cm（含），其插入立杆要超过15cm（含），最终达到设计标高的要求。保证最顶层高达模板支架的水平步距小于标准步距一个盘扣间距。
        按照相关标准进行模板铺设，绑扎钢筋，将模板内的杂物清理干净，检查合格后预检。模板之间不能存在缝隙，调整模板不平直位置，保证模板不漏浆且无缝隙。在完成顶板模板后，要采用拉线的方式对其起拱进行检查，同时检查是否存在柱边与板边不平直、顶板与柱交接位置不方正、其他构件、柱上口截面的尺寸与要求不符合等情况。
        6、盘扣式支架的检查与验收要求
        6.1验收程序
        在使用模板支架前，项目部要进行组织验收。验收的参与人员有监理工程师、项目经理、技术负责人及相关人员等。对高大模板支架，施工企业的相关部门也应参加验收。
        6.2按照规定检查并验收钢管支架构配件
        确保钢管支架有产品质量合格证与标识，确保钢管支架有产品使用说明书与技术参数。若发现钢管支架的质量存在问题或有疑问，则可进行质量试验与抽检。
        6.3要根据实际情况对模板支架进行验收和检查
        验收与检查要在铺设模板之前与完成基础施工后进行。高支模架的高度若超过8m，则要在其完成过程中加强检查，且搭设高度与设计高度一致后进行。
        6.4要对模板支架的内容进行重点验收和检查
        要保证其基础与设计要求相符，其应坚实平整，基础与立杆之间不能存在悬空或松动的情况，支垫与底座要与固定相符。架体的三维尺寸要与设计要求一致，其搭设的方法、剪刀撑与斜杆等的设置方法要符合规定。可调底座与其超过水平杆的长度要和要求相符。保证水平杆的楔形插头插入立杆插座要紧致，所需插入深度不得少于插座深度的3/4。
        7、结语
        经实践证明，采用承插型盘扣式脚手架比传统脚手架每平方米节约工程造价25%，缩短施工周期35~40天，具有良好的经济效益和环境效益。在建筑工程的高大模板支撑体系的施工中应用承插型盘扣式脚手架具有重要作用，不仅可以保证施工的安全性，保证在限期内完成施工，同时其经济效益与环境效益均十分理想，因此可以大范围推广。
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