現澆混凝土梁板盤扣式支架施工工法

曹生輝

中圖分類號：TU15 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0093-06

1 前言

隨著中國建筑市場的不斷的革新與發展，部分傳統的老建筑產品和施工方法已經不能滿足現在日益增長的人工成本和材料成本，而承插型盤扣式鋼管支架支撐體系也是基于對建筑市場發展的需要，國外引進并更新、改進、升級換代的一種產品。

目前建筑市場的支撐架中，扣件式鋼管腳手架和碗扣式鋼管腳手架占據了很大比重，但是同時也有操作不方便、配件多且丟失、損壞嚴重等缺點，承插型盤扣式鋼管支架支撐體系針對這些問題，解決了操作上和使用上的不足，提高了工效的同時，也節省了材料。2011年前國家未出臺相應的規范標準，因此建筑市場并不認可此種支架體系，2010年出11月27日國家頒布了《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》（JGJ231-2010），2011年10月1日正式實施。技術規程頒布至今，承插型盤扣式鋼管支架得到迅速的發展，在建筑各領域廣泛應用，并在實踐中不斷改進更新，逐步得到了使用單位和建筑市場的認可。

武漢地鐵老關村車輛段建筑面積8.1萬平方米，支架最高15米。由于工程工期緊，項目通過普通鋼管架、碗口架、盤扣架的比對，綜合考慮只有盤扣架體能夠滿足工期、安全、成本、文明工地等要求。采用承插型盤扣式鋼管支架后，本工程最終在14個月的時間完成了造價7.295億的工程內容，取得了較好的經濟效益，結合本工程施工經驗總結形成本工法，供類似工程施工借鑒。

2 工法特點

2.1 高安全，低風險

1）高性能材料：各種水平桿、立桿都使用60系列（60*3.2）Q345B低碳合金結構鋼鋼管支架，比傳統支架所用Q235普碳鋼管材質大幅提升，專利的圓盤式節點設計，全自動的專業焊接工藝 ，熱鍍鋅浸鍍工藝 ，且均采用熱浸鍍鋅內外處理，不受銹蝕影響。標準化斜桿，為設計搭建穩定的系統結構提供必要構件。

2）可靠的連接方式：具有可靠的雙向自鎖能力，連接可靠安全。由于互鎖和重力作用，即使插銷為被敲緊，水平桿插頭與無法脫出。接節點具有可靠的自鎖能力，解決了傳統腳手架施工中靠人工鎖緊的不足，從而提高了鋼管的抗彎強度。

3）承載性高，穩定性好。從原材上看，承插式盤扣件的立桿及水平桿采用Q345B低碳合金結構鋼 （Ф60×3.2） ，立桿極限荷載可達20噸。

從架體受力上看，架體受力為立桿軸向傳力，使腳手架整體在三維空間、整體穩定性好、圓盤具有可靠的軸向抗剪力，各種干架軸線交于一點，承載力高，在相同布局下，承載能力是扣件鋼管腳手架的3倍，是碗扣式腳手架的2倍以上。模架具有較高的強度與剛度，極大地提高了混凝土澆筑質量。

2.2 高效率：

承插式盤扣架采用插銷卡入式固定，每一個連接，只需要插入插銷并敲緊；構件少且簡單，插銷與桿體在一塊，組裝方便且快速；省工時與人工，工作效率大幅度提升。

2.3 低經濟：

專業廠家提供支架全部材料，含頂托上的縱橫向分配梁，沒有損耗費。構建系列標準化，便于運輸和管理。無零散易丟失構件。由于重量輕、用量少、裝拆快的原因，搭拆費、運輸費、維護費都會相應的節省。

2.4 功能多：

根據具體的施工要求，能組成立桿模數0.3m，水平桿模數0.5m的多種組架尺寸和荷載的單排、雙排、支撐架、支撐柱等多種功能的施工裝備，并可做曲線和架空布置。

2.5 美觀：

由于架體有固定模數，架體均采用熱浸鍍鋅，搭設的架體整體美觀，布局整齊。

3 適用范圍

3.1 適用于有條件搭設滿堂支架的市政、公路、大型公共建筑、橋梁、房建現澆梁、板等施工。

4 工藝原理

架體采用60系列承插式盤扣式鋼管桁架式支撐結構，組合方式可采用矩陣形和梅花形。

盤扣式支架，是新型架體升級換代產品。這種架體桿采用Ф60mm，壁厚3.2mm，Q345B鋼管做主構件，圓盤為直徑135mm，厚10mm的沖壓件，圓盤上開設8個孔（4大，4小，大的連接水平桿，小口連接斜拉桿）

盤扣式支架結構由基礎、立桿（含底座、頂托）、縱橫斜向連接系（含水平桿、剪刀撐、斜桿）、立桿頂分配梁等組成。水平桿與斜桿端扣接頭通過插銷與焊接在立桿上的連接般連接，組成格構形式，剪刀撐用異形扣件與立桿、水平桿、斜桿連接。頂托上設工字鋼橫梁，其上再設縱向鋁梁。鋁梁直接承受模板、現澆混凝土等永久荷載和施工過程中產生的可變荷載，再將荷載分配到立桿傳遞至地基。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝流程

盤扣支架搭設施工工藝流程詳見圖5.1。

5.2 操作要點

5.2.1施工技術準備：熟悉圖紙，根據結構設計梁板尺寸及現場實際基礎標高，編制專項施工方案，編制施工工藝、進度計劃、質量標準、保證措施、安全文明措施、應急預案等。

5.2.2施工材料準備：根據批準的施工方案以及現場實際情況，計劃進場材料。進場材料根據施工進度計劃各種型號滿足施工需求，并在進場時根據規范要求進行驗收。

5.2.3測量準備：根據支架布置圖與格構梁的相對位置進行放樣找點，測量標高，計算架體高度，在各個支點彈線，支架布置點放樣完畢。

5.2.5地基處理：根據專項方案計算地基承載力要求，對架體基礎進行混凝土硬化或其他方式處理，以滿足支撐架體承載力要求。

5.2.5 盤扣支架搭設步驟

搭設原則：根據工程操作架體的構造在放樣完畢后，依照放樣位置，逐層搭設，保證整個架體搭設始終處于穩定安全狀態。

第一步：底座、第一層水平桿搭設

根據各支點位置進行底座安裝，在底座上設交錯布置高差500mm的基礎立桿，將水平桿桿端扣接頭套入圓盤小孔位置，敲緊插銷，使水平桿與立桿接連牢固，第一道水平桿距地面不易超過550mm。

第二步：搭設兩道立桿

上層立桿直接插入下層基礎立桿中，旋轉上層立桿，使插銷孔對位后插入限位銷。第一道立桿（長度3m/2m/1.5m）。

第三步：搭設第二層水平桿

搭設第二層水平桿與步驟一相同。

第四步：搭設第一層豎向斜桿

將豎向斜桿全部依順時針或全部依逆時針方向組搭，如下圖。將「豎向斜桿」套入圓盤大孔位置，使豎向斜桿頭前端抵住立桿圓管，再以銷板貫穿大孔敲緊固定。豎向斜桿具有方向性，方向相反即無法搭接。

第五步：逐層搭設支架

循環步驟二、三、四，逐層搭設上層支架，需要注意的是若第一層為逆時鐘方向組裝，則第二層以上的豎向斜桿同樣需以逆時鐘方向組裝。

第六步：剪刀撐搭設

剪刀撐采用Φ48×3.5mm普通鋼管，接長采用搭接，搭接長度不得小于1000mm，采用3個旋轉扣件分別在離桿端不小于100mm處進行固定。

架體每個側面均需塔設豎向剪刀撐，剪刀撐的斜桿與地面夾角45°～60°之間。每隔3～4個步距（4.5～6m）設水平剪刀撐。剪刀撐鋼管與盤扣支架交叉處用異形扣件扣牢。

剪刀撐與盤扣支架搭設同步進行，豎向剪刀撐隨支架搭設的高度接長，每搭設3～4層及時搭設水平剪刀撐。

第七步：安裝頂托、縱橫向分配梁

將頂托插入立桿中，用調節螺母調整插入深度，不得小于150mm，且絲桿外露長度不得超過400mm，頂托伸出頂層水平桿的懸臂長度不過超過650mm。

按設計標高計算支架兩端頂托標高，用掛線法調整全部頂托，使同一排頂托保證在一條直線上，再安裝工字鋼橫梁和縱向鋁梁。

5.2.6支架檢驗、驗收和使用管理

1）對進入現場的鋼管支架構配件檢查與驗收應符合下列規定：

（1）應有鋼管支架產品標識及產品質量合格證

（2）應有鋼管支架產品主要技術參數及產品使用說明書

2）模板支架應根據下列情況按進度分階段進行檢查和驗收：

（1）基礎完工后及模板支架搭設前

（2）超過6m的高支模架搭設至一半高度后

（3）搭設高度達到設計高度后和混凝土澆筑前

3）對模板支架應重點檢查和驗收下列內容：

首先根據測量控制點進行架體搭設控制線放樣，完成后對控制線先進行檢查驗收，合格后開始排底座；基礎排底完成后，對照搭設圖進行檢查驗收，合格后開始架體搭設；搭設過程中對構配件連接隨時檢查驗收；搭設完成后由技術負責人組織，現場技術人員、安質人員、監理工程師、作業隊伍共同驗收，驗收合格后方可使用。重點檢查以下內容：

（1）基礎應符合設計要求，并應平整堅實，立桿與基礎間應無松動、懸空現象，底座、支墊應符合規定。

（2）搭設的架體三維尺寸應符合設計要求，搭設方法和斜桿、剪刀撐等設置應符合規范規定。

（3）可調托座和可調底座伸出水平桿的懸臂長度應符合設計限定要求。

（4）水平桿扣接頭與立桿連接盤的插銷應擊緊至所需插入深度的標志刻度。

（5）檢查模板支撐架斜桿的銷板是否打緊，是否平行與主桿；橫桿的銷板是否垂直于橫桿；檢查各種桿間的安裝部位、數量、形式是否符合設計要求。模板支撐架的所有銷板都必須處于鎖緊狀態。

（6）腳手板應在同一步內連續設置，腳手板應鋪滿，上下兩層主桿的連接必須緊密，通過觀察上下主桿連接處或透過檢查孔觀察，間隙應小于1mm。

主桿及平主桿連接處的檢查

（7）不配套的模板支撐架和配件不得混合使用。

（8）懸挑位置準確，各階段的橫桿、斜桿安裝完整，銷板安裝緊固，各項安全防護到位。

（9）模板支撐架的垂直度與水平度允許偏差應符合下表規定要求。

（10）剪刀撐是否滿足方案要求，是否與支架交叉位置均有扣件。

（11）可調低座與頂托絲桿伸出長度是否滿足規范要求

（12）Φ60系列模板支撐架的U型頂托和下調整座的調整范圍如表所示。

4）在下列階段應對支撐架進行檢查：

（1）達到設計高度。

（2）遇有6級及以上大風和大雨、大雪之后。

（3）停工超過一個月恢復使用前。

5）使用管理：

（1）盤扣架的施工和使用應設專人負責，并設安全監督檢查人員，確保架體的搭設和使用符合設計和有關規定要求。

（2）在使用過程中，應定期對架體進行檢查，嚴禁亂堆亂放，應及時清理各層堆積的雜物。

5.2.7支架預壓

支架預壓按支架所承受最大施工荷載的60%、100%、110%三級進行，預壓荷載分布應與施工荷載分布基本一致，采用易于計量、裝卸的砂袋或預制混凝土塊堆載。加載過程中如發生異常情況時應立即停止加載，查明原因并采取措施保證支架安全后方可繼續加載。

5.2.8支架體系拆除

（1）支架拆除前應清除架上的材料、工具和雜物。

（2）拆除支架時，應設置警戒區和警戒標志，并由專職人員負責警戒。

（3）支架的拆除應在統一指揮下，按后裝先拆、先裝后拆的順序。

（4）同一層的構配件和加固件應按先上后下、先外后里的順序進行拆除；

（5）在拆除過程中，支架的自由懸臂高度不得超過兩步，當必須超過兩步時，應加臨時拉結；

（6）拆下立桿、水平桿、斜拉桿等及其他配件應傳送至地面，經驗收分類堆存，最后打包待運；

（7）拆除時，嚴禁拋擲，防止碰撞。

5.3 勞動力安排

6.材料與設備

6.1 材料

盤扣式支架的主要構成由立桿、基礎立桿、輔助桿、水平桿、豎向斜桿、可調底座、可調頂托、爬梯、工字鋼、鋁梁。

6.1.1 立桿與基礎立桿

立桿、基礎立桿為整個系統的主要受力構件，依其規格可區分為基礎立桿（不含限位銷）及立桿（含限位銷），基礎立桿使用于基座上第一支立桿。立桿、基礎立桿上的圓盤間距為500mm；立桿長度有1.0m、1.5m、2.0m、3.0m等四種規格，立桿為φ60.2mm，管壁厚為3.2mm（壁厚±0.15mm），材質為Q345B。

6.1.2 水平桿

水平桿用于連接各立桿而成一支撐架組，使各立桿間受力平均分布并相互支持，不易產生彎曲變形。水平桿材質為Q235，管徑為φ48.2mm，管壁厚為2.75mm（±0.275mm）。水平桿尺寸有0.30m、0.6m、0.9m、1.2m、1.5m、1.8m等六種規格，由于架體承載高，立桿間距大，水平桿0.30m不常用。

6.1.3豎向斜桿

豎向斜桿用于承受水平力，分散各支架之承載重，并可使整座之圓盤架不扭曲變形。豎向斜桿材質為Q235，管徑為φ48.2mm，管壁厚為2.75mm（±0.275mm）。豎向斜桿主要之尺寸有0.6×1.5m、0.9×1.5m、1.2×1.5m、1.5×1.5m等規格。

6.1.4 可調底座、可調頂托

主要用于各立桿調整水平、高低。牙管設立沖壓點，用以防止螺母松脫并保持牙管與基礎立桿或基座連接。牙管規格管徑分φ48.2mm，牙管長為600mm，牙管厚為5.0mm（±0.5mm），材質為Q235，螺母材質為FCD450。上、下調整座的可調整長度范圍皆為100mm～500mm。

6.1.5 工字鋼、鋁梁

工字鋼主要用于支架頂托上的主力力橫梁，鋁梁放置于工字鋼上，做為分配梁，在U型槽內鑲嵌有木條，便于釘模板，可以代替方木多次循環使用，節約成本，主要特性如下圖。

6.1.6 分體式爬梯

分體式爬梯，作為工程主體施工中工作人員上下的通道，獨立設置于支架之外，利用與盤扣架體相同的材料做為爬桿的主要結構，在其架構內安裝爬梯，其組成部分分為左右梯柱和爬梯踏板。

6.2 主要機械設備配置

盤扣支架搭拆主要機械設備為吊車或搭吊，用于吊裝材料；叉車用于倒運材料。

7.質量控制

7.1 工程質量控制標準

《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》 JGJ231-2010

《建筑施工臨時支撐結構技術規范》 JGJ300-2013

7.2 質量控制措施

主要控制原材料的質量，控制要點如下：

（1）鋼管應平直光滑、無裂紋、無銹蝕、無分層、無結巴、無毛刺等缺陷，不得采用橫斷面接長的鋼管。

（2）鑄造件表面應光整，不得有砂眼、縮孔、裂紋、澆冒口殘余等缺陷，表面粘砂應清除干凈。

（3）沖壓件不得有毛刺、裂紋、氧化皮等缺陷。

（4）各焊縫應飽滿，焊藥應清除干凈，不得有未焊透、夾砂、咬肉、裂紋等缺。

（5）構配件鍍鋅要求：插口內無鋅瘤、鋅皮。

（6）鋼管壁厚、焊接質量、外觀質量，底座和可調頂托材質及絲桿直徑、與螺母配合間隙用游標卡尺檢查或尺量。

8 安全措施

8.1 嚴格按照《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》要求進行搭拆。

8.2 支架的搭設和拆除必須由經過培訓的專業架子工擔任，持證上崗；非特種作業人員不得從事搭設操作。

8.3 架子工進入施工現場必須正確戴好安全帽、系好安全帶，每個架上作業人員要配備防滑手套、防滑鞋和工具安全鉤或袋，作業工具要掛在安全鉤上或放入袋內。

8.4 作業人員必須嚴格執行安全技術交底和上崗前的工作安排的規定。

8.5 支架在搭設時，嚴禁在安全禁區內穿行和進行交叉作業。在支架使用期間需設置安全通道或進行交叉作業時，必須搭設安全防護網。

8.6 嚴禁作業人員在支架上退行、嬉鬧和坐在桿件上，避免發生碰撞、閃失、脫手、滑跌、落物等不安全作業；嚴禁酒后作業。

8.7 支架必須隨施工進度搭設，未搭設完的材料，操作人員在離開作業崗位時，不得留有待固定的桿件和不安全隱患，確保支架的穩定性。不得將支架作為卸料平臺，嚴禁在支架上堆放物料。

8.8 嚴格按照施工方案及相應的安全技術規范、標準施工，施工時要控制好立桿的垂直度、水平桿的水平度，并確保節點、卸載點位置符合要求。

8.9 遇到大雨、霧、雪或6級以上大風時，禁止搭設支架。風雨雪停后，需重新檢查，確保安全后方可上架施工。

8.10 支架施工過程中出現事故隱患時，必須立即停止施工，將作業人員撤離，并采取措施排除隱患，直到安全得到保證后方可恢復施工。

8.11下列人員不得從事支架施工工作：有高血壓、心臟病、癲癇病和其他不適應高空作業的疾病人員。

9 環保措施

9.1 施工中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境衛生的法律、法規和規章制度，加強管理，接受相關單位及部門的監督和檢查。

9.2 對施工場地和便道定時灑水，降低粉塵。

9.3 作好施工機械設備維護，減少油料的滴、漏，不得隨意傾倒廢油。

9.4 生產和生活垃圾分類集中堆放、收集，送到指定地點處理。

9.5 工程完成后，拆除所有臨時的構筑物，清除垃圾和雜物，恢復原貌。

10 效益分析

10.1 支架材料質量有保證，解決了目前市場上碗扣、普通鋼管質量不合格的問題。

10.2 支架搭設速度快，能夠有效的縮短工期。

10.3 有專業有廠家負責支架方案的設計、材料運輸、現場支架搭拆、材料看管。減少了施工現場管理。

10.4 材料全部采用熱鍍鋅工藝，架體外觀呈銀灰色金屬色，色澤美觀統一，有利于提高現場文明施工整體形象。

10.2 采用滿堂盤扣支架比碗扣支架節約，每方綜合單價節約約0.5-1元。

11 應用實例

武漢地鐵老關村車輛段建筑面積8.1萬平方米，支架最高15米。由于工程工期緊，項目通過普通鋼管架、碗口架、盤扣架的比對，綜合考慮只有盤扣架體能夠滿足工期、安全、成本、文明工地等要求。采用承插型盤扣式鋼管支架后，使用部位涵蓋運用庫、檢修庫、物資總庫、鏇輪庫、洗車機庫及控制室、綜合樓C區門廳、材料棚工程、門衛房等工程。施工后不僅滿足業主工期要求，且現場文明施工得到了業主的好評，本工程最終在14個月的時間完成了造價7.295億的工程內容。

參考文獻

[1]《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ162-2008）

[2]《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》（JGJ231-2010）

[3]《建筑施工臨時支撐結構技術規范》（JGJ300-2013）