大跨井字梁板施工中的承插型盤扣支架設(shè)計(jì)與應(yīng)用

馮小軍

中鐵十二局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司 山西 太原 030024

1 工程概況

上海新發(fā)展75#～76#倉庫新建項(xiàng)目1層樓板為高密集度井字梁板混凝土結(jié)構(gòu)，面積約77 000 m2，層高10.0～11.2 m，板厚150mm，主梁跨度12 m，截面尺寸主要為750mm×1 050mm，次梁縱橫向間距按3 m布置，截面尺寸為350mm×950mm。

2 方案設(shè)計(jì)

本工程方案制訂之初，對扣件式鋼管腳手架、碗扣式腳手架、輪扣式腳手架和承插型盤扣腳手架4種支撐體系進(jìn)行了比選。輪扣式腳手架因只有地標(biāo)性驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，首先排除；碗扣式腳手架與扣件式腳手架性能及受力形式相似，統(tǒng)一以扣件式腳手架進(jìn)行比選。經(jīng)對比分析，與扣件式鋼管腳手架（碗扣架）相比，采用盤扣架體系人工費(fèi)可節(jié)省324萬元，材料費(fèi)需多支出338萬元，總體需多投入14萬元。但根據(jù)本工程實(shí)際情況，綜合考慮現(xiàn)場材料和人員組織難度、場地限制、質(zhì)量控制、工期要求等因素，決定選用承插型盤扣式腳手架[1]。

3 轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)

盤扣架具有模數(shù)化程度高、單根立桿承載力高的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本工程的荷載情況，立桿間距可調(diào)整至1.2 m×1.5 m，既節(jié)省材料，又能提高搭設(shè)效率，結(jié)構(gòu)受力也比較合理。但在現(xiàn)場實(shí)施中存在2個(gè)問題：

1）若立桿間距按1.2 m×1.5 m布置，用鋼管或木方作為梁板主次龍骨，強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，無法確保梁底的有效支撐。

2）本工程樓板為井字梁設(shè)計(jì)，主次梁比較密集，存在井格梁內(nèi)樓板面積小且數(shù)量多的特點(diǎn)。根據(jù)規(guī)范要求及專家意見，井格內(nèi)樓板支撐距離梁側(cè)邊不得大于30 cm，按方案設(shè)計(jì)的立桿模數(shù)無法滿足要求。

為確保實(shí)現(xiàn)架體支撐方案比選時(shí)的預(yù)期效果，針對存在的問題，經(jīng)向?qū)＜易稍円庖姾驼J(rèn)真研究，決定通過加設(shè)鋁梁轉(zhuǎn)換層的方式來解決上述問題。本方案中采用性能較好的185#鋁梁作為次梁主龍骨并兼作樓板支撐的轉(zhuǎn)換層[2]。

4 支撐體系設(shè)計(jì)

4.1 盤扣選材

立桿鋼管采用48系列，外徑為48.2mm，壁厚均為3.2mm，材質(zhì)為Q345A；橫桿鋼管外徑為48mm，管壁厚為2.5mm，材質(zhì)為Q235B；斜拉桿鋼管外徑為33mm，管壁厚為2.3mm，材質(zhì)為Q195；頂托采用“U”字形設(shè)計(jì)，平面尺寸150mm×150mm，頂托總長555mm；底座鋼板平面尺寸150mm×150mm，底座總長465mm；頂托和底座的鋼板厚度均為5.0mm。承插型盤扣鋼管支架桿件全部采用熱鍍鋅防腐處理[3]。

4.2 立桿平面布置

圖1 立桿平面布置

4.3 樓板支撐體系設(shè)計(jì)

模板采用厚12mm木模板；次龍骨采用40mm×90mm木方，沿字母軸線縱向鋪設(shè)，中心間距100mm，跨度1.5 m；主龍骨采用φ48mm×3.0mm三排鋼管，沿?cái)?shù)字軸線橫向鋪設(shè)，中心間距1 500mm，跨度最大1.0 m，可按實(shí)際操作情況進(jìn)行調(diào)整（圖2、圖3）。

圖2 ③—②軸方向剖面

圖3 —軸方向剖面

4.4 ③—②軸方向次梁支撐體系設(shè)計(jì)

模板采用厚12mm木模板；次龍骨采用150#鋁梁，順梁向鋪設(shè)，中心間距234mm，跨度1.5 m；主龍骨采用185#鋁梁，橫梁向鋪設(shè)，中心間距1 500mm，跨度1.5 m（圖4）。

模板采用厚12mm木模板；次龍骨采用40mm×90mm木方，順梁向鋪設(shè)，中心間距120mm，跨度0.6 m；主龍骨采用φ48mm×3.0mm雙鋼管，橫梁向鋪設(shè)，中心間距600mm，跨度0.75 m（圖5）。

圖4 次梁支撐體系示意

4.6 主梁支撐體系設(shè)計(jì)

主梁模板采用厚12mm木模板；次龍骨采用150#鋁梁，順梁向鋪設(shè)，中心間距234mm，跨度1.5 m；主龍骨采用15#的H型鋼，橫梁向鋪設(shè)，中心間距1 500mm，跨度最大0.70 m（圖6）。

圖5 次梁支撐體系示意

圖6 主梁支撐示意

5 結(jié)語

通過巧妙地利用鋁梁作轉(zhuǎn)換層，一方面充分發(fā)揮了盤扣式鋼管腳手架強(qiáng)度高、承載力高的優(yōu)點(diǎn)，梁底轉(zhuǎn)換層以下，模數(shù)統(tǒng)一，立桿間距加大，既節(jié)省了材料，節(jié)約了成本，又提高了搭拆效率，爭搶了工期，加快了周轉(zhuǎn)，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益；另一方面，通過在轉(zhuǎn)換層上布置短支撐，適當(dāng)減小短支撐立桿間距，既保證了板底主、次龍骨的強(qiáng)度要求，又滿足了專家意見和規(guī)范要求（板底支撐距梁側(cè)立桿間距不得大于30 cm的硬性要求）。

綜上所述，通過“盤扣＋轉(zhuǎn)換層”體系在本工程上的成功運(yùn)用，為大跨度高密集度井字梁板的高支模設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)思路和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，很好地解決了新型高強(qiáng)支撐體系模數(shù)化高、承載力高與常規(guī)龍骨體系承載力低的矛盾，可為類似項(xiàng)目提供借鑒。