承插盤扣式模板支撐系統在黃渡改造工程中的應用

紀 明，錢澤倫，徐曉明

(國網上海市電力公司檢修公司，上海 200063)

1 工程概況

黃渡500 kV變電站站址位于上海市嘉定區西南12 km的黃渡鎮、曹安公路南側安虹路東側，站址東西長約420 m，南北寬約250 m。為改善黃渡站電壓質量，降低線路損耗，減少輸配電設備容量，在站內新建66 kV GIS室放置無功設備。由于該建筑物的砼構件模板支撐高度已超過8 m，根據《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》的要求，需要對該高支模體系進行專家評審。高大模板支撐系統危險性較大，傳統鋼管扣件式支撐架存在的搭拆操作繁瑣、安全性差、易損耗等缺陷暴露無遺。因此，決定在66 kV GIS室采用承插盤扣式鋼管支架模板支撐系統。

2 盤扣式腳手架的安裝

盤扣式腳手架分為立桿、水平桿、斜桿。各類桿件集成了專用的連接配件，水平桿與斜桿上的連接卡鉗通過插銷固定在立桿的連接盤上。立桿的連接盤共有8個孔，4個小孔為水平桿專用，4個大孔是斜桿專用[1]。水平桿卡鉗、圓盤與鋼管采用滿焊固定，力量傳遞正確無誤，而斜桿卡鉗設計為可轉動，通過鉚釘與鋼管固定(見圖1，圖2)。

圖1 盤扣式腳手架

盤扣式腳手架的安裝步驟(見圖3)如下。

圖3 盤扣式腳手架安裝示意圖

(1)依照腳手架配置圖尺寸放樣后，將可調底座排列至各定位點(圖4(a))。

(2)將基座的主架套筒朝上套入調整座上方，標準基座下緣需完全置入扳手受力平面的凹槽內(圖4(b))。

(3)將第一層橫桿頭套入圓盤小孔位置使橫桿頭前端抵住主架圓管，再以斜楔貫穿小孔敲緊固定將基礎立桿長端插入基座的套筒中(圖4(c))。以檢查孔位置查看平主架是否插至套筒底部。基礎立桿僅使用在第一層搭接，第二層往上均使用立桿(圖4(d))。

(4)依次安裝第二層橫桿(圖4(e))，將第一層斜桿全部依順時針或全部依逆時針方向組搭(圖4(f))。將第一層斜桿套入圓盤大孔位置，使斜桿頭前端抵住主架圓管，再以斜楔貫穿大孔敲緊固定。斜桿具有方向性，方向相反即無法搭接。

(5)搭設第二層立桿和第三層水平桿，并保持與第一層相同方向搭接第二層斜桿(圖4(g))。若第一層為逆時針方向組裝，則第二層以上的斜桿同樣需以逆時針方向組裝。

(6)當腳手架施工至頂部時，將U型調整座絲管插入立桿管中，再以扳手調整至所需要高度(圖4(h))。

3 盤扣式腳手架施工方案

軸A～軸D部分為主變室，頂部無屋蓋。軸D～軸F為66 kV GIS室，東西向長158 m，南北向寬9 m。根據混凝土結構設計規范中的要求，每隔55 m需設置一條伸縮縫。因此在7-8,16-17,23-24軸之間設置了3條伸縮縫。由于66 kV GIS室被3條伸縮縫分割為4部分，每部分的腳手架布置方式基本相同。7-8與16-17兩條伸縮縫之間的結構在搭設腳手架時，部分立桿存在于電纜溝上端，且電纜蓋板不能直接受力。本文選擇7-8與16-17兩條伸縮縫之間的結構進行施工分析。

3.1 桿件選型

腳手架立桿采用Φ48×3.2 mm 鋼管，水平桿采用Φ48×2.5 mm 鋼管，豎向斜桿采用Φ33×2.3 mm 鋼管，水平斜桿采用Φ42×2.5 mm 鋼管，可調托座采用Φ38×5.0 mm 鋼管，木方選用截面為40×90 mm的東北落葉松，模板選用15 mm厚覆面膠合板。

3.2 施工方案

根據梁板結構圖，板厚200 mm，梁截面尺寸共有11種。為考慮結構安全性及間距的模數化，在進行立桿布置時，統一采用截面積最大的梁(400×1 000 mm)進行計算。最終得到以下布置方案。

板下立桿間距為0.9 m×0.9 m，在梁板連接處，所有梁底均增設1根立桿，見圖4。因本結構以15軸為中心向兩側分段施工，模板支撐系統應及時與周邊澆筑完成的混凝土柱進行拉結(如圖5所示,1為結構柱，2為模板支架，3為水平抱桿)，且支撐系統禁止與腳手架、卸料平臺等架體相連。然后開始進行梁模板的安裝，如圖6所示[2]，按250 mm的設計間距鋪好40 mm×90 mm×2 000 mm方木，并使用15 mm厚膠合板做壓腳壓緊側模底部。底部模板應按照梁跨長的1/1 000～3/1 000進行起拱，接著進行梁、板鋼筋的綁扎。之后吊直側模，在梁的中部增設對拉螺桿。完成梁側模與板模的拼接并封閉接口縫，即可開始進行混凝土澆筑。

圖4 板下桿件布置示意圖

圖5 支撐系統與柱的拉結

圖6 模板支撐設計大樣圖

為提升高支模區域的整體剛度，在結構四面用扣件式鋼管腳手架各設置了撐距為6 m的垂直剪刀撐，并沿著標高為1.8，6.3，9.3 m處設置撐距為6 m的水平剪刀撐。梁板承重采用可調頂托承載，頂托內雙鋼管受力，底部設可調底座，掃地桿離地不大于0.45 m，水平桿步距1.5 m。屋面板有坡度部位，頂托內鋼管垂直于坡度方向設置，托槽內設楔形墊塊。最終通過BIM軟件形成的效果圖如圖7所示。

圖7 BIM效果圖

3.3 施工過程中的注意點

區別于常規建筑施工，66 kV GIS室不僅要保證自身結構安全，還需考慮到周邊的帶電設備與導線可能帶來的隱患。南北向地下運行電纜是防護重點，高支模和腳手架均要跨越該電纜。且腳手架搭設至結構頂部時，施工人員工作中容易碰觸上部高壓線，從而造成停電甚至人身傷亡事故。

(1)電纜溝處立桿的布置。66 kV GIS室22軸～23軸之間存在1.6 m×2 m×20 m的電纜溝，電纜溝內運行著兩條渡渭線及4臺500 kV主變電纜。為保證電纜的安全運行，立桿搭設時不能直接受力在電纜溝蓋板上。為此，用5 m長的30號工字鋼在電纜溝上部搭接，兩端放置在澆筑完成的基礎混凝土上。立桿對應部位在工字鋼上設1Φ25定位鋼筋，長度100 mm，焊接在工字鋼上，并在其上部繼續架設立桿。電纜溝處工字鋼架設部面圖如圖8所示。

圖8 電纜溝處工字鋼架設剖面圖

(2)近電作業的安全措施。因材料吊裝、混凝土泵車等機械在工作狀態時需要跨過腳手架上部工作，容易碰觸上部電線，因此須嚴格控制施工作業高度。材料安裝完成后，采用焊接、捆綁、訂固等方式，將支撐材料連接成整體，避免發生材料傾倒傷人事故，并安照相關規范要求，設置限高、限寬架，做好門洞防撞措施。

4 結語

通過黃渡500 kV變電站改造工程中66 kV GIS室超高頂板結構的施工，對該結構的承重腳手架體系進行了設計和優化。在電力行業推廣應用承插型盤扣式腳手架新技術，取得了良好效果。

(1)實現了模塊化作業。盤扣式腳手架搭拆快捷，水平桿與立桿之間的連接不需使用特殊工具，只要用一把鐵錘就可以完成搭設與拆除，真正做到了省時、省工、省力。

(2)提高了施工安全性。構件全部采用熱鍍鋅防腐工藝，不會因銹蝕而降低承載力。經核算，承插型盤扣式鋼管支架具有足夠的力學強度和穩定性。其抗下滑力為普通扣件式鋼管腳手架的14.5倍。

(3)大幅縮減工期。據統計，66 kV GIS室施工所需的承插型盤扣式高支模總體積25 000 m3，總質量685 t。而結構從開始搭設腳手架到主體結構封頂，僅歷時37天。由此可見，承插型盤扣式模板支撐系統搭設效率非常高，適合工期緊張、體量龐大的高支模施工作業。

承插型盤扣式模板支撐系統對周邊環境污染少、安裝便捷、結構可靠，切實提高了輸變電工程安全文明施工水平，在強化本質安全建設方面發揮了重要作用。