盤扣式支模架特點及應用情況分析

廖建平

(耀華建設管理有限公司，浙江 杭州 311100 )

0 引 言

支模架體系是在建筑混凝土澆筑過程中為固定模板而架設的臨時支撐系統，它隨著模板工程技術的發展而發展，目前我國常用的支模架結構形式主要有扣件式鋼管支模架、碗扣式鋼管支模架、門式鋼管支模架、盤扣式鋼管支模架等，伴隨著人們對建筑工程的要求不斷提高，對建筑施工期間和支模架體系的安全性也相應的提高，但我國目前支模架體系在設計理論、施工安全技術等方面的研究還比較薄弱，存在一定的不足。因此有必要加強這方面的研究工作，以提高支模架體系在建筑工程施工過程中的安全性能，進而推動我國模板直接設計和施工技術的健康發展。

1 支模架系統概述

1.1 支模架系統

在建筑工程中，在混凝土澆筑期間為了固定模板的形狀和位置而搭建的，承受模板、鋼筋、混凝土等的自重和施工荷載等的臨時支撐系統，成為模板支架結構，簡稱支模架，屬于施工腳手架的一種。早期的支模架多由木材制成，其尺寸、高度都不宜調節；后期發展為鋼、木梁拼裝的模板托架，下部利用鋼、木材構成支撐系統，這種支模架系統拼裝和搭建的工作量大、費工費料、浪費資源、施工效率較低、質量不高而且難以調整；再隨著社會經濟的發展，鋼材支模架具有可伸縮性、強度高、可重復利用等優點而被廣泛的應用。

1.2 支模架系統發展歷史

在解放前，我國建筑結構普遍比較簡單，建筑高度也不高，多采用竹篙、木材等作為模板支架材料；到了20世紀80年代，我國人口規模逐漸擴大，城市化進程逐漸加快，出現了很多新型建筑和高層建筑，傳統的支模架系統已無法適應時代的發展，因此我國引進并推廣了扣件式模板支架體系；其后我國的建筑行業的快速發展引領了諸多的新技術、新工藝的涌現，滿足了各類高層建筑、大空間建筑、室內外裝修、設備安裝等工程的支模架體系的需求，建設部選定了“新型模板和腳手架應用技術”項目作為建筑業重點推廣應用的新技術，我國的新型支模架的研發和推廣獲得了極大的發展空間和進步。經過長期和多代人的不斷努力，我國的支模架體系逐漸發展為扣件式鋼管支模架、碗扣式鋼管支模架、門式鋼管支模架、盤扣式鋼管支模架(圖1)等幾種類型。

圖1 盤扣式鋼管支模架系統

2 盤扣式支模架的特點

2.1 盤扣式支模架

盤扣式支模架是屬于承插型鋼管支模架的一種，在一些發達國家，盤扣式支模架技術應用時間悠久，在建筑工程施工中得到了廣泛的應用，近些年來盤扣式支模架在我國也得到了快速的發展，部分企業也申請了很多專利，并取得了一定程度的應用。盤扣式支模架主要由立桿、水平桿、斜桿、可調底座、可調托座等部件組成(圖2)，通過在立桿上一定距離焊接帶有插銷孔的盤式連接件，水平桿和斜桿上焊接插頭和插銷，在使用時立桿之間通過承插連接加長，將具有自鎖功能的插銷與盤式連接件相連接，實現將水平桿、斜桿與立桿之間的組合連接，形成不同規格的穩定的幾何不變支模架結構體系。

圖2 盤扣式支模架的構件

2.2 盤扣式支模架的優點

盤扣式支模架之所以在建筑工程施工中應用廣泛，是因為其具有多種其他支模架體系不具備的優點。

(1)盤扣式支模架系統技術先進，其采用的連接方式是國際主流的腳手架連接方式，合理的節點設計使立桿、水平桿、斜桿等各桿件傳力均匯交于一點，連接牢固、結構穩定，支架的承載力高，安全可靠。

(2)盤扣式支模架系統安全性能優越，其插銷具有自鎖功能，可以保證各桿件的連接可靠，同時盤扣式支模架系統的水平桿和斜桿組成的每個單元都是穩定的三角形結構，其在受到外部荷載后不易變形，另外腳手板和步梯都能起到保證架體穩定和工人安全的作用，因此盤扣式支模架系統比其他類型的腳手架具更高得到安全性。

(3)各構件采用新型材料和工藝，節點性能和連接性能良好。目前國內大部分廠家生產的構件采用強度更高的低合金結構鋼，部件內外采用熱鍍鋅防腐工藝，構件既美觀又不易生銹，提高了產品的使用壽命，節省了資源，同時降低了其保養費用，提高了支模架的經濟效益。

(4)盤扣式支模架各構件主要由立桿、水平連桿、斜拉桿等部件組成，具有統一的規格和標準，屬于工具型的材料，單個連接桿件質量輕便，架體裝拆便捷，不易丟失構件，施工效率高。

(5)盤扣式支模架的品質可靠，構件產品加工需要經過多道工序，均有專機完成，人為干擾因素少，產品的精度高、質量穩定可靠、可隨意互換也不影響正常使用。

(6)盤扣式支模架的適用范圍廣泛，可應用于房屋結構的內外架、臨時建筑物、橋梁結構等工程。

2.3 盤扣式支模架的缺點

誠然，盤扣式支模架具有其他腳手架體系不具備的諸多優點，但其也存在一定的缺點。目前國內外對盤扣式支模架的研究在試驗和理論方面還存在一定的局限性，各類試驗研究較少，還不能給理論分析提供足夠的數據，其理論計算模型也不能完全真實的反映模板支架整體受力情況，節點力學性能的研究有限，無法對節點轉動剛度進行準確的量化，同時轉動剛度對模板支架整體穩定承載力的影響還無法確定等。另外，盤扣式支模架體系的各構件需要提前在工廠加工，需要在水平桿上上焊接插頭，立桿上焊接盤式連接件，立桿、水平桿長度須符合模數要求，支架布置尺寸受到一定限制；同時各構件的生產成本較高。

3 盤扣式支模架的應用情況

本文以某地下軌道交通換乘站的盤扣式支模架應用情況為例，詳細說明盤扣式支模架在應用中應注意的情況。工程為雙柱三跨矩形框架結構，最高模板支架搭接高度為8.5 m，結構最大跨度為15.2 m，施工總荷載為28.0 kN/m2，集中線荷載為32.2 kN/m，整個工支模架工程總體上屬于具有一定危險性且超過一定規模的分部分項工程。

3.1 模板及支撐體系設計

經過計算和方案比選，工程最終確定采用盤扣式支模架體系。支架立桿選用A型盤扣件，規格為Q345A，φ60 mm×3.2 mm；豎向斜桿規格為Q195，φ48 mm×2.5 mm；水平斜桿規格為Q235B，φ48 mm×2.5 mm；，立桿采用0.3 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m的桿件，橫桿采用0.3 m、0.6 m、0.9 m、1.2 m、1.5 m的桿件；底座螺桿長度0.5 m，托撐螺桿長度0.5 m。結構板、主楞采用10#工字鋼；次楞采用100 mm×100 mm方木，間距250 mm；模板采用1 220 mm×2 440 mm×18 mm，板下腋角模采用15 mm的聚合木膠合板，其具體施工參數見表1。

表1 主體結構模板及支撐體系施工參數

3.2 盤扣式鋼管支模架的施工

盤扣式鋼管支模架的施工必須按照施工工藝嚴格操作，支模架安裝保證橫平豎直，桿件之間的步距、間距均要符合規范要求，以保證支模架整體的安全、穩定、美觀。盤扣式支模架搭設應根據立桿位置放置可調底座，按先立桿后水平桿的順序進行安裝，形成基本構架之后再擴展搭設為整體支架體系。水平桿接頭與連接盤的插銷應連接緊密，每搭完一步后，經及時校正水平桿的步距和水平偏差，立桿的縱、橫距和垂直偏差，其中立桿的垂直偏差不應大于模板支架總高度2‰，且不得大于50 mm。在盤扣式鋼管支模架搭設完成后應組織對其進行驗收，驗收合格后方可澆筑混凝土。

3.3 模板及支模架的拆除

在相同條件下混凝土試塊達到規定的抗壓強度后，方可進行支模架拆除，在拆除前需要填寫拆模申請，在經監理批準后方可進行拆除支模架。模板及支撐體系的拆除順序與安裝順序相反，按先支后拆，后支先拆的原則，先拆除非承重模板，后拆除承重模板；先拆外墻模板，后拆內墻模板；先拆縱墻模板，后拆橫墻模板。在拆除的時候，將旋轉可調支撐向下退100 mm，使其龍骨與模板脫離后先拆主龍骨，后拆次龍骨，再拆頂模板，最后拆支模架。在拆模的過程中，不宜用力過猛，不可大片撬落模板，拆模時人員應站在安全位置，拆除的材料要及時分類整理并堆放整齊。

4 結束語

盤扣式鋼管支模架是新型的支撐體系，具有技術先進、安全性能好等多重優點，支模架工程經濟效益高，因此在建筑工程施工領域得到了廣泛的應用。但其在受力和理論研究方面還存在一定的不足，因此需要加強這方面的研究工作，完善盤扣式鋼管支模架的理論基礎和施工工藝，促進其在工程中的應用，提高支模架體系在建筑工程施工過程中的安全性能，進而推動我國模板直接設計和施工技術的健康發展。