承插型盤扣式架體在污水處理廠支撐體系中的應用探析

李濤，張宏瑞，姚君，鄧世軍 （中建三局集團有限公司，江蘇 南京 210000）

1 引言

目前隨著國內城鄉污水處理廠新建、擴建及提標改造工程的新興發展，污水處理構筑物的結構變化，在結構現澆頂板施工過程，傳統扣件式、輪扣式（直插型）、碗扣式存在著材質銹蝕、壁厚減少的現象，傳統的模板支撐體系無法滿足施工的便捷性和安全性，而盤扣式在壁厚、材質、規格等方面較為統一化。基于其各項優點，選擇盤扣式支撐體系在污水處理廠中將得到廣泛的應用。

2 工程簡介

南京市城南污水處理廠擴建工程項目，位于南京市雨花臺區龍騰南路與鳳錦路交叉口西側，廠區占地面積6.8萬㎡，各構（建）筑物單體共計32座，污水處理量15萬噸/日；構筑物結構形式為鋼筋混凝土半埋式池壁結構，其中高支模單體5座，高度均大于8m，頂板厚度150～300mm。

鋼筋混凝土半埋式池壁結構

3 支撐體系的搭設

3.1 支撐體系的選型及設計

污水處理行業，因結構本身的特點，對支撐架體要求的提高起到了直接原因，水處理廠中，要求支撐架體單位承載力高、搭建及拆卸速度快，省工、省力，其立桿管外徑為48.3mm，桿件壁厚為3.2mm，材質為Q345熱鍍鋅鋼管，符合行業規范，相比較鋼管扣件式及輪扣式為普通Q235材質有不可超越的優勢，且輪扣式架體均由扣件式架體改制而成，材質的銹蝕，壁厚不均及連接點的穩定性差等因素，導致架體搭設立桿間距不宜過大，從而造成用鋼量增加，成本上升。而碗扣式架體雖搭拆便捷，但其自重大不適用污水處理廠材料的周轉，市場供應不穩定且租賃費用高。

經過對盤扣架體的受力分析，其立桿間距可布設1.2m、1.5m或1.8m，水平步距1.5m或2.0m，在搭設相同構筑物單體下，盤扣的用鋼量比傳統支撐架體用鋼量至少減少三分之一且安全性更高。

3.2 盤扣支撐體系的結構組成

承插型盤扣式支撐架體主要有立桿、水平桿、斜桿、可調底座、可調頂托、40×80×3方鋼、起始桿等構件。立桿采用Q345材質直徑48×3.2鋼管進行熱鍍鋅工處理，根據桿件長度設計，0.5m一個標準模數焊接一個熱鍍鋅材質八孔圓盤，端頭焊接連接桿，桿件長度分別有0.5m、1m、1.5m、2.0m、2.5m、3m；橫桿采用Q235材質的直徑48×2.5的鋼管進行熱鍍鋅工藝處理，兩端焊接橫桿連接頭，桿件長度分別有0.6m、0.9m、1.2m、1.5m、1.8m、2.4m；斜拉桿采用Q195材質直徑33.7×2.3鋼管進行熱鍍鋅工藝處理，根據長度設計，兩端焊接斜拉連接頭，桿件長度通常采用H1500L1500、H1500L1200、H1500L900、H1500L600等；起始桿采用與立桿相同材質，焊有八孔圓盤，其作用是連接可調底座與立桿；連接盤采用10mm厚材質為Q235B鋼板并進行熱鍍鋅處理，圓盤為八孔構件，分為4大孔和4小孔，其中橫桿連接頭構件用于楔形銷卡在圓盤的小孔上，斜拉桿連接頭用楔形銷卡在圓盤的大孔上；可調底座與可調頂托均用來調節標高。

3.3 盤扣式支撐體系的設計

以AAO生化池構筑物單體為例，平面 尺寸 為 162.5×118.5mm，內 部分12.8×13.8方形格倉式結構，凈高度9.8m，板厚150mm，頂板為封閉式，局部存在檢修洞口。

支撐體系設計參數

4 盤扣式支撐體系施工工藝

搭設流程：施工放樣→排布可調底座→調整可調底座標高統一水平→安裝起始立桿→安裝掃地桿→調節掃平桿水平→安裝立桿→安裝第一步距→安裝斜拉桿→安裝上部立桿→安裝上部水平桿→安裝上部斜拉桿→安裝可調U托→調節U托水平標高→安裝矩形方鋼主龍骨→安裝木枋次龍骨→安裝模板。

盤扣體系細部施工：污水構筑物池體底板混凝土強度達到設計強度的30%后，測量工程師需根據結構上部形式及走向在底板上進行放樣，并根據結構凈空準確計算各構件長度的組合，計算出可調底座的伸長值且在底板上標記出可調底座的位置，防止搭設過程因工人操作不當，造成架體排布錯亂，影響搭設質量。

可調底座安裝完成之后，依次安裝起始立桿、立桿、水平桿、斜桿，安裝順序由下向上進行。起始桿安裝完成后進行安裝掃地桿，采用水準儀對每一個起始桿連接盤標高進行高差測量，保證架體各拉節點牢固不出現變形，由下往上安裝第一步距架、第二步距架體……頂層步距且A值為1m，上部可調托座伸出頂層水平桿的懸臂長度小于650mm，縱橫向斜桿滿布，水平剪刀撐沿高度每4-6個步距設置。

架體立桿間距為1.2m，選擇矩形方鋼主龍骨時應考慮其長度大于3個立桿間距，兩端各懸挑200mm為標準，其長度宜選擇 4m/根，80×40×3 矩形方鋼。結構梁底部主龍骨采用同規格方鋼，長度1.2m/根。

5 盤扣支撐體系搭設質量控制

支撐體系施工作為一項危大工程，其搭設的質量決定了混凝土澆筑工程成形質量以及影響施工操作的安全，因此在盤扣支撐體系整個施工過程需實施嚴格的質量管理控制，并按照如下步驟逐步實施。

①方案先行

根據建質辦〔2018〕31號文件，編制內容完成的專項施工方案，并經審核批準以及交底完成后方可實施，搭設高度≥8m時須組織專家論證且嚴格按照專家意見調整后的方案實施。

②原材料檢測及見證取樣

架體材料進場階段，首先驗收材質外觀質量及材質壁厚，檢查材料相關合格證明，在監理工程師見證下抽取樣品報送檢測機構檢查，保證數據真實有效。

③安全、技術交底

施工之前，由項目總工程師根據專項施工方案，組織對項目現場管理人員、勞務班組人員進行技術、安全、質量、細部節點處理等，并對交底人員進行考核。

④樣板引路

通過安全、技術交底后，結合工程項目結構特點，搭設施工樣板間，并組織項目管理人員及相關班組現場實體交底，對盤扣架體搭設程序、立桿底板墊塊的布設、水平拉桿兩端楔形插銷的緊固程度和架體縱橫向的順直等細部進行詳細掛牌說明。

⑤實測實量

實體工程架體搭設階段，現場技術工程師同步進行實測實量工序，保證架體搭設滿足方案要求及搭設質量，對實測實量數據形成記錄，并記錄成冊對班組人員進行二次交底。

⑥掛牌驗收

架體搭設完成后，嚴格按照“三檢”制度標準執行，合格后報監理工程師驗收，并對驗收內容形成掛牌公示。

6 盤扣支撐體系過程監測

在構筑物頂板澆筑之前，提前將支撐架體與已經澆筑的池壁通過可調托進行側向加固，降低混凝土澆筑過程架體發生水平位移的風險。

監測的主控項目有：①架體水平位移；②因上部荷載不均導致立桿偏心過大發生變形。

7 污水處理廠采用盤扣式架體取得的效果

得益于盤扣式架體的的搭拆高效、安全、用鋼量少、承載力大、形象美觀、整齊大方等優點，在污水處理廠施工中未出現任何安全及質量事故，并節約搭設時間，取得了良好的效果。因其外觀形象美大方，為項目部過程迎接公司及政府性安全文明等檢查贏得加分點。

8 結束語

承插型盤扣式支撐架體適應于高支模、大跨度、懸挑結構、重型支撐以及深基坑安全爬等部位，完美地結合了污水處理廠各構筑物結構特點，推動著盤扣式架體在水務領域的廣泛應用，促進了整個行業的變革，向著更高、更快、更強、更安全、更節約的方向發展。