承插型盤扣架在超高超重體系產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目中的應(yīng)用

詹霖偉

(福建六建集團(tuán)有限公司 福建福州 350014)

0 引言

腳手架作為建造過程中模板的支撐體系，架體的穩(wěn)定性以及承載能力與工程項(xiàng)目的安全生產(chǎn)息息相關(guān)[1]。承插型盤扣式鋼管腳手架(以下簡稱：盤扣架)由于其搭設(shè)方便，施工速度快，周轉(zhuǎn)次數(shù)高，架體結(jié)構(gòu)承載能力高等優(yōu)勢，逐漸在我國的大型場館和大面積樓面結(jié)構(gòu)上得到應(yīng)用[2]，具有良好的推廣前景。國家住建部在2020年發(fā)布《關(guān)于印發(fā)施工現(xiàn)場建筑垃圾減量化指導(dǎo)手冊(cè)(試行)的通知》建辦質(zhì)〔2020〕20號(hào)文中指出，施工單位優(yōu)先采用具有高周轉(zhuǎn)、低損耗和重復(fù)利用率高的模架支撐體系，如管件合一的腳手架等[4]。截止2020年9月，全國有江蘇省、湖北省、北京市、上海市、深圳市、蘇州市、南通市等多個(gè)省市發(fā)布了推廣盤扣式腳手架的政策，充分顯示了國家以及各地市對(duì)于發(fā)展盤扣式支架的重視。

本文以承插型盤扣架在某超高體系產(chǎn)業(yè)園中應(yīng)用的實(shí)際案例，為同類工程提供一定的借鑒。

1 盤扣架構(gòu)造特點(diǎn)

盤扣架主要由立桿、連接盤、水平桿、斜杠、掃地桿、水平剪刀撐、豎向剪刀撐、可調(diào)托座以及插銷等組成，盤扣架節(jié)點(diǎn)部分如圖1所示。架體連接形式均采用圓盤形扣盤與插銷固定。圓盤中含有8個(gè)插孔可以滿足4個(gè)方向的水平桿連接以及斜杠支架的連接。在立桿上每隔500 mm焊接一個(gè)連接圓盤。立桿與立桿之間通過立桿連接套管進(jìn)行上下搭接。水平桿和斜杠通過插銷固定在連接圓盤上，水平桿和斜杠在力學(xué)模型上可以簡化為二力桿，從而將盤扣支架統(tǒng)一形成一個(gè)穩(wěn)定安全的受力體系。立桿上部和下部設(shè)置可調(diào)高度的支座和U型托盤。梁下模板支撐采用雙拼槽鋼架設(shè)在連接圓盤上，提供梁下可調(diào)頂托的支撐架，如圖1～圖3所示。

圖1 盤扣架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造 圖2 槽鋼架正視圖

圖3 槽鋼架俯視圖

2 工程概況

某超高體系產(chǎn)業(yè)園工程項(xiàng)目建筑面積約55 602.94 m3，共有6棟建筑單體，分別為原材料倉庫、廠房，廠房(分揀中心)、門衛(wèi)、高架平臺(tái)、坡道及設(shè)備用房、非機(jī)動(dòng)車棚。原材料倉庫、廠房建筑面積為24 717.7m2，建筑層數(shù)為地上2層(局部4層)，建筑高度22.415 m；廠房(分揀中心)建筑面積為22 806.4 m2，建筑層數(shù)為地上2層(局部4層)，建筑高度22.415 m；高架平臺(tái)建筑面積為6613.7 m2，建筑高度9.15 m；各單體二層樓板及梁均為超高體系(7.85 m～10.5 m之間)，局部梁為超重體系。盤扣架在倉庫、廠房、高架平臺(tái)以及局部坡道范圍內(nèi)的超高和超重模板區(qū)域進(jìn)行運(yùn)用，考慮項(xiàng)目中盤扣架受力最不利的位置并形成項(xiàng)目的代表構(gòu)件，如表1所示。

表1 最不利位置代表構(gòu)件

3 施工難度分析

(1)所有單體結(jié)構(gòu)樓板均為超高體系，部分梁為超重梁。

(2)工期緊，任務(wù)重。該工程計(jì)劃用90日歷天，完成高大模板工程施工及混凝土澆筑。

(3)該工程空置場地有限。

4 腳手架搭設(shè)方案

合理安排腳手架的搭設(shè)方案，對(duì)按期完成施工任務(wù)及其重要。每個(gè)單體根據(jù)后澆帶進(jìn)行劃分，相應(yīng)劃分為多個(gè)工作面。主要施工順序?yàn)楦呒芷脚_(tái)→坡道→1#庫、2#庫。其中1#庫為原材料倉庫、廠房單體，2#庫為廠房(分揀中心)單體。整個(gè)施工區(qū)域劃分為4 塊，如圖4所示。考慮到盤扣架搭設(shè)和拆除的順序，各個(gè)區(qū)塊中工作面的搭設(shè)順序如箭頭所示。進(jìn)場后，先行安裝塔吊，以滿足基礎(chǔ)施工對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)材料和泵送混凝土的需要。

圖4 產(chǎn)業(yè)園施工流程圖

5 體系承載力驗(yàn)算

對(duì)該工程設(shè)計(jì)的模板支撐體系承載力進(jìn)行驗(yàn)算，根據(jù)表1可知，最不利狀態(tài)為180 mm厚板和900 mm×2600 mm梁。因此，選取兩個(gè)所處位置作為計(jì)算樣本，計(jì)算結(jié)果如表2～表3所示。

表2 180mm厚板底支撐體系承載力驗(yàn)算表

表3 900 mm×2600 mm梁底支撐體系承載力驗(yàn)算表

從以上計(jì)算結(jié)果可知，該工程架體結(jié)構(gòu)滿足承載能力和穩(wěn)定性的要求。

6 模板支撐體系布設(shè)

根據(jù)模板腳手架體系承載力驗(yàn)算結(jié)果和不同結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)，進(jìn)行合理的腳手架布設(shè)體系設(shè)計(jì)。針對(duì)不同梁截面，采用不同的梁下搭設(shè)方式，模板支撐體系的布設(shè)如表4～表5所示。

表4 梁構(gòu)件模板支架體系布設(shè)要求

表5 板構(gòu)件模板支架體系布設(shè)要求

6.1 地基處理

該工程高大模板支撐系統(tǒng)立桿基礎(chǔ)為100 mm厚C15混凝土墊層加200 mm級(jí)配碎石。采用36×50×550 mm底座，立在強(qiáng)度為C15混凝土墊層面上。

6.2 測量放樣

項(xiàng)目部測量人員利用全站儀設(shè)備，在地基上放樣出梁板的豎向投影線，并在投影線上撒上白灰作為標(biāo)記。現(xiàn)場技術(shù)人員利用白灰在地上做出排底中心線的標(biāo)記；施工人員根據(jù)白線的標(biāo)記在中心線兩側(cè)對(duì)稱布置盤扣架。

6.3 安裝底座

根據(jù)放樣的結(jié)果，在對(duì)應(yīng)位置設(shè)置可調(diào)底座，根據(jù)模板安裝設(shè)計(jì)要求，將底座的高度調(diào)整至設(shè)計(jì)要求高度，確保可調(diào)底座伸長值不超過300 mm。在底座上放置基座并利用水平桿和插銷進(jìn)行固定，形成第一層水平桿搭設(shè)，并對(duì)水平桿的水平度進(jìn)行調(diào)整，保證水平桿中心離地面的高度不大于550 mm。

6.4 安裝立桿、水平桿和斜桿

在基座上繼續(xù)安裝立桿。第二層水平桿扣緊在立桿連接圓盤上，安裝過程按照模板設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。在進(jìn)行斜杠搭設(shè)時(shí)，需安裝一定方向進(jìn)行，保證架體均衡受力。搭設(shè)過程按相同規(guī)則進(jìn)行。每搭完一步支模架，及時(shí)校正水平桿步距，立桿縱、橫距，立桿的垂直偏差和水平桿的水平偏差。立桿的垂直偏差不應(yīng)大于模板支架總高度的1/500，且不得大于50 mm。

6.5 架設(shè)雙拼槽鋼

當(dāng)盤扣架體搭設(shè)至梁底下時(shí)，利用雙拼槽鋼擱置在立桿連接圓盤上，形成托梁，并在托梁上放置兩個(gè)可調(diào)頂托進(jìn)行梁模板的固定，如圖5所示。

圖5 雙槽鋼托梁示意圖

6.6 安裝頂托

支架搭設(shè)到設(shè)計(jì)高度時(shí)，在立桿中插入可調(diào)U型頂托，調(diào)制至所需高度。底模標(biāo)高=設(shè)計(jì)板底+支架的變形+(±前期施工誤差的調(diào)整量)控制底模立模，并復(fù)核板底模中心及倒角位置標(biāo)高。在可調(diào)頂托上縱向鋪設(shè)Q235 48×2.7系列雙鋼管，在橫向上布設(shè)方木。

為便于在支架上高空作業(yè)，安全省時(shí)，可在地面上大致調(diào)好頂托伸出量，再運(yùn)至支架頂安裝。用拉線內(nèi)插方法，依次調(diào)出每個(gè)頂托的標(biāo)高，頂托伸出量一般控制在300 mm以內(nèi)為宜。

7 檢查和驗(yàn)收

頂托和橫縱主楞安裝完畢后，應(yīng)用經(jīng)緯儀檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度，并在無荷載情況下，逐個(gè)檢查立桿底座有否松動(dòng)或空浮情況，及時(shí)旋緊可調(diào)座和薄鋼板調(diào)整墊實(shí)。應(yīng)對(duì)其平面位置，頂部托盤的高度，節(jié)點(diǎn)的連接扣緊情況及縱橫向架體的可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行全面檢查。

高大模板工程施工完畢后，由建設(shè)單位組織施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位，同時(shí)邀請(qǐng)論證專家進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)入下一道工序施工。驗(yàn)收過程中，需要對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果符合要求的應(yīng)形成對(duì)應(yīng)的驗(yàn)收記錄，并簽字入檔后方可交付使用。

8 特殊節(jié)點(diǎn)做法

8.1 結(jié)構(gòu)拉結(jié)

該工程廠房的架體高寬比較大，為了加強(qiáng)高大模板的整體穩(wěn)定性，在腳手架搭設(shè)過程中，通過有效地拉結(jié)手段加強(qiáng)整體架體的穩(wěn)定性。架體搭設(shè)中，有預(yù)設(shè)的結(jié)構(gòu)柱可以連接時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)分兩次澆筑完成。待混凝土柱澆筑完成后的3～5d，通過抱箍的方式與混凝土柱連接，按豎向間距為一倍的步距采用鋼管扣件四向拉接抱住結(jié)構(gòu)柱，形成有效固結(jié)點(diǎn)，如圖6所示。

(a)周邊柱連接圖 (b)中間柱連接圖圖6 抱箍連接方式

8.2 斜坡支模架搭設(shè)

斜坡支模底部采用扣件式鋼管，沿著坡度縱向和橫向的水平桿拉結(jié)。立桿底部進(jìn)行墊平和防滑處理。預(yù)留短鋼筋或者膨脹螺絲防滑，如圖7所示。

圖7 斜坡支模處理

8.3 斜交梁支模架搭設(shè)

在進(jìn)行斜交梁的支模架搭設(shè)時(shí)，采用梁板單獨(dú)排布立桿，先排梁再排板。沿梁邊300 mm單獨(dú)設(shè)置立桿，間距同板或梁支模系統(tǒng)的立桿間距，用普通鋼管扣件連接，解決板的主次梁再梁邊懸挑長度過長的問題，如圖8所示。

圖8 斜交梁支模架搭設(shè)

9 質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)盤扣架立桿搭設(shè)過程中，應(yīng)及時(shí)檢查立桿的垂直度，防止立桿在后面搭設(shè)過程中出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象。架體的水平拉桿、剪刀撐與鋼管立桿應(yīng)同步搭設(shè)。

(2)盤扣架在進(jìn)行架體原材料入場之前，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，進(jìn)行盤扣架原材料的入場驗(yàn)收工作，并按照形成驗(yàn)收記錄，立桿按照3.2 mm壁厚驗(yàn)收。

(3)應(yīng)保證盤扣架體基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)要求相符，保證基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)平整并且在立桿與地面之間不存在懸空或者松動(dòng)的情況，基礎(chǔ)的承載力應(yīng)符合要求。

(4)插銷外表面應(yīng)與水平桿和斜桿桿端扣接頭內(nèi)表面吻合，插銷連接應(yīng)保證錘擊自鎖后不抜脫，抗拔力不小于3 kN。

10 結(jié)論

(1)盤扣架在超高和超重的產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目中應(yīng)用情況良好，安全可靠，承載能力大，拼裝簡單，具有很好的市場應(yīng)用前景。

(2)盤扣架比傳統(tǒng)腳手架節(jié)約材料投入，縮短建設(shè)施工工期，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

(3)利用雙拼槽鋼作為梁底的托梁，具有操作簡單，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，且材料重復(fù)利用率高。