现浇混凝土梁板盘扣式支架施工工法

曹生辉

中图分类号：TU15 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0093-06

1 前言

随着中国建筑市场的不断的革新与发展，部分传统的老建筑产品和施工方法已经不能满足现在日益增长的人工成本和材料成本，而承插型盘扣式钢管支架支撑体系也是基于对建筑市场发展的需要，国外引进并更新、改进、升级换代的一种产品。

目前建筑市场的支撑架中，扣件式钢管脚手架和碗扣式钢管脚手架占据了很大比重，但是同时也有操作不方便、配件多且丢失、损坏严重等缺点，承插型盘扣式钢管支架支撑体系针对这些问题，解决了操作上和使用上的不足，提高了工效的同时，也节省了材料。2011年前国家未出台相应的规范标准，因此建筑市场并不认可此种支架体系，2010年出11月27日国家颁布了《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010），2011年10月1日正式实施。技术规程颁布至今，承插型盘扣式钢管支架得到迅速的发展，在建筑各领域广泛应用，并在实践中不断改进更新，逐步得到了使用单位和建筑市场的认可。

武汉地铁老关村车辆段建筑面积8.1万平方米，支架最高15米。由于工程工期紧，项目通过普通钢管架、碗口架、盘扣架的比对，综合考虑只有盘扣架体能够满足工期、安全、成本、文明工地等要求。采用承插型盘扣式钢管支架后，本工程最终在14个月的时间完成了造价7.295亿的工程内容，取得了较好的经济效益，结合本工程施工经验总结形成本工法，供类似工程施工借鉴。

2 工法特点

2.1 高安全，低风险

1）高性能材料：各种水平杆、立杆都使用60系列（60*3.2）Q345B低碳合金结构钢钢管支架，比传统支架所用Q235普碳钢管材质大幅提升，专利的圆盘式节点设计，全自动的专业焊接工艺 ，热镀锌浸镀工艺 ，且均采用热浸镀锌内外处理，不受锈蚀影响。标准化斜杆，为设计搭建稳定的系统结构提供必要构件。

2）可靠的连接方式：具有可靠的双向自锁能力，连接可靠安全。由于互锁和重力作用，即使插销为被敲紧，水平杆插头与无法脱出。接节点具有可靠的自锁能力，解决了传统脚手架施工中靠人工锁紧的不足，从而提高了钢管的抗弯强度。

3）承载性高，稳定性好。从原材上看，承插式盘扣件的立杆及水平杆采用Q345B低碳合金结构钢 （Ф60×3.2） ，立杆极限荷载可达20吨。

从架体受力上看，架体受力为立杆轴向传力，使脚手架整体在三维空间、整体稳定性好、圆盘具有可靠的轴向抗剪力，各种干架轴线交于一点，承载力高，在相同布局下，承载能力是扣件钢管脚手架的3倍，是碗扣式脚手架的2倍以上。模架具有较高的强度与刚度，极大地提高了混凝土澆筑质量。

2.2 高效率：

承插式盘扣架采用插销卡入式固定，每一个连接，只需要插入插销并敲紧；构件少且简单，插销与杆体在一块，组装方便且快速；省工时与人工，工作效率大幅度提升。

2.3 低经济：

专业厂家提供支架全部材料，含顶托上的纵横向分配梁，没有损耗费。构建系列标准化，便于运输和管理。无零散易丢失构件。由于重量轻、用量少、装拆快的原因，搭拆费、运输费、维护费都会相应的节省。

2.4 功能多：

根据具体的施工要求，能组成立杆模数0.3m，水平杆模数0.5m的多种组架尺寸和荷载的单排、双排、支撑架、支撑柱等多种功能的施工装备，并可做曲线和架空布置。

2.5 美观：

由于架体有固定模数，架体均采用热浸镀锌，搭设的架体整体美观，布局整齐。

3 适用范围

3.1 适用于有条件搭设满堂支架的市政、公路、大型公共建筑、桥梁、房建现浇梁、板等施工。

4 工艺原理

架体采用60系列承插式盘扣式钢管桁架式支撑结构，组合方式可采用矩阵形和梅花形。

盘扣式支架，是新型架体升级换代产品。这种架体杆采用Ф60mm，壁厚3.2mm，Q345B钢管做主构件，圆盘为直径135mm，厚10mm的冲压件，圆盘上开设8个孔（4大，4小，大的连接水平杆，小口连接斜拉杆）

盘扣式支架结构由基础、立杆（含底座、顶托）、纵横斜向连接系（含水平杆、剪刀撑、斜杆）、立杆顶分配梁等组成。水平杆与斜杆端扣接头通过插销与焊接在立杆上的连接般连接，组成格构形式，剪刀撑用异形扣件与立杆、水平杆、斜杆连接。顶托上设工字钢横梁，其上再设纵向铝梁。铝梁直接承受模板、现浇混凝土等永久荷载和施工过程中产生的可变荷载，再将荷载分配到立杆传递至地基。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

盘扣支架搭设施工工艺流程详见图5.1。

5.2 操作要点

5.2.1施工技术准备：熟悉图纸，根据结构设计梁板尺寸及现场实际基础标高，编制专项施工方案，编制施工工艺、进度计划、质量标准、保证措施、安全文明措施、应急预案等。

5.2.2施工材料准备：根据批准的施工方案以及现场实际情况，计划进场材料。进场材料根据施工进度计划各种型号满足施工需求，并在进场时根据规范要求进行验收。

5.2.3测量准备：根据支架布置图与格构梁的相对位置进行放样找点，测量标高，计算架体高度，在各个支点弹线，支架布置点放样完毕。

5.2.5地基处理：根据专项方案计算地基承载力要求，对架体基础进行混凝土硬化或其他方式处理，以满足支撑架体承载力要求。

5.2.5 盘扣支架搭设步骤

搭设原则：根据工程操作架体的构造在放样完毕后，依照放样位置，逐层搭设，保证整个架体搭设始终处于稳定安全状态。

第一步：底座、第一层水平杆搭设

根据各支点位置进行底座安装，在底座上设交错布置高差500mm的基础立杆，将水平杆杆端扣接头套入圆盘小孔位置，敲紧插销，使水平杆与立杆接连牢固，第一道水平杆距地面不易超过550mm。

第二步：搭设两道立杆

上层立杆直接插入下层基础立杆中，旋转上层立杆，使插销孔对位后插入限位销。第一道立杆（长度3m/2m/1.5m）。

第三步：搭设第二层水平杆

搭设第二层水平杆与步骤一相同。

第四步：搭设第一层竖向斜杆

将竖向斜杆全部依顺时针或全部依逆时针方向组搭，如下图。将「竖向斜杆」套入圆盘大孔位置，使竖向斜杆头前端抵住立杆圆管，再以销板贯穿大孔敲紧固定。竖向斜杆具有方向性，方向相反即无法搭接。

第五步：逐层搭设支架

循环步骤二、三、四，逐层搭设上层支架，需要注意的是若第一层为逆时钟方向组装，则第二层以上的竖向斜杆同样需以逆时钟方向组装。

第六步：剪刀撑搭设

剪刀撑采用Φ48×3.5mm普通钢管，接长采用搭接，搭接长度不得小于1000mm，采用3个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm处进行固定。

架体每个侧面均需塔设竖向剪刀撑，剪刀撑的斜杆与地面夹角45°～60°之间。每隔3～4个步距（4.5～6m）设水平剪刀撑。剪刀撑钢管与盘扣支架交叉处用异形扣件扣牢。

剪刀撑与盘扣支架搭设同步进行，竖向剪刀撑随支架搭设的高度接长，每搭设3～4层及时搭设水平剪刀撑。

第七步：安装顶托、纵横向分配梁

将顶托插入立杆中，用调节螺母调整插入深度，不得小于150mm，且丝杆外露长度不得超过400mm，顶托伸出顶层水平桿的悬臂长度不过超过650mm。

按设计标高计算支架两端顶托标高，用挂线法调整全部顶托，使同一排顶托保证在一条直线上，再安装工字钢横梁和纵向铝梁。

5.2.6支架检验、验收和使用管理

1）对进入现场的钢管支架构配件检查与验收应符合下列规定：

（1）应有钢管支架产品标识及产品质量合格证

（2）应有钢管支架产品主要技术参数及产品使用说明书

2）模板支架应根据下列情况按进度分阶段进行检查和验收：

（1）基础完工后及模板支架搭设前

（2）超过6m的高支模架搭设至一半高度后

（3）搭设高度达到设计高度后和混凝土浇筑前

3）对模板支架应重点检查和验收下列内容：

首先根据测量控制点进行架体搭设控制线放样，完成后对控制线先进行检查验收，合格后开始排底座；基础排底完成后，对照搭设图进行检查验收，合格后开始架体搭设；搭设过程中对构配件连接随时检查验收；搭设完成后由技术负责人组织，现场技术人员、安质人员、监理工程师、作业队伍共同验收，验收合格后方可使用。重点检查以下内容：

（1）基础应符合设计要求，并应平整坚实，立杆与基础间应无松动、悬空现象，底座、支垫应符合规定。

（2）搭设的架体三维尺寸应符合设计要求，搭设方法和斜杆、剪刀撑等设置应符合规范规定。

（3）可调托座和可调底座伸出水平杆的悬臂长度应符合设计限定要求。

（4）水平杆扣接头与立杆连接盘的插销应击紧至所需插入深度的标志刻度。

（5）检查模板支撑架斜杆的销板是否打紧，是否平行与主杆；横杆的销板是否垂直于横杆；检查各种杆间的安装部位、数量、形式是否符合设计要求。模板支撑架的所有销板都必须处于锁紧状态。

（6）脚手板应在同一步内连续设置，脚手板应铺满，上下两层主杆的连接必须紧密，通过观察上下主杆连接处或透过检查孔观察，间隙应小于1mm。

主杆及平主杆连接处的检查

（7）不配套的模板支撑架和配件不得混合使用。

（8）悬挑位置准确，各阶段的横杆、斜杆安装完整，销板安装紧固，各项安全防护到位。

（9）模板支撑架的垂直度与水平度允许偏差应符合下表规定要求。

（10）剪刀撑是否满足方案要求，是否与支架交叉位置均有扣件。

（11）可调低座与顶托丝杆伸出长度是否满足规范要求

（12）Φ60系列模板支撑架的U型顶托和下调整座的调整范围如表所示。

4）在下列阶段应对支撑架进行检查：

（1）达到设计高度。

（2）遇有6级及以上大风和大雨、大雪之后。

（3）停工超过一个月恢复使用前。

5）使用管理：

（1）盘扣架的施工和使用应设专人负责，并设安全监督检查人员，确保架体的搭设和使用符合设计和有关规定要求。

（2）在使用过程中，应定期对架体进行检查，严禁乱堆乱放，应及时清理各层堆积的杂物。

5.2.7支架预压

支架预压按支架所承受最大施工荷载的60%、100%、110%三级进行，预压荷载分布应与施工荷载分布基本一致，采用易于计量、装卸的砂袋或预制混凝土块堆载。加载过程中如发生异常情况时应立即停止加载，查明原因并采取措施保证支架安全后方可继续加载。

5.2.8支架体系拆除

（1）支架拆除前应清除架上的材料、工具和杂物。

（2）拆除支架时，应设置警戒区和警戒标志，并由专职人员负责警戒。

（3）支架的拆除应在统一指挥下，按后装先拆、先装后拆的顺序。

（4）同一层的构配件和加固件应按先上后下、先外后里的顺序进行拆除；

（5）在拆除过程中，支架的自由悬臂高度不得超过两步，当必须超过两步时，应加临时拉结；

（6）拆下立杆、水平杆、斜拉杆等及其他配件应传送至地面，经验收分类堆存，最后打包待运；

（7）拆除时，严禁抛掷，防止碰撞。

5.3 劳动力安排

6.材料与设备

6.1 材料

盘扣式支架的主要构成由立杆、基础立杆、辅助杆、水平杆、竖向斜杆、可调底座、可调顶托、爬梯、工字钢、铝梁。

6.1.1 立杆与基础立杆

立杆、基础立杆为整个系统的主要受力构件，依其规格可区分为基础立杆（不含限位销）及立杆（含限位销），基础立杆使用于基座上第一支立杆。立杆、基础立杆上的圆盘间距为500mm；立杆长度有1.0m、1.5m、2.0m、3.0m等四种规格，立杆为φ60.2mm，管壁厚为3.2mm（壁厚±0.15mm），材质为Q345B。

6.1.2 水平杆

水平杆用于连接各立杆而成一支撑架组，使各立杆间受力平均分布并相互支持，不易产生弯曲变形。水平杆材质为Q235，管径为φ48.2mm，管壁厚为2.75mm（±0.275mm）。水平杆尺寸有0.30m、0.6m、0.9m、1.2m、1.5m、1.8m等六种规格，由于架体承载高，立杆间距大，水平杆0.30m不常用。

6.1.3竖向斜杆

竖向斜杆用于承受水平力，分散各支架之承载重，并可使整座之圆盘架不扭曲变形。竖向斜杆材质为Q235，管径为φ48.2mm，管壁厚为2.75mm（±0.275mm）。竖向斜杆主要之尺寸有0.6×1.5m、0.9×1.5m、1.2×1.5m、1.5×1.5m等规格。

6.1.4 可调底座、可调顶托

主要用于各立杆调整水平、高低。牙管设立冲压点，用以防止螺母松脱并保持牙管与基础立杆或基座连接。牙管规格管径分φ48.2mm，牙管长为600mm，牙管厚为5.0mm（±0.5mm），材质为Q235，螺母材质为FCD450。上、下调整座的可调整长度范围皆为100mm～500mm。

6.1.5 工字钢、铝梁

工字钢主要用于支架顶托上的主力力横梁，铝梁放置于工字钢上，做为分配梁，在U型槽内镶嵌有木条，便于钉模板，可以代替方木多次循环使用，节约成本，主要特性如下图。

6.1.6 分体式爬梯

分体式爬梯，作为工程主体施工中工作人员上下的通道，独立设置于支架之外，利用与盘扣架体相同的材料做为爬杆的主要结构，在其架构内安装爬梯，其组成部分分为左右梯柱和爬梯踏板。

6.2 主要机械设备配置

盘扣支架搭拆主要机械设备为吊车或搭吊，用于吊装材料；叉车用于倒运材料。

7.质量控制

7.1 工程质量控制标准

《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》 JGJ231-2010

《建筑施工临时支撑结构技术规范》 JGJ300-2013

7.2 质量控制措施

主要控制原材料的质量，控制要点如下：

（1）钢管应平直光滑、无裂纹、无锈蚀、无分层、无结巴、无毛刺等缺陷，不得采用横断面接长的钢管。

（2）铸造件表面应光整，不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷，表面粘砂应清除干净。

（3）冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷。

（4）各焊缝应饱满，焊药应清除干净，不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺。

（5）构配件镀锌要求：插口内无锌瘤、锌皮。

（6）钢管壁厚、焊接质量、外观质量，底座和可调顶托材质及丝杆直径、与螺母配合间隙用游标卡尺检查或尺量。

8 安全措施

8.1 严格按照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》要求进行搭拆。

8.2 支架的搭设和拆除必须由经过培训的专业架子工担任，持证上岗；非特种作业人员不得从事搭设操作。

8.3 架子工进入施工现场必须正确戴好安全帽、系好安全带，每个架上作业人员要配备防滑手套、防滑鞋和工具安全钩或袋，作业工具要挂在安全钩上或放入袋内。

8.4 作业人员必须严格执行安全技术交底和上岗前的工作安排的规定。

8.5 支架在搭设时，严禁在安全禁区内穿行和进行交叉作业。在支架使用期间需设置安全通道或进行交叉作业时，必须搭设安全防护网。

8.6 严禁作业人员在支架上退行、嬉闹和坐在杆件上，避免发生碰撞、闪失、脱手、滑跌、落物等不安全作业；严禁酒后作业。

8.7 支架必须随施工进度搭设，未搭设完的材料，操作人员在离开作业岗位时，不得留有待固定的杆件和不安全隐患，确保支架的稳定性。不得将支架作为卸料平台，严禁在支架上堆放物料。

8.8 严格按照施工方案及相应的安全技术规范、标准施工，施工时要控制好立杆的垂直度、水平杆的水平度，并确保节点、卸載点位置符合要求。

8.9 遇到大雨、雾、雪或6级以上大风时，禁止搭设支架。风雨雪停后，需重新检查，确保安全后方可上架施工。

8.10 支架施工过程中出现事故隐患时，必须立即停止施工，将作业人员撤离，并采取措施排除隐患，直到安全得到保证后方可恢复施工。

8.11下列人员不得从事支架施工工作：有高血压、心脏病、癫痫病和其他不适应高空作业的疾病人员。

9 环保措施

9.1 施工中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境卫生的法律、法规和规章制度，加强管理，接受相关单位及部门的监督和检查。

9.2 对施工场地和便道定时洒水，降低粉尘。

9.3 作好施工机械设备维护，减少油料的滴、漏，不得随意倾倒废油。

9.4 生产和生活垃圾分类集中堆放、收集，送到指定地点处理。

9.5 工程完成后，拆除所有临时的构筑物，清除垃圾和杂物，恢复原貌。

10 效益分析

10.1 支架材料质量有保证，解决了目前市场上碗扣、普通钢管质量不合格的问题。

10.2 支架搭设速度快，能够有效的缩短工期。

10.3 有专业有厂家负责支架方案的设计、材料运输、现场支架搭拆、材料看管。减少了施工现场管理。

10.4 材料全部采用热镀锌工艺，架体外观呈银灰色金属色，色泽美观统一，有利于提高现场文明施工整体形象。

10.2 采用满堂盘扣支架比碗扣支架节约，每方综合单价节约约0.5-1元。

11 应用实例

武汉地铁老关村车辆段建筑面积8.1万平方米，支架最高15米。由于工程工期紧，项目通过普通钢管架、碗口架、盘扣架的比对，综合考虑只有盘扣架体能够满足工期、安全、成本、文明工地等要求。采用承插型盘扣式钢管支架后，使用部位涵盖运用库、检修库、物资总库、镟轮库、洗车机库及控制室、综合楼C区门厅、材料棚工程、门卫房等工程。施工后不仅满足业主工期要求，且现场文明施工得到了业主的好评，本工程最终在14个月的时间完成了造价7.295亿的工程内容。

参考文献

[1]《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）

[2]《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）

[3]《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ300-2013）