承插型盘扣式脚手架在输变电工程中的研究与应用

胡广润，曹雾

（安徽省送变电工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

金寨500kV变电站工程以及宗汉岭220kV变电站工程盘扣式脚手架的应用为安徽省电力有限公司在变电站工程建设中试点应用的两个工程。安徽送变电工程有限公司以以上两个工程盘扣式脚手架搭设为示范，取得了“变电站承插型盘扣式钢管脚手架施工”这一省内电力建设行业内领先的新工法。并已形成两项专利：①一种可调节的挡脚板（专利号201822274733.0）；②一种可伸缩式脚手板。在推动变电站脚手架新材料的使用上技术先进，有明显的经济及社会效益。

2 主要用途

由于盘扣式脚手架的突出特点，目前局部应用在我国的道路桥梁、水利水电工程、市政工程、工业与民用建筑工程领域中，但在变电站工程建设中鲜有使用。本文主要将其应用于变电站工程建、构筑物外脚手架施工。

3 技术原理

承插型盘扣式外脚手架施工技术原理：通过承插型立杆、横杆、连接盘等构件设计，形成新型半刚性外脚手架受力体系，进而进行标准化设计定制、模块化安装施工。

3.1 新型受力体系构造

盘销式外脚手架各杆件轴心线交于一点，节点在框架平面内，因此，承载力更大，结构更稳定，整架承载力提高，约比同等清况的扣件式钢管脚手架提高15%以上。上碗扣即使没被压紧，横杆接头也不致脱出而造成事故。同时配备有安全网支架、间横杆、脚手板、挡脚板、架梯等杆配件，使用安全可靠。

3.2 标准化设计定制

承插型盘扣式钢管脚手架由可调底座、立杆、水平杆、斜杆、钢梯及钢脚手板等构配件构成。盘扣式脚手架立杆采用套管承插连接，立杆有不同的模数，可以进行相应的选择调整，这样就可以适应不同的施工高度。水平杆（斜杆）利用杆端接头卡入连接盘，用楔形插销连接。

电站工程建筑物高度一般不超过7m，防火墙高度10m左右，高度及面积远不及其他公用或民用建筑。合理考虑经济效益，根据变电站工程所需要的尺寸，确定制作相应的构件规格与数量。

3.3 模块化施工安装

承插型盘扣式钢管脚手架外架施工时，可先搭设一个单元体，然后向四周扩展安装。也可将相同模数的外架独立拼装程几个单元体，然后通过吊装就位后拼装在一起。

若以单体结构单元为基本构造，其搭设流程如下。

4 应用实例

安徽六安金寨500kV变电站工程有5幢建筑物及8道防火墙。建筑物均为一层框架结构，建筑屋面均为平屋面结构找坡，脚手架搭设高度5.5m～6.5m；防火墙搭设高度为10m。接下来介绍应用中几个关键控制点。

4.1 地基处理

根据对设计好的上部架体进行受力分析，得出地基处理混凝土需要硬化的厚度，以金寨变电站为例：脚手架地基基础首先将素土夯实，采用150mm厚C20混凝土进行硬化，硬化宽度为1.5m，坡度按2%控制。表面做到坚实平整、排水畅通、不沉降、立杆不悬空。脚手架应在地基基础验收合格后搭设。

4.2 施工测量放样

外部维护架体搭设完成后，进行框架结构施工时，由于框架柱模板支撑体系固定时，固定钢管件与盘销式外脚手架立杆发生冲突而导致无法安装。因此，提前排版时注意将柱子处先排版，柱子中轴线最好位于两立杆正中间，两立杆的间距选择比柱子宽度至少大0.265m×2=0.53m（柱子模板厚度15mm，方木厚度100mm，固定用的钢管50mm，钢管外伸100mm），如本工程中，柱子宽度 0.75m，0.53+0.75=1.28m，故此处立杆间距选择1.5m（因成品横杆尺寸是在基础尺寸0.6m基础上，按照0.3m倍数增加的）。

4.3 外架主体结构搭设要点

①定位、放样，排放可调底座：根据结构标高，确定可调底座螺母初始高度；作为扫地杆的水平杆离地应小于550mm。

②首层立杆安装：为保证立杆接头错开，起步杆间隔使用2.5m和2m立杆，使立杆接头间距0.5m错开（从第二层开始，每层使用的立杆均为2m）。

③首层上下横杆杆安装组成单元体：按照以上两个步骤组成独立单元体，并保证单元体方正。

④根据第一个单元体向四周扩展安装：明确横杆步距、规格和安装位置；首层安装时，横杆插销不宜先敲紧；应做好安全防护，防止立杆倾倒伤人。

⑤首层主要节点框架安装：根据横杆步距、规格和安装位置进一步调节，保证主要节点全部在定位放线处。

⑥首层架体水平调节：选择某一立杆，将控制标高引测到立杆，并以此标高为首层架体水平控制基准标高；采用水准仪、水平尺、水平管等，旋转可调底座螺母，对各立杆标高进行逐一调节控制。

⑦首层斜杆安装：首层架体水平调节完成后，方可进行首层斜杆安装；斜杆安装时，应与立杆、横杆形成三角形几何不变体系。斜杆安装完成且插销销紧后，方可进入上层架体安装施工。转角部位脚手架为水平构造要求，搭设时需注意的是，为了保证转角部位的脚手架整体刚度和稳定性，要求在转角部位每跨加水平斜杆并将其固定在立杆上。

⑧销紧首层横杆、斜杆插销：首层斜杆安装完成后，使用锤子将横杆、斜杆插销逐一锤实，插销连接应保证锤击自锁后不拔脱，抗拔力不得小于3kN；插销销紧后，方可进入上层架体安装施工；插销销紧后，并对可调底座进行逐一检查，旋紧调节螺母，保证立杆确实至于调节螺母限位凹槽内，且立杆无悬空。

⑨登高工作梯安装：首层架体安装完成后，需继续向上搭设架体时，应利用工作梯进行登高作业；工作梯挂钩直接挂扣在上下对角的两支横杆上，并锁好安全销；作为上下施工楼梯使用时，应同步安装专用楼梯防护扶手和平台栏杆。

⑩登高平台踏板安装：平台踏板挂钩直接挂扣在同平台高度位置的相邻两支横杆上，并锁好安全销；作为施工平台时，踏板应满铺，应控制踏板之间的间隙不宜过大。

[11]立杆接长、横杆、斜杆、登高工作梯以及登高平台安装（即第二层、第三层......安装）：同第一层安装步骤及要求。

4.4 连墙件设置

连墙件设置原则：架体用刚性连墙件与建筑物可靠连接。建筑物及防火墙连墙件均按2步3跨布置。在框架梁上方预埋48.3mm×3.2mm钢管，长35cm，埋入15cm，外露20cm，利用钢管及直角扣件与立杆连接。当脚手架下部暂无法预埋连墙件时，应外扩搭设多排脚手架并设置斜杆形成外侧斜面状附加梯形架，待上部连墙件搭设后方可拆除附加梯形架。

4.5 其他附属设施安装

4.5.1 护栏和挡脚板

在铺脚手板的操作层上必须在外排立杆内侧，每步2000mm范围内设3道护栏,每道500mm,并在防尘网外侧设200mm高挡脚板，挡脚板采用一种可调节的挡脚板，直接插入相邻盘口即可。

4.5.2 脚手板

外架的操作层和上人坡道采用挂钩钢踏板、挂钩钢爬梯。脚手板采用可伸缩式脚手板铺设,此钢脚手板有配套的卡销固定在横杆上，且可根据架体宽度自由伸缩。

5 效益分析

盘销式外脚手架拼装方便、机动性强、结构稳定好，减小了变电站工程交叉施工的影响；盘销脚手架采用热镀锌工艺，架体外观呈银灰金属色，色泽美观统一，相比钢管扣件式脚手架、碗扣脚手架等管件存在表面油漆易于脱落、生锈等问题，盘销式脚手架整体形象显得美观、大方，又能保证安全文明施工要求，维护费用低。在经济效益及节能减排方面有一定的意义。