承插盘扣式模板支撑系统在黄渡改造工程中的应用

纪 明，钱泽伦，徐晓明

(国网上海市电力公司检修公司，上海 200063)

1 工程概况

黄渡500 kV变电站站址位于上海市嘉定区西南12 km的黄渡镇、曹安公路南侧安虹路东侧，站址东西长约420 m，南北宽约250 m。为改善黄渡站电压质量，降低线路损耗，减少输配电设备容量，在站内新建66 kV GIS室放置无功设备。由于该建筑物的砼构件模板支撑高度已超过8 m，根据《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》的要求，需要对该高支模体系进行专家评审。高大模板支撑系统危险性较大，传统钢管扣件式支撑架存在的搭拆操作繁琐、安全性差、易损耗等缺陷暴露无遗。因此，决定在66 kV GIS室采用承插盘扣式钢管支架模板支撑系统。

2 盘扣式脚手架的安装

盘扣式脚手架分为立杆、水平杆、斜杆。各类杆件集成了专用的连接配件，水平杆与斜杆上的连接卡钳通过插销固定在立杆的连接盘上。立杆的连接盘共有8个孔，4个小孔为水平杆专用，4个大孔是斜杆专用[1]。水平杆卡钳、圆盘与钢管采用满焊固定，力量传递正确无误，而斜杆卡钳设计为可转动，通过铆钉与钢管固定(见图1，图2)。

图1 盘扣式脚手架

盘扣式脚手架的安装步骤(见图3)如下。

图3 盘扣式脚手架安装示意图

(1)依照脚手架配置图尺寸放样后，将可调底座排列至各定位点(图4(a))。

(2)将基座的主架套筒朝上套入调整座上方，标准基座下缘需完全置入扳手受力平面的凹槽内(图4(b))。

(3)将第一层横杆头套入圆盘小孔位置使横杆头前端抵住主架圆管，再以斜楔贯穿小孔敲紧固定将基础立杆长端插入基座的套筒中(图4(c))。以检查孔位置查看平主架是否插至套筒底部。基础立杆仅使用在第一层搭接，第二层往上均使用立杆(图4(d))。

(4)依次安装第二层横杆(图4(e))，将第一层斜杆全部依顺时针或全部依逆时针方向组搭(图4(f))。将第一层斜杆套入圆盘大孔位置，使斜杆头前端抵住主架圆管，再以斜楔贯穿大孔敲紧固定。斜杆具有方向性，方向相反即无法搭接。

(5)搭设第二层立杆和第三层水平杆，并保持与第一层相同方向搭接第二层斜杆(图4(g))。若第一层为逆时针方向组装，则第二层以上的斜杆同样需以逆时针方向组装。

(6)当脚手架施工至顶部时，将U型调整座丝管插入立杆管中，再以扳手调整至所需要高度(图4(h))。

3 盘扣式脚手架施工方案

轴A～轴D部分为主变室，顶部无屋盖。轴D～轴F为66 kV GIS室，东西向长158 m，南北向宽9 m。根据混凝土结构设计规范中的要求，每隔55 m需设置一条伸缩缝。因此在7-8,16-17,23-24轴之间设置了3条伸缩缝。由于66 kV GIS室被3条伸缩缝分割为4部分，每部分的脚手架布置方式基本相同。7-8与16-17两条伸缩缝之间的结构在搭设脚手架时，部分立杆存在于电缆沟上端，且电缆盖板不能直接受力。本文选择7-8与16-17两条伸缩缝之间的结构进行施工分析。

3.1 杆件选型

脚手架立杆采用Φ48×3.2 mm 钢管，水平杆采用Φ48×2.5 mm 钢管，竖向斜杆采用Φ33×2.3 mm 钢管，水平斜杆采用Φ42×2.5 mm 钢管，可调托座采用Φ38×5.0 mm 钢管，木方选用截面为40×90 mm的东北落叶松，模板选用15 mm厚覆面胶合板。

3.2 施工方案

根据梁板结构图，板厚200 mm，梁截面尺寸共有11种。为考虑结构安全性及间距的模数化，在进行立杆布置时，统一采用截面积最大的梁(400×1 000 mm)进行计算。最终得到以下布置方案。

板下立杆间距为0.9 m×0.9 m，在梁板连接处，所有梁底均增设1根立杆，见图4。因本结构以15轴为中心向两侧分段施工，模板支撑系统应及时与周边浇筑完成的混凝土柱进行拉结(如图5所示,1为结构柱，2为模板支架，3为水平抱杆)，且支撑系统禁止与脚手架、卸料平台等架体相连。然后开始进行梁模板的安装，如图6所示[2]，按250 mm的设计间距铺好40 mm×90 mm×2 000 mm方木，并使用15 mm厚胶合板做压脚压紧侧模底部。底部模板应按照梁跨长的1/1 000～3/1 000进行起拱，接着进行梁、板钢筋的绑扎。之后吊直侧模，在梁的中部增设对拉螺杆。完成梁侧模与板模的拼接并封闭接口缝，即可开始进行混凝土浇筑。

图4 板下杆件布置示意图

图5 支撑系统与柱的拉结

图6 模板支撑设计大样图

为提升高支模区域的整体刚度，在结构四面用扣件式钢管脚手架各设置了撑距为6 m的垂直剪刀撑，并沿着标高为1.8，6.3，9.3 m处设置撑距为6 m的水平剪刀撑。梁板承重采用可调顶托承载，顶托内双钢管受力，底部设可调底座，扫地杆离地不大于0.45 m，水平杆步距1.5 m。屋面板有坡度部位，顶托内钢管垂直于坡度方向设置，托槽内设楔形垫块。最终通过BIM软件形成的效果图如图7所示。

图7 BIM效果图

3.3 施工过程中的注意点

区别于常规建筑施工，66 kV GIS室不仅要保证自身结构安全，还需考虑到周边的带电设备与导线可能带来的隐患。南北向地下运行电缆是防护重点，高支模和脚手架均要跨越该电缆。且脚手架搭设至结构顶部时，施工人员工作中容易碰触上部高压线，从而造成停电甚至人身伤亡事故。

(1)电缆沟处立杆的布置。66 kV GIS室22轴～23轴之间存在1.6 m×2 m×20 m的电缆沟，电缆沟内运行着两条渡渭线及4台500 kV主变电缆。为保证电缆的安全运行，立杆搭设时不能直接受力在电缆沟盖板上。为此，用5 m长的30号工字钢在电缆沟上部搭接，两端放置在浇筑完成的基础混凝土上。立杆对应部位在工字钢上设1Φ25定位钢筋，长度100 mm，焊接在工字钢上，并在其上部继续架设立杆。电缆沟处工字钢架设部面图如图8所示。

图8 电缆沟处工字钢架设剖面图

(2)近电作业的安全措施。因材料吊装、混凝土泵车等机械在工作状态时需要跨过脚手架上部工作，容易碰触上部电线，因此须严格控制施工作业高度。材料安装完成后，采用焊接、捆绑、订固等方式，将支撑材料连接成整体，避免发生材料倾倒伤人事故，并安照相关规范要求，设置限高、限宽架，做好门洞防撞措施。

4 结语

通过黄渡500 kV变电站改造工程中66 kV GIS室超高顶板结构的施工，对该结构的承重脚手架体系进行了设计和优化。在电力行业推广应用承插型盘扣式脚手架新技术，取得了良好效果。

(1)实现了模块化作业。盘扣式脚手架搭拆快捷，水平杆与立杆之间的连接不需使用特殊工具，只要用一把铁锤就可以完成搭设与拆除，真正做到了省时、省工、省力。

(2)提高了施工安全性。构件全部采用热镀锌防腐工艺，不会因锈蚀而降低承载力。经核算，承插型盘扣式钢管支架具有足够的力学强度和稳定性。其抗下滑力为普通扣件式钢管脚手架的14.5倍。

(3)大幅缩减工期。据统计，66 kV GIS室施工所需的承插型盘扣式高支模总体积25 000 m3，总质量685 t。而结构从开始搭设脚手架到主体结构封顶，仅历时37天。由此可见，承插型盘扣式模板支撑系统搭设效率非常高，适合工期紧张、体量庞大的高支模施工作业。

承插型盘扣式模板支撑系统对周边环境污染少、安装便捷、结构可靠，切实提高了输变电工程安全文明施工水平，在强化本质安全建设方面发挥了重要作用。