承插型盘扣式钢管支撑架在地铁车辆段上盖工程的应用

摘要：以天津地铁5号线梨园头车辆段工程为例，分析了承插型盘扣式钢管支撑架的特点、施工技术。车辆段上盖工程通过运用该支撑架，保证了车辆段上盖工程的质量、安全和进度。

关键词：盘扣式;支撑架;上盖结构

1 工程概况

天津地铁5号线工程梨园头车辆段总建筑面积为19万m2，本期工程为梨园头车辆段盖下部分，按功能区分成5个部分，分别为厂架修库区、运用联合库、咽喉区、出入段线区、附属用房区。厂架修库区长307.2 m，宽177 m，单层大平台，局部夹层的层高13.5 m，柱距8.4 m，柱跨18～27 m，结构为框架结构。运用联合库层高8.5 m、5.0 m，柱间距8.4 m，柱跨9～15 m不等，结构为框架剪力墙结构。咽喉区连接地铁正线、停车列检库和联合检修库库区，呈喇叭口状，喇叭口段宽16～380 m，长460 m，单层大平台，层高8.0 m，柱距6.0 m，柱跨7～22 m，平台顶覆土厚度1.5 m，结构为框架结构。上盖屋面板厚度为150 mm（行车道厚度170 mm），框架梁最大截面尺寸为900 mm×2 400 mm，搭设高度为10～16 m。

2 支架的选用

按照总体施工部署和施工方案，所有上盖结构梁板及盖下夹层梁板结构均采用满堂支架法现浇，支架管件采用承插型盘扣式钢管支撑架，支架与周围已建成的结构物可靠连接。

上盖结构支撑架施工平面布置主要以上盖柱网轴线和主次梁轴线为主线，支架立杆布置时原则上以轴心受压为主，避免偏心受压。同时，支架搭设过程中因地制宜地与立柱连接，以增强结构整体稳定性。框架梁支撑体系的选用（以最大梁为例）如表1所示。屋面板支撑体系的选用如表2所示。

3 上盖结构特点

框架梁截面尺寸较大。框架梁尺寸多为800 mm×1 200 mm与900 mm×2 100 mm。结构顶板标高较高。运用联合库和咽喉区盖板顶标高为8.5 m（车道部分顶标高为8.0 m），联合检修库盖板顶标高为13.5～14.5 m。厂架修库屋面有坡度，需要满足标高的变化要求。在搭设支撑架时，当最上排水平杆距支撑点超过500 mm时，可用250 mm调节杆和500 mm立杆进行调节，以保证最上排水平杆距支撑点不超过500 mm。上盖结构面积大、工期短。本工程上盖面积约为19万m2，根据工期要求，主体施工工期压力大，主体结构施工时间长短对后期装修、风水电安装影响较大。

4 承插型盘扣式钢管支撑架

盘扣式钢管支撑架体主要由立杆、横杆、斜杆、可调底托、可调顶托、主龙骨梁、次龙骨梁等组成，支撑架的施工方法是先竖立垂直于地面的立杆，然后将垂直于立杆的水平杆移到圆盘上，使圆盘置于水平杆的连接处，其中立杆由直径为60 mm的镀锌钢管制成，壁厚为3.2 mm，材质为Q345B高强度低合金钢，具有拼拆迅速、省力，结构简易、稳固，通用性强，承重力大，安全高效，不易丢失，便于管理，易于运输等特点。

5 承插型盘扣式钢管支撑架的特点

承插型盘扣式支撑架连接点的设计新型独特，插头和圆盘之间采用无扣件连接形式，盘扣架带有自锁功能，可通过连接点分散立杆的压力和重力，使得盘扣架受力均衡合理，确保盘扣架安全。盘扣式钢管支撑架结构设计独特，主要构件定型化、标准化，用量少、重量轻，操作工人能快捷地进行组装，每人每天可搭拆约180 m3的架体。架体的搭拆费用及架体的租赁费用大大降低，有效节省了施工成本。盘扣式钢管支撑架结构简单，便于搭拆，无零散结构配件，容易保存。独特的结构设计，使得盘扣式钢管支撑架适用于各种结构建筑物，特别是车辆段大型框架结构。支撑架底部采用标准基座与可调底座配合的独特设计方式，方便调节基础平面高差。为保证架体稳定性，摆放可调底座时应注意可调底座的底板应与混凝土地面紧密接触，可做适当的底板填充处理。支撑架体顶部配有可调顶托，架体净高小，可由调节立杆和可调底座、标准基座和可调顶托进行调节。盘扣式支撑架空间大，而大部分其他脚手架的间距小，空间性不足，人员在搭设完成后不能进入到架体中间进行检查验收，而盘扣式支撑架立杆可以放大支撑架步距和间距，扩大空间。

6 支架搭设技术

6.1    支架搭设工艺

支架搭设工艺如图1所示。

6.2    基础处理

上盖梁板支撑架地基分为两种，一种为搅拌桩回填土地基上铺200 mm后碎石持力层;一种为回填土夯实上铺350 mm后碎石持力层，回填土的压实系数不小于0.94。褥垫层将一并把承台顶填平，使支架基础处于同一平台上，基础刚度也基本均匀。地基上布置宽度为200 mm的脚手板。

6.3    支架搭设要求

支撑架应根据专项论证进行搭设，不得随意更改搭设参数。支撑架搭设应根据立杆的位置确定可调底座的位置，按照立杆、水平杆、斜杆的搭设顺序进行支撑架的搭设，形成基本的架体单元，应以此扩展搭设成整体支架体系。可调底座及可调托座丝杆与螺母旋合长度、螺母厚度、插入立杆内的长度、可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度、丝杆外露长度应满足设计规范要求。可调底座的调节丝杆外露长度以及扫地杆离地高度应满足规范设计要求。8 m以上高支模最顶层水平杆步距应比标准步距缩小一个节点间距。高支模支撑架、支撑架搭设高宽比宜不大于3。

6.4    支架构造措施

当搭设高度超过8 m的满堂模板支架时，水平杆的步距不得大于1.5 m，沿高度每隔4～6个标准步距应设置扣件钢管大剪刀撑。在梁体顺梁方向竖向设置斜拉杆，在楼板底每隔两道竖向设置斜拉杆。

上盖结构面积大，柱网结构的字母轴方向最大跨度为27 m，数字轴方向最大跨度为8.4 m，因此支架搭設时需与已完工的结构框架柱相连接，以提高支架的稳定性。抱柱拉结筋与水平剪刀撑布置在同一水平面。夹层梁板支架布置与上盖梁板支架布置基本相同，但需分两次完成该部分支架的搭设。首次完成夹层梁板浇筑并达到设计强度后暂时不拆支架，待施工上盖梁板时，其支架直接搭设在夹层梁板顶面，上下两层的立杆尽量布置在同一竖轴线上。原则上夹层梁板支架与上盖梁板支架一并拆除，但当两层梁板施工的工序时间跨度较大时，为不影响施工可考虑拆除夹层支架。

6.5    支撑架检查验收

支撑架构配件进入现场后应按照质量证明资料和性能检验报告，重点对管件壁厚、焊接质量、外观质量、管件尺寸进行检查。支撑架检查验收内容包括：（1）支撑架地基承载力和垫木是否满足设计要求。（2）是否设置扫地杆，扫地杆位置是否设置水平剪刀撑。（3）沿立杆每步是否均设置纵横水平杆且纵横两向均不缺杆。（4）支撑架安全网是否按照规定设置。（5）立杆间距偏差不得大于30 mm。（6）立杆接头是否交错布置符合构造要求。（7）立杆垂直度是否满足规范要求。

6.6    支架配重试验

支架搭設完成后，对支架进行配重，考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性与非弹性变形等因素影响，为防止由于梁施工逐步施加预应力的影响，引起各节点出现较大反力，高支模支撑架要具有足够的刚度和稳定性，能够承受施工过程中产生的一切荷载，对支撑架进行配重试验，取得试验参数，设置施工预拱度。支架配重流程：支架验收→标高测量→水泥就位→加载60%→沉降变形观测→加载100%→沉降变形观测→加载120%→沉降变形观测→卸载→标高调整。配重试验采用整体配重，配重顺序与混凝土浇筑顺序一致，由支点处向跨中进行对称布载。

6.7    监测监控

在上盖结构浇筑混凝土前，在已浇筑完成的上盖梁板区域选择一个参照点作为支撑架体系位移的监控点，在支点处以及跨中各选择一个点位作为监测点，沿梁断面方向，在支撑架顶部距离框架梁底部100 mm处设置一排监测点，沿高度方向在梁体中部设置一排监测点。

7 结语

承插型盘扣式钢管支撑架通过在5号线梨园头车辆段工程的实际应用，证明了其强度、刚度、稳定性可靠，施工安全得到了有效保障。同时，其结构简易，稳固可靠，便于搭拆，保证了施工的质量及进度，降低了项目的施工成本，增加了施工单位的项目收益。

[参考文献]

[1] 刘娟.承插型盘扣式钢管支架在工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（30）：277.

[2] 赵艳.建筑工程中防渗漏技术要点研究[J].民营科技，2014（8）：216.

收稿日期：2020-03-26

作者简介：邓威（1988—），男，山东菏泽人，工程师，研究方向：城市轨道交通。