盘扣式与碗扣式支架性能对比及应用探讨

徐鑫哲 宁亚瑜

（盘锦职业技术学院）

0 前言

随着经济技术的增长，建筑产业竞争越来越激烈，越来越多的结构梁板结构厚度较大，层高较高，目前采用较多的主要是传统的碗扣式支架，如何通过运用新技术、新工艺在满足承载要求的前提下来降低企业的施工成本将是保证企业能够在激烈的市场竞争中保持竞争优势，不断发展壮大的前提条件。由于采用了标准化施工，承插型盘扣式支架操作方便，应用简单，搭设效率高，具有很大的优势，目前已逐步在桥梁工程等大空间混凝土结构中大量使用。

1 盘扣式支架与碗扣式支架的结构比较

1.1 传统碗扣式支架结构

传统碗扣式支架属于承插式钢管支架[1-2]，主要采用直径48mm 的定型式Q235 钢管管件，壁厚3.5mm，立杆在高度方向上每隔0.6m 设置碗扣式连接节点，通过节点将支架横杆与立杆进行轴向连接并形成整体，从而可达到较高的承载力。

由此来看，碗扣式支架为定型结构，杆件尺寸均为标准型，其支架高度按0.6m 的模数定位，水平间距按杆件长度定位，不可随意设计，只能以标准尺寸作模数进行调整。

1.2 盘扣式支架结构

盘扣式钢管支架属于直插式钢管脚手架。套管或连接棒承插连接支架立杆[3]，通过立杆上焊接的连接盘将支架立杆与横杆、斜杆连接成整体的钢管支架体系[4-5]，结构稳定性好，可靠性较高，承载力大，安全度高，具有可靠的双向自锁功能，并且拼拆速度快、省时省力。各杆件通用性强，不易丢失，便于管理，易于运输。

1.3 两种结构比较

比较两者的节点连接方式，碗扣式支架的节点连接能够有效防止杆件的滑移，各节点性能相对均衡，但是，在施工过程中要对上碗扣以及限位销是否连接牢固进行逐一的检查，否则，一旦有松动节点，将会导致整个架体在施工荷载的作用下产生一定幅度的倾斜变形，严重时还会造成整个架体失稳；而盘扣式节点连接采用连接圆盘，其受力性能及可靠性得到较大提高，其具有的双向自锁功能不仅避免了架体滑移以及上碗扣脱离的危险，而且在荷载作用下一旦架体产生晃动，其采用的重力式承插型楔形插销会越扣越紧，保证了整个支架体系的稳定性[3]。

2 盘扣式支架与碗扣式支架的施工比较

2.1 传统碗扣式支架施工工艺

传统的满堂碗扣支架主要由定型钢管杆件和碗扣式连接接头组成，属于多立杆脚手架。其中各杆件的组装要按照一定的步骤进行：①水平杆接头插入立杆的下碗扣内；②上碗扣顺着限位销扣住横杆接头[6]；③用小锤子将上碗扣顺时针进行旋转，使其螺旋面顶紧限位销；④水平杆在平面内可旋转为任意角度，比较灵活。

2.2 盘扣式支架施工工艺

盘扣式支架为直插式钢管支架，其施工工艺流程为：①可调底座安装；②基座安装；③第一层横杆杆状；④基础立杆安装；⑤第二层横杆安装；⑥第一层斜杆安装；⑦第三层横杆安装；⑧第二层斜杆安装；⑨主架安装；⑩其余层横杆、斜杆；U 型调整座安装[7]。

2.3 两者的比较

比较两者的施工工艺，碗扣式支架拼装、拆除比较简单、适用性强，且搭接效率较高。架体搭设灵活度高，可以根据不同的施工条件、施工荷载、不同的设计要求以及不同的建筑形态等搭设成施工所需的支架形式，以满足各种工程施工的需要。在使用过程中，架体的稳定性受杆件间距以及剪刀撑的布设情况影响较大，因此，在支架设计时应严格按照规范要求进行，支架的步距和立杆的间距均应按照固定模数设计。

与之相比，盘扣式支架架体搭设、拆除更为简单快捷，对施工人员的技能要求低，工作效率高。并且在施工中配件的丢失损耗均较小，现场管理较为方便。

另一方面，在材料用量上，盘扣式支架所需材料要比碗扣式支架节约1/3～1/2[8]，这大大减少了施工费用。

3 盘扣式支架的施工应用

3.1 工程概况

重庆市忠县至万州高速公路西沱互通E 匝道桥桥型结构为1～35m 预应力混凝土简支箱梁，桥梁全长56m，桥梁跨越复忠线天然气管道，夹角135°。根据现场实际地质情况和施工环境，结合施工经验及现有资源储备，采用φ48×3.2mm 盘扣式钢管满堂支架。

3.2 支架搭设

西沱互通主线桥现浇箱梁采用φ48×3.2mm 盘扣式钢管满堂支架，所有钢管支架等材料进场前应检测合格后方可使用。

支架工程参数如下：

支模高度：6.4m；

钢管类型：水平杆钢管Φ48×2.5mm，立杆钢管Φ48×3.2mm；

底板下立杆纵距：1.5m；立杆横距：1.2m；

腹板下立杆纵距：0.9m；立杆横距：0.9m；

翼板下立杆纵距：1.5m；立杆横距：1.2m；

水平杆步距：1.5m；伸出长度a：0.65m；

面板：竹胶合板，厚度18mm；

次楞：底板、翼板木方，间距0.25m，腹板木方，间距0.20m；

主楞：14 号工字钢；

支撑结构与既有结构连接情况：支撑结构与既有结构通过连墙件可靠连接。

3.2.1 地基处理

支架地基位于沟岭斜坡处，为确保支架搭设高度统一及考虑支架安全的稳定性，对原地表进行挖除深度1m 并换填片石处理。支架基础处理完毕之后，面层浇筑25cm 厚度C20 混凝土硬化，支架基底外四周50cm 处开挖浆砌30×30cm 的排水沟至路基边坡水沟。

3.2.2 测量放样

支架搭设前在支架混凝土基础上放出连续箱梁的实际位置，并弹线，以此来进行支架的定位，根据规范要求，其左右偏差不大于5cm。

3.2.3 支架安装

支架钢管采用Φ48mm，壁厚3.2mm。

钢管尺寸和表面质量应符合下列规定：新钢管要有质量合格证、质量检查报告；钢管表面平直光滑，不能有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；钢管上禁止打眼[9]。

根据设计要求，支架安装遵循从下到上逐层安装的原则，每层按照底座、立杆、横杆的顺序安装。支架各层立杆和横杆安装完毕后，进行架体斜杆的安装，确保支架整体的稳定性。

3.2.4 顶托安装

为了保证施工的安全性，在地面上大致调好顶托的伸出量，之后将其运至支架顶端进行安装。安装时，根据梁底高程变化精确调出顺桥向两端及中间三个控制位置处的顶托标高并标记各处顶托的伸出量，以便进行校验。最后三点拉线定出每个顶托位置处的标高。

3.2.5 纵横梁安装

顶托安装完毕后，在其上安放14 号工字钢纵梁，在纵梁上每隔20cm 安放方木横梁，在安装过程中，注意架体的整体性，将方木的横向接头与纵向接头错开布置。

3.2.6 工作平台搭设

支架搭设时考虑到施工人员的行走，在边缘板两侧多搭设宽度为90cm 的工作平台，平台护栏高度为1.2m，采用防护网围壁，底部及护栏边自下而上20cm 采用竹胶板满铺。因桥台两侧桥背回填及路基已经成型，人员上下通道直接行走桥背进入工作平台，周边防护安装至路基段。

3.3 支架搭设的控制要点及质量要求

⑴首先在架体搭设之前需进行地基的夯实整平，满足支架对地基承载力的要求。

⑵施工前要根据设计要求进行放样，确定各立杆的平面位置，并在相应位置处放置可调底座。

⑶基础立杆仅适用于首层的搭设，其余均采用立杆。每层搭设完成后需对立杆杆件的垂直度进行测量及校正，以保证整个架体的稳定性。

⑷在支架搭设过程中，必须逐个检查顶托上的纵梁搭接位置在顶托的中部，防止出现悬臂受力状态引起安全事故。必须对所有的立杆连接插销销紧程度及连接杆件稳固情况、分配梁搭接位置等逐点检查并做好标记和记录。

4 结论

文章对碗扣式支架和盘扣式支架进行对比分析，指出了盘扣式支架相比碗扣式支架在构件结构及施工工艺方面的优势所在。但在力学承载力分析、材质保障、市场前景方面还有待进一步研究。