盘扣式模板支撑架在地铁车辆段（带上盖开发）厚板工程中的应用

李伟，黄剑

（中交四航局第五工程有限公司，福州 350008）

1 盘扣支撑架概述

盘扣式模板支撑架技术起源于德国，是欧美国家的主流产品。我国于20世纪80年代从欧洲引进，广泛应用于广告、影视、油田、桥梁、高架、高铁建设项目等领域，而对于房建工程应用较少。但随着建筑施工环境变化，目前盘扣式模板支撑架体系应用越来越广泛，其以安全可靠性高、接头自锁能力可靠、抗剪能力强、承载力高、制造工艺简单、成本适中、不易丢失、易于管理和方便运输等特点得到普广泛运用[1]。

福州地铁4号线螺洲车辆段在进行1.8 m厚结构板施工之初，综合考虑到盘扣式模板支撑架立杆承载能力强、特有的斜拉杆设计、格构柱结构稳定、支撑架的整体安全稳定性高以及完全模块式结构等特点，工程实施前编制了盘扣式模板支撑架安全专项方案。然而随着盘扣支撑架体系的出现和不断推广，盘扣支撑架以其材料强度高、直径大、搭拆便捷、少维护、节省人工成本的优势，在建筑市场中逐步占据重要地位。全国各城市或部分地铁行业陆续开始全面强制性推行盘扣式模板支撑体系的应用。在密集的城市地铁工程建设过程中，新型盘扣支撑架应用更有利于施工安全、质量和工期目标的实现。

2 福州市地铁4号线螺洲车辆段盖板简介

根据设计图纸揭示，盖下区域结构形式为：A区采用部分框支剪力墙结构，B区采用托柱转换结构。盖下分为14个区域，其中A区为A1～A6、B区为B1～B8。盖板楼层±0.00 m为轨道轨面标高，相当于罗零标高1.8 m。盖下区域单体建筑，结构顶相对标高分别为9.5 m和10.3 m。首层板为结构转换层，板厚类型为1 800 mm，其中墙柱混凝土强度等级为C50，盖板混凝土强度为C40。

结合专家对专项方案评审意见，本工程模板支撑体系在实施前重点考虑了以下3个方面的要求：（1）模板支撑体系搭设高度8.7 m，最大楼板厚度为1 800 mm，单区厚板面积约为2 000 m2，施工荷载标准值为大于60 kN/m2，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，安全等级为Ⅰ级；（2）福州地铁4号线车辆段范围地表为杂填土，下部为细粉砂层，支撑架体底部为600 mm厚结构防水板；（3）楼板一次性分层浇筑，需要提高模板支撑体系的强度和稳定性。

3 盘扣支撑架设计

盘扣支撑架设计包括立杆、横杆、顶托和底座设置。盘扣支撑架体系实景照片如图1所示。

图1 盘扣支撑架体系实景照片

模板支撑架根据所承受的荷载选择立杆的间距和步距，根据本工程结构和空间特点，1.8 m厚顶板立杆间距为900 mm×900 mm（横×纵），横杆步距为1 500 mm，主楞采用单根12.6工字钢；次龙骨采用50 mm×50 mm×2.5 mm方钢，间距100 mm；面板采用15 mm胶合板。

支架架体四周外立面向内的第一跨每层均应设置竖向斜杆，架体整体底层以及顶层均应设置竖向斜杆，并应在架体内部区域由底至顶纵、横向均设置竖向斜杆。沿高度在顶上、中部、底部各设置3道水平扣件钢管剪刀撑，采用φ48.3 mm壁厚3.6 mm钢管，每层水平剪刀撑连续设置，单幅剪刀撑宽度为6～9 m。剪刀撑斜杆用旋转扣固定在与之相交的水平杆上，剪刀撑先行搭设八字形，保证钢管与盘扣均能扣住。周边有结构物时，架体与周边结构形成可靠拉结。薄厚板交接处采用独立盘扣立杆支撑，用水平钢管采用直角扣件与薄厚板满堂盘扣每一个步距均进行连接，水平钢管至少延伸一跨横距搭接。

承插型盘扣支撑架由可调底座、立杆、横杆、斜杆、可调托座组成。其将立杆、横杆、斜杆等杆件预先在工厂全自动焊接、标准化制作成品，在工地快速组成一套稳定、安全的结构体系。杆件结合采用盘扣式承插结合，立杆采用套管承插连接，水平杆和斜杆采用杆端扣接头卡入连接盘，用楔形插销快速连接，形成结构几何不变体系，可调托座与可调底座用于调节支撑高度。

4 盘扣支撑架体系施工

4.1 基础处理

（1）车辆段范围场坪开挖至垫层标高上20 cm后停止开挖，局部超挖采取分层回填碾压恢复至设计垫层标高，分层厚度不超过30 cm。（2）车辆段主体范围场坪采用蛙式打夯机夯实至设计垫层标高，保证压实系数大于0.94。（3）根据地勘报告地基极限承载力特征值要求，粉细砂地基承载力为130 kPa。600 mm厚C35混凝土结构底板施工前采用钎探试验检验地基承载力，地基承载力要求不小于130 kPa。

4.2 支架搭设

1）安装支架前，为了使每根立杆受力均匀，减少不均匀沉降，可调底座基础尽量坐落在防水板上，立杆间距严格按0.9 m进行放样控制，水平杆间距为0.9 m，当顶部悬臂端超过650 mm时，增设横杆进行调整。

2）为保证支架有足够的刚度和稳定性，在支架底、中、上部搭设3道水平剪刀撑，架体竖向满布斜杆。

3）根据设计和施工规范要求，各跨按设计要求进行起拱，同时保证架体沉降量在10 mm以内。

4.3 盘扣支撑架与碗扣支撑架对比

将盘扣支撑架与碗扣支撑架的工效进行对比可知，盘扣支撑架具有以下优点：（1）盘扣支撑架立杆、横杆布置间距大，较碗扣支撑架用钢量小；（2）同等区域和同施工人数的情况下，盘扣支撑架较碗扣支撑架工期短；（3）盘扣支撑架钢管直径大于碗扣支撑架，立杆材料强度高于碗扣支撑架（盘扣支撑架材料强度为Q345），搭拆方便，安全稳定性好。表1所示为两者支撑架对比分析表。

表1 支撑架对比分析表（以架体搭设体积30 000 m3为例）

5 施工效果分析

福州地铁4号线螺洲车辆段高支模盘扣式模板架支撑体系施工过程中，项目部专门成立了支撑架验收小组，根据JGJ 231—2010《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》和专家论证方案对过程中搭设的每一个环节进行验收，确保架体在混凝土浇筑过程中安全可靠，模板及架体拆除后收到良好的效果，工程内在质量和外在质量都达到了施工质量验收规范标准要求。

实际使用经验证明：盘扣式钢管架支撑体系以其独特的自锁功能，使得架体搭设完毕后形成几何不变结构体系。立杆使用Q345B钢管，具有承载力大、安拆人力资源投入少、节省人工成本、安全可靠、少维护、工期短等特点。优势明显优越于扣件及碗扣式支撑架体系，同时也得到了专家和各验收方的认可，为以后的施工积累了很多盘扣支撑架搭设的工作经验。相信随着承插型盘扣式钢管支架施工技术的不断完善，新型盘扣支撑架体系作业搭设将逐渐规范，在今后的地铁工程、发电厂、油田、船厂、桥梁、高架、高铁及房建项目中将得到广泛应用。

6 结语

在福州地铁4号线螺洲车辆段施工实践中，1.8 m厚板采用满堂红盘扣式支撑架体系进行搭设，方案设计时根据JGJ 231—2010《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》为技术支撑，采用PKPM软件进行验算，通过工程实践检验，支架设计、施工、验收等管理过程，能够满足车辆段超厚版顶板模板盘扣架支撑体系工程搭设的安全性要求，最终取得了良好的应用效果。