盘扣式支模架特点及应用情况分析

廖建平

(耀华建设管理有限公司，浙江 杭州 311100 )

0 引 言

支模架体系是在建筑混凝土浇筑过程中为固定模板而架设的临时支撑系统，它随着模板工程技术的发展而发展，目前我国常用的支模架结构形式主要有扣件式钢管支模架、碗扣式钢管支模架、门式钢管支模架、盘扣式钢管支模架等，伴随着人们对建筑工程的要求不断提高，对建筑施工期间和支模架体系的安全性也相应的提高，但我国目前支模架体系在设计理论、施工安全技术等方面的研究还比较薄弱，存在一定的不足。因此有必要加强这方面的研究工作，以提高支模架体系在建筑工程施工过程中的安全性能，进而推动我国模板直接设计和施工技术的健康发展。

1 支模架系统概述

1.1 支模架系统

在建筑工程中，在混凝土浇筑期间为了固定模板的形状和位置而搭建的，承受模板、钢筋、混凝土等的自重和施工荷载等的临时支撑系统，成为模板支架结构，简称支模架，属于施工脚手架的一种。早期的支模架多由木材制成，其尺寸、高度都不宜调节；后期发展为钢、木梁拼装的模板托架，下部利用钢、木材构成支撑系统，这种支模架系统拼装和搭建的工作量大、费工费料、浪费资源、施工效率较低、质量不高而且难以调整；再随着社会经济的发展，钢材支模架具有可伸缩性、强度高、可重复利用等优点而被广泛的应用。

1.2 支模架系统发展历史

在解放前，我国建筑结构普遍比较简单，建筑高度也不高，多采用竹篙、木材等作为模板支架材料；到了20世纪80年代，我国人口规模逐渐扩大，城市化进程逐渐加快，出现了很多新型建筑和高层建筑，传统的支模架系统已无法适应时代的发展，因此我国引进并推广了扣件式模板支架体系；其后我国的建筑行业的快速发展引领了诸多的新技术、新工艺的涌现，满足了各类高层建筑、大空间建筑、室内外装修、设备安装等工程的支模架体系的需求，建设部选定了“新型模板和脚手架应用技术”项目作为建筑业重点推广应用的新技术，我国的新型支模架的研发和推广获得了极大的发展空间和进步。经过长期和多代人的不断努力，我国的支模架体系逐渐发展为扣件式钢管支模架、碗扣式钢管支模架、门式钢管支模架、盘扣式钢管支模架(图1)等几种类型。

图1 盘扣式钢管支模架系统

2 盘扣式支模架的特点

2.1 盘扣式支模架

盘扣式支模架是属于承插型钢管支模架的一种，在一些发达国家，盘扣式支模架技术应用时间悠久，在建筑工程施工中得到了广泛的应用，近些年来盘扣式支模架在我国也得到了快速的发展，部分企业也申请了很多专利，并取得了一定程度的应用。盘扣式支模架主要由立杆、水平杆、斜杆、可调底座、可调托座等部件组成(图2)，通过在立杆上一定距离焊接带有插销孔的盘式连接件，水平杆和斜杆上焊接插头和插销，在使用时立杆之间通过承插连接加长，将具有自锁功能的插销与盘式连接件相连接，实现将水平杆、斜杆与立杆之间的组合连接，形成不同规格的稳定的几何不变支模架结构体系。

图2 盘扣式支模架的构件

2.2 盘扣式支模架的优点

盘扣式支模架之所以在建筑工程施工中应用广泛，是因为其具有多种其他支模架体系不具备的优点。

(1)盘扣式支模架系统技术先进，其采用的连接方式是国际主流的脚手架连接方式，合理的节点设计使立杆、水平杆、斜杆等各杆件传力均汇交于一点，连接牢固、结构稳定，支架的承载力高，安全可靠。

(2)盘扣式支模架系统安全性能优越，其插销具有自锁功能，可以保证各杆件的连接可靠，同时盘扣式支模架系统的水平杆和斜杆组成的每个单元都是稳定的三角形结构，其在受到外部荷载后不易变形，另外脚手板和步梯都能起到保证架体稳定和工人安全的作用，因此盘扣式支模架系统比其他类型的脚手架具更高得到安全性。

(3)各构件采用新型材料和工艺，节点性能和连接性能良好。目前国内大部分厂家生产的构件采用强度更高的低合金结构钢，部件内外采用热镀锌防腐工艺，构件既美观又不易生锈，提高了产品的使用寿命，节省了资源，同时降低了其保养费用，提高了支模架的经济效益。

(4)盘扣式支模架各构件主要由立杆、水平连杆、斜拉杆等部件组成，具有统一的规格和标准，属于工具型的材料，单个连接杆件质量轻便，架体装拆便捷，不易丢失构件，施工效率高。

(5)盘扣式支模架的品质可靠，构件产品加工需要经过多道工序，均有专机完成，人为干扰因素少，产品的精度高、质量稳定可靠、可随意互换也不影响正常使用。

(6)盘扣式支模架的适用范围广泛，可应用于房屋结构的内外架、临时建筑物、桥梁结构等工程。

2.3 盘扣式支模架的缺点

诚然，盘扣式支模架具有其他脚手架体系不具备的诸多优点，但其也存在一定的缺点。目前国内外对盘扣式支模架的研究在试验和理论方面还存在一定的局限性，各类试验研究较少，还不能给理论分析提供足够的数据，其理论计算模型也不能完全真实的反映模板支架整体受力情况，节点力学性能的研究有限，无法对节点转动刚度进行准确的量化，同时转动刚度对模板支架整体稳定承载力的影响还无法确定等。另外，盘扣式支模架体系的各构件需要提前在工厂加工，需要在水平杆上上焊接插头，立杆上焊接盘式连接件，立杆、水平杆长度须符合模数要求，支架布置尺寸受到一定限制；同时各构件的生产成本较高。

3 盘扣式支模架的应用情况

本文以某地下轨道交通换乘站的盘扣式支模架应用情况为例，详细说明盘扣式支模架在应用中应注意的情况。工程为双柱三跨矩形框架结构，最高模板支架搭接高度为8.5 m，结构最大跨度为15.2 m，施工总荷载为28.0 kN/m2，集中线荷载为32.2 kN/m，整个工支模架工程总体上属于具有一定危险性且超过一定规模的分部分项工程。

3.1 模板及支撑体系设计

经过计算和方案比选，工程最终确定采用盘扣式支模架体系。支架立杆选用A型盘扣件，规格为Q345A，φ60 mm×3.2 mm；竖向斜杆规格为Q195，φ48 mm×2.5 mm；水平斜杆规格为Q235B，φ48 mm×2.5 mm；，立杆采用0.3 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m的杆件，横杆采用0.3 m、0.6 m、0.9 m、1.2 m、1.5 m的杆件；底座螺杆长度0.5 m，托撑螺杆长度0.5 m。结构板、主楞采用10#工字钢；次楞采用100 mm×100 mm方木，间距250 mm；模板采用1 220 mm×2 440 mm×18 mm，板下腋角模采用15 mm的聚合木胶合板，其具体施工参数见表1。

表1 主体结构模板及支撑体系施工参数

3.2 盘扣式钢管支模架的施工

盘扣式钢管支模架的施工必须按照施工工艺严格操作，支模架安装保证横平竖直，杆件之间的步距、间距均要符合规范要求，以保证支模架整体的安全、稳定、美观。盘扣式支模架搭设应根据立杆位置放置可调底座，按先立杆后水平杆的顺序进行安装，形成基本构架之后再扩展搭设为整体支架体系。水平杆接头与连接盘的插销应连接紧密，每搭完一步后，经及时校正水平杆的步距和水平偏差，立杆的纵、横距和垂直偏差，其中立杆的垂直偏差不应大于模板支架总高度2‰，且不得大于50 mm。在盘扣式钢管支模架搭设完成后应组织对其进行验收，验收合格后方可浇筑混凝土。

3.3 模板及支模架的拆除

在相同条件下混凝土试块达到规定的抗压强度后，方可进行支模架拆除，在拆除前需要填写拆模申请，在经监理批准后方可进行拆除支模架。模板及支撑体系的拆除顺序与安装顺序相反，按先支后拆，后支先拆的原则，先拆除非承重模板，后拆除承重模板；先拆外墙模板，后拆内墙模板；先拆纵墙模板，后拆横墙模板。在拆除的时候，将旋转可调支撑向下退100 mm，使其龙骨与模板脱离后先拆主龙骨，后拆次龙骨，再拆顶模板，最后拆支模架。在拆模的过程中，不宜用力过猛，不可大片撬落模板，拆模时人员应站在安全位置，拆除的材料要及时分类整理并堆放整齐。

4 结束语

盘扣式钢管支模架是新型的支撑体系，具有技术先进、安全性能好等多重优点，支模架工程经济效益高，因此在建筑工程施工领域得到了广泛的应用。但其在受力和理论研究方面还存在一定的不足，因此需要加强这方面的研究工作，完善盘扣式钢管支模架的理论基础和施工工艺，促进其在工程中的应用，提高支模架体系在建筑工程施工过程中的安全性能，进而推动我国模板直接设计和施工技术的健康发展。