盘扣式支架在高大模板中的应用技术

周 强（南京市裕和建设有限公司，江苏 南京 211100）

承插型盘扣式钢管支架最早用于西方发达国家的建筑施工脚手架，为加强脚手架、模板支撑工程安全管理，保障人民群众生命财产安全，多地相继出台文件，要求使用承插型盘扣式钢管支架。实际工作中，出于成本和实际操作熟练度等方面考虑，在房屋建筑工程中承插型盘扣式钢管支架的推广应用进展缓慢，现就上述问题进行探讨，可为类似工程提供参考。

1 工程概况

某体育中心训练馆工程，总建筑面积29900m2，框剪结构体系，地下1层、地上3层。其中，地上高支模区域设计有13根主预应力梁，跨度为36m，梁最大截面为600mm×2000mm/2500mm，次梁间距9m，截面为400mm×700mm、500×700mm，楼板厚140mm、120mm，一级抗震；主梁底模板支撑高度最大为11.95m，楼板支撑高度最大为13.81m。该工程作为市属重点工程，文明施工要求高，工期压力大。

2 支撑体系设计

2.1 方案选择

高支模方案设计时，根据架体构配件市场租赁情况，对扣件式钢管满堂支架和承插型盘扣支架两种支撑体系进行比选。根据以往施工经验，采用盘扣式支架综合成本一般高于扣件式钢管满堂支架。本工程需要租赁的架体构配件数量较大，主体结构计划为150d，高大模板施工（含养护、预应力张拉）约75d，集中在6、7月份；经分析，盘扣式支架搭设用料相对较少，搭设工效可提升1.5～2倍，预测租赁期限可控制在90d以内；仅考虑架体搭设和拆除的材料租赁费与人工费，与盘扣式支架相比，扣件式满堂支架的综合施工成本无明显优势，而应用盘扣式支架，在安全文明施工、工期控制方面则更为有利，最终决定采用盘扣式支架方案。

2.2 盘扣架构配件选材

选用标准型支架，立杆钢管外径为Φ48，壁厚均为3.2mm，材质为Q345A；水平杆钢管外径为Φ42，壁厚为2.5mm，材质为Q235B；竖向斜杆钢管外径为Φ33，壁厚为2.3mm，材质为Q195；可调托座总长555mm，承力面钢板为Q235钢板，厚5mm，平面尺寸150mm×150mm。根据本工程支模高度，立杆长度分别选用2m、1.5m、1m和0.5m长规格搭配，因预应力梁底变截面，另配用250mm长立杆短套管（20号无缝钢管制作）。

2.3 梁模板支撑体系设计

2.3.1 主梁支撑体系布置

主梁最大截面为600mm×2500mm，根据模板支撑验算结果（梁板立杆共用），模板使用15mm厚覆膜木胶板，梁两侧立杆垂直于梁跨方向间距1.8m，梁底增加2根立杆，立杆顶设置可调托座；梁底主龙骨使用双Φ 48×2.8mm钢管，沿梁跨0.6m间距布置，两端分别用扣件与梁侧立杆扣接；次龙骨使用2根45mm×95mm木方和5根Φ48×2.8mm钢管，平行于梁跨方向布置，其中木方位于梁底两侧，顶面粘贴双面胶带，防止混凝土振捣时漏浆，该次龙骨设计更适应梁底变截面控制；立杆的纵距（跨度方向）为0.6m，水平杆的步距1.5m，如图1所示。梁侧模板竖向用Φ48×2.8mm钢管作为主楞，其上方与板底模板撑紧，满足梁侧立杆距离板底支撑不大于500mm的要求。

图1 主梁支撑体系竖向布置图

对600mm×1500mm/1800mm截面梁，梁底增加一根立杆，立杆顶设置可调托座；梁底主龙骨使用双Φ 48×2.8mm钢管，沿梁跨0.6m间距布置，两端分别用扣件与梁侧立杆扣接；次龙骨使用5根45mm×95mm木方，平行于梁跨方向布置；立杆的纵距（跨度方向）为0.6m，水平杆的步距1.5m，如图2所示。

图2 主梁600mm×1500mm/1800mm支撑体系竖向布置图

施工阶段还需提前考虑结构梁预先起拱要求。经验算，混凝土浇筑各阶段的梁模板及支撑架变形量较小，对结构梁施工的影响可忽略，可按设计起拱：跨度超过6m时起拱1/1000L，超过9m时起拱2/1000L，预应力梁600mm×2000mm/2500mm起拱值为50mm。因结构梁起拱和梁底变截面，梁底立杆使用0.5m、0.25m长短杆与可调托座组合调整模板顶标高。

2.3.2 次梁支撑体系布置

次梁最大截面为500mm×700mm，结构设计间距9m，支撑高度13.25m。梁底支撑采用双槽钢托梁，由［8槽钢制作成“][”形，两根槽钢的腰背分别与两根200mm长Φ48×2.8mm短钢管按设计位置焊接为一体；双槽钢托梁垂直于梁跨方向，安放在立杆连接盘上，可调托座插入短钢管内，便于梁底支撑标高调节；此设计受力明确，梁侧有足够支模空间，梁底除主梁部位外无立杆布置，可作为人行通道，提高搭拆效率。根据模板支撑验算和立杆平面排布结果，次梁两侧和梁跨方向立杆间距均为1.2m，梁侧立杆与梁侧距离为300mm～450mm；梁底可调托座内主龙骨使用双Φ48×2.8mm钢管，次龙骨为45mm×95mm木方垂直于梁跨方向间距0.18m；盘扣连接盘处竖向荷载13.2kN，小于规程规定的连接盘抗剪承载力设计值40kN；模板使用15mm厚覆膜木胶板，水平杆的步距1.5m，如图3所示。

图3 次梁底模板支撑示意图（以500mm×700mm梁为例）

2.4 楼板模板支撑体系设计

楼板支撑按140mm厚现浇板设计，120mm厚现浇板与140mm厚模板支撑相同。模板面板厚度15mm，为覆膜胶合板；次龙骨采用45mm×95mm木方，间距500mm，平行于主梁跨度；主龙骨为两根Φ48×2.8钢管，安置于立杆顶端的可调托座内；板底支撑立杆纵横向最大间距为1.2m。

3 模板支撑体系施工要点

3.1 支撑体系搭设

（1）先行完成高支模区域外围主体结构施工，架体与主体结构拉结牢靠。本工程立杆安装于混凝土完成面，底部设垫木，搭设前必须对立杆基面进行检查、修整，确保基面平整和位置正确。

（2）严格按照施工流程作业，平面方向先采用四根立杆组合一个塔式稳定体，安装水平横杆后再向周边扩展，垂直方向搭完一层以后再搭设次层，以此类推。在施工中随着架体的升高随时检查和校正架体的垂直度。第一步支撑拉通线找平，组立完成后，当局部使用可调底座时，应达到同一水平位置，可调底座调节丝杆外露长度不应大于300mm，作为扫地杆的最底层水平杆离地高度不应大于550mm。

（3）盘扣式支架立杆受力状态复杂，水平杆受力值与立杆的变形趋势有直接关系，使立杆能够整体协同发挥作用。立杆最底层连接盘及上方相应位置必须设置水平横杆，水平横杆扣接头与连接盘的插销应用铁锤击紧至规定深度的刻度线。

（4）搭设需以一边为基准，向另一个方向依次搭设，若遇到与施工现场建筑结构施工顺序不相同而不能依次施工时，则需按照承插型脚手架的固定间距进行计算并且精确预留，或增加可调节横杆以及设置伸缩缝断开架体，以便满足后期补充搭设时的尺寸要求。

立杆排布时当间距不符合构件模数，每座梁跨可设置一个调节跨，调节跨通常设置在板下，跨度控制在1m以内，并用扣件式钢管水平连接。考虑盘扣式支架立杆强度大、承载力高的特点，混凝土浇筑期间架体内水平侧向力很小，当调节跨跨度≤600mm时（本工程调节跨跨度为500m），可用扣件连接调节跨两侧立杆，当跨度大于600mm，水平钢管应向调节跨两侧立杆外分别延伸不少于一跨。

（5）立杆通过立杆连接套管连接，高支模区域，同一水平高度内相邻立杆连接接头的位置应错开500mm；多层楼板上连续设置模板支架时，应保证上下层支撑立杆在同一轴线上。可调托座安装时为便于在支架上高空作业，减少高空作业时间，可在地面上大致调节好伸出量，再运至支架顶安装。主龙骨搭接时应错开搭接，搭接长度不小于300mm，如果钢管托梁放置在可调托座上容易移位时，用小木方固定，保证其不会偏离立杆轴线，最后精确控制标高。

（6）盘扣支撑架立杆采用可调托座时，可调托座伸出顶层水平杆悬臂长度控制在550mm以内；丝杆外露长度严禁超过400mm，可调托座插入立杆长度不小于150mm。本工程遇梁底变截面时，梁底下方增加短套管，当水平杆轴线至可调托座钢板承力面距离大于500mm时，应设置长度不大于3m的扣件式钢管水平杆，且相应位置的可调托座调节丝杆外露长度控制在300mm以内。

（7）竖向斜杆在主梁下方及两侧立杆满布设置，次梁两侧立杆分别设置，架体四周应设竖向斜杆或竖向剪刀撑。立杆和横杆安装完毕后，在主梁下方1m～2m处设置一道水平剪刀撑，也可采用水平斜杆作为水平剪刀撑；水平剪刀撑应连续设置，剪刀撑的宽度宜为6m～9m。高支模区域每隔8m位置设置一道安全平网。

（8）盘扣架钢管支架构件必须符合JG/T503的规定，钢管外径与壁厚、构件强度不符合标准的不得使用。支模过程中，如需中途停歇，应将支撑、搭头、柱头板等钉牢。底模板支设完成后应复测标高与平整度，再进行拼缝密封。支撑架在施工期间，严禁集中超负荷堆放钢筋、混凝土、机械设备及其他材料，防止物体坠落及支撑体系坍塌。

3.2 支撑体系拆除

（1）侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后，方可拆除。底模的拆除必须执行GB50666－2011《混凝土结构工程施工规范》的有关规定，混凝土强度应符合相应的强度要求；对预应力混凝土梁，应在预应力施工完成后（孔道灌浆强度不小于M20），方可拆除底模。拆除前应做好照明、防护等准备工作。

（2）拆除顺序遵循先支后拆、后支先拆，自上而下逐层进行，支架先拆侧向支撑，后拆竖向支撑等原则，严禁上下同时作业。斜杆应随支撑逐层拆除，严禁先将斜杆数层拆除后再拆支撑。当支撑拆至下部最后一层时，应对立杆采取必要的临时防倾倒措施。

（3）拆模间歇时，应将已活动的模板、支撑等运走或妥善堆放，防止因踏空、扶空而坠落。

（4）已拆除模板及支架的结构，在混凝土达到设计强度后方允许承受全部使用荷载；当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更不利时，必须经核算并加设临时支撑。

4 结语

（1）盘扣式支架已在多个项目成功应用，从使用情况来看，对规模较小的项目综合应用成本高于扣件式钢管支撑架；本工程使用盘扣式支架虽然综合成本略高，但缩短了工期和现场管理工作量的投入，支撑体系验收均一次性通过，提升了企业形象。对设计构件尺寸大、造型规整、工期紧张的项目，盘扣式支架可用于高大模板支撑，以充分发挥其承载力高的优点。

（2）相对于扣件式钢管支撑，盘扣式支架的方案编制工作量明显增加。受通用支架构件模数所限，梁侧立杆间距、顶层水平杆悬臂长度和主次交叉处立杆布置不便，采用增加可调底座、梁底另设扣件式钢管立杆等方法，将会降低搭设和拆除工效，影响支撑体系整体稳定性；合理设置调节跨，梁底选用250mm短套管（20号无缝钢管制作），可有效解决该问题。

（3）已有不少项目使用型钢构件作转换层以加大转换层下立杆间距，若结构布局不具备早拆条件，转换层型钢构件的应用增加了现场安全管理难度，考虑不同企业、项目的实际情况，非通用构件的投入和摊销成本与通用构件租赁成本的平衡是个值得深入分析的问题。本工程使用的槽钢托梁，可提前制作、方便安装，能够应用于多种条件下的次梁底支撑，以避免增加盘扣式立杆或扣件式钢管的使用，解决次梁较多时立杆布置过密、梁底构造复杂、人员通行不畅的问题，具有一定的通用性、便利性。

（4）建筑工程结构施工因设计特性而不尽相同，随着盘扣式支架应用的增多，期待盘扣式支架构件供应商提供更为丰富的选择。保证施工安全是永恒的主题，高大模板支撑施工安全和成本控制是施工技术人员关注的重点和难点。本文提供的方案设计思路和实践经验可供类似项目提供参考。