承插型盘扣式钢管支架在超高模板支撑中的应用研究

李叔贵，兰夏，张晁，张超

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100176）

1 引言

钢管支架是建筑工程项目使用超高模板的重要辅助工具，在国内建筑领域中，承插型盘扣式钢管支架的应用优势非常明显，能够在超高模板支撑中弥补传统工艺的不足，提高超高模板支撑的稳定性。但是为确保承插型盘扣式钢管支架的安全使用效果，还应明确超高模板支撑中该类支架的技术要点。

2 承插型盘扣式钢管支架的力学性能

承插型盘扣式钢管支架是从国外引进的新型脚手架，支架轮盘为圆形，架体上的孔隙均匀分布，呈菊花状，所以被称为“菊花盘式脚手架”或“圆盘式脚手架”。承载力强、结构合理、水平偏差易于控制、支撑年限长是该类钢管支架的主要特点。因此，近年来承插型盘扣式钢管支架被广泛应用，市场前景良好[1]。但是随着建筑物结构的复杂化，部分建筑物结构设计中需使用超高模板，所以，对承插型盘扣式钢管支架的安全性、稳定性提出了更高的要求。在此背景下，相关人员基于市场上承插型盘扣式钢管支架，对其力学性能进行检测，检测结果见表1。通过表1中的各项数据可知，承插型盘扣式钢管支架的受力稳定性较强，符合建筑物施工建设中超高模板的搭设要求。

表1 承插型盘扣式钢管支架的力学性能

3 超高模板支撑中承插型盘扣式钢管支架的优势

3.1 安装效率高

相较于普通钢管支架，承插型盘扣式钢管支架安装结构清晰明了，整体安装效率高。施工人员可快速搭建钢管支架，并结合施工需求快速拆卸支架，保证施工进度。安装承插型盘扣式钢管支架的过程中，施工人员无须承担固定构件丢失风险，以及进行高强度的螺栓操作，可以使用单一的工具快速装卸流程简便。不仅如此，承插型盘扣式钢管支架安装中可节约钢材的使用量，减少安装成本及其他配套支出[2]。

3.2 搭接技术成熟

承插型盘扣式钢管支架作为国际主流脚手架，其搭接技术体系已经成熟，且支架上各个节点设计合理，有利于增强钢管支架使用过程中的稳定性。比如，对于盘扣式钢管支架，施工人使用立杆将支架结构连接后，可直接利用承插型的盘扣与立杆插销连接，牢固地固定支架架构。立杆承插到钢管支架的横向支撑杆上后，同样可利用支撑杆本身的轴心传力加大支架的承压能力和抗弯能力，从而确保超高模板支撑中支架的稳定性与安全性。

3.3 便于管理

承插型盘扣式钢管支架中的各个结构没有零散的配件，不仅安装方便，支架的施工管理较为便捷，可以轻松地将支架所需的杆件存储到特定位置，节约现场空间，并且能够有效避免零件损失，节约运输、存储、材料维护成本[3]。因此，相较于普通钢管支架，超高模板支撑体系中承插型盘扣式钢管支架具有便于管理的基本优势。

4 超高模板支撑中承插型盘扣式钢管支架的具体应用

4.1 工程概况

某建筑工程，总建筑面积为92 561 m2，建设内容包含办公楼、居民楼、地下仓库。

1）办公楼入口区域为1～6层架空，层高21.25 m，整体跨度为16 m，需使用规格分别为350 mm×1 000 mm、550 mm×1 000 mm、300 mm×1 500 mm的超高梁、超重梁。梁模板最大跨度为9 m，周围顶板厚度为200 mm，高大模板支撑框架基础厚度为200 mm。

2）地下仓库中的顶板同样为超高梁模板，其模板规格为600 mm×1 000 mm、400 mm×1 600 mm等，结构层高分别为6 m、5 m、5.5 m。该项目中超高模板支撑采用承插型盘扣式钢管支架，该支架的承载力、抗拉强度符合超高、超重模板的支撑要求。

4.2 技术参数

上述建筑工程中，超高模板厚度为200 mm，实际施工作业中模板所需承受的总荷载为13 kN/m2，超高模板梁结构最大尺寸为600 mm×1 000 mm，模板支撑过程中应用承插型盘扣式钢管支架的最大搭设高度为11.5 m。超高模板支撑体系中，梁底模板、侧面模板为规格900 mm×1 800 mm×15 mm的胶合板，龙骨材料为规格50 mm×50 mm×3.5 mm的方钢。

超高模板支架立杆为承插型盘扣式钢管支架，支架立杆规格为φ65 mm×3.5 mm，横向斜杆、纵向斜杆的规格均为50 mm×2.5 mm，杆件长度分别为0.3 m、0.5 m、0.9 m、1.5 m、1 m、2 m。具体应用承插型盘扣式钢管支架时，其可调节的底座、托撑长度为0.5 m。除此之外，为满足超高模板的支撑要求，承插型盘扣式钢管支架的安全等级为Ⅰ级，若搭设高度超过8 m，还应在支架周围分别设置横向、竖向斜杆。

4.3 搭设支架

正式搭设超高模板的支撑钢架时，所用的承插型盘扣式钢架的连接杆、水平杆件均应符合相关技术标准，第一剪刀撑的设计应符合钢管支架的实际规格，搭设过程中注意各杆件的垂直度、水平度，以及横向、纵向杆件之间的距离。后期搭设支架时，施工人员应在安装钢架立杆时及时使用横向的水平、斜撑杆件，设置第四剪刀撑，各构件连接后及时扣紧各配件。在此过程中，脚手板、横向的杆件需要连续设置在相同区域，脚手板应铺满架体，每次搭设高度应满足施工要求。

此外，加固钢管支架的各构件时，各个连接杆、剪刀撑搭设应坚持以下原则：

1）第二水平加固杆需要固定在承插型盘扣式钢架的立杆内侧。

2）第一剪刀撑、加固杆件应同时进行搭设。

3）连接第二水平的加固杆件时，剪刀撑可设置在立杆外，加固杆设于立杆内，二者连接后将其固定。

4）设计竖向杆件的间距时还应增设固结点，通常情况下，超高模板支撑中钢管支架的固结点与支架处的建筑结构位置相互平行、对齐。

搭设过渡段钢管支架时，该区域两侧的承插型盘扣式支架应连续设置纵向斜撑杆件，横向杆件的两侧第一跨需要布设纵向斜撑杆件，搭设方式为自下而上。加固超高模板的侧模板时，还应根据超高、超重模板的截面高度设置附加杆件。比如，对于界面高度大于1 500 mm的超高模板，施工人员应将盘扣式钢管支架的水平杆件扣接在侧模板上，各杆件之间的距离为2.5 m。

由于超高模板支撑中的外梁结构的钢管支架无法直接搭设在外梁两侧，所以，需要将该区域的杆件垂直向外梁处挑出，配合承插型盘扣式支架的斜撑杆件搭设在楼面上。若外梁两侧剪力墙距离过短，无法支持0.6 m、1.2 m等模数的立杆外挑时，施工人员可使用横杆，但横杆的立杆与剪力墙的最小距离应为25 cm，且横杆外挑时不得与剪力墙的距离过大。

4.4 模板安装

安装超高模板时，施工人员应提前在柱结构上标注“水平标高”“轴线”等信息，然后通过混凝土浇筑的方式处理梁结构、超高梁板。在此期间，施工人员应注意控制模板起拱高度，而建筑工程梁结构跨度是计算超高模板起拱高度的基础数据，实际起拱高度应为梁结构跨度的1/1 000。以上述建筑工程为例，该建筑工程超高模板支撑工作中，施工人员会分别从建筑主梁进行起拱，若梁结构跨度为10 m，正式浇筑超高模板时模板的起拱高度应为10 mm，梁结构跨度为10～18 m时，起拱高度则为18～20 mm，次梁模板、底梁模板依次安装完毕后，布设超高侧模板、盘扣式斜撑杆件、压脚板。

设置超高模板后浇带支撑体系时，施工人员应根据后浇带的实际位置，将承插型盘扣式钢管支架独立地搭设在对应位置，使其成为后浇带的独立支撑架。实际搭设、安装后浇带两侧的钢管支架时，可选取3排横向立杆紧密地布置在后浇带两侧，立杆之间横向间距为0.6 m，纵向间距为1.3 m。需要注意的是，超高模板尚未就位前期，还应根据后浇带位置、超高模板支撑的设计位置，确保超高模板安装、沉降后能够垂直于后浇带，借此节约承插型盘扣式钢管支架的使用梁，控制项目内模板支撑成本，同时在保障施工进度的基础上，增强超高模板支撑体系的安全性。

4.5 支架预压与拆除

1）应用承插型盘扣式钢管支架时，超高模板的支撑体系中还应布设可调顶撑，分别将可调顶撑放置在固定位置后，计算支架的标高，使其标高符合超高模板支撑要求。现阶段，超高模板支撑体系中，顶撑的规格分别为280 mm×230 mm、150 mm×220 mm。超高模板的支撑体系搭设完毕后，钢管支架会通过横向、纵向的杆件相互支撑、相互作用，形成稳定的支撑结构，在建筑物工程施工中该支撑体系不仅可单独使用，还能与其他类脚手架连用。

2）对于承插型盘扣式钢管支架，每拼接好一孔后都应尽快地逐一预压支架，借此避免超高模板支架体系在后期出现非弹性变形。在此过程中，施工人员应通过预压监测支架弹性变化，分析变形数据，预防支架变形风险。但相同类型的支架结构在预压操作时，实际预压跨度不得超过3跨，预压后依据提前测设的数据值，确定支架的预拱度，然后进入下一施工环节。

浇筑混凝土时，施工人员可依据钢管支架的受力需求，均匀地浇筑混凝土。浇筑期间，应注意防范混凝土下滑、倾落情况，浇筑作业时应采用自上而下的浇筑方式，以此确保承插型盘扣式钢管支架的整体稳定性，使其在支撑超高模板时杠杆受力顺利减小。但是对于超高模板支撑中箱梁的浇筑工作，还应采用分层浇筑的方式。

3）建筑物超高楼板到达设计高度后，且上两层的混凝土浇筑工作已经完成时，施工人员则需要将下方的支撑体系拆除。支架拆除过程中应坚持“先支设，后拆除”的基本原则，自上而下地逐层拆除钢管支架，承插型盘扣式钢管支架的拆除方法是先松动支架顶撑的螺母，支架下降后依次拆除其他结构。拆除完扣模板支架的水平杆件时，施工人员应先拆除水平模板支架，然后取下脚手管，将其分类堆放在各楼层上，逐层转移到施工层，之后，施工人员可拆除墙柱模板，将拆除后的部件转移到施工层。

目前，本文案例工程项目已如期竣工，整体质量符合建筑工程的质量标准。

6 结语

综上所述，承插型盘扣式钢管支架在各类建筑工程超高模板中有着不可替代的优势，可确保该类模板支撑的稳定性。因此，在建筑行业标准化发展中，应积极推广、应用承插型盘扣式钢管支架，优化超高模板的支撑设计，发挥该类钢管支架的搭接优势，有序地完成各项施工任务，推进建筑工程项目建设进度，为我国建筑行业的健康发展提供助力。