工业厂房项目盘扣式脚手架高支模专项施工技术

张胜光，赵腾飞

（上海宝冶集团有限公司，上海 200941）

0 引言

目前，我国的建设工业发展迅速，许多重大的建设工程项目陆续开工，并对地区经济发展和劳动力就业起到积极的促进作用。国家对建筑企业的安全生产给予高度的关注，在进行工业厂房项目的建设时，需要使用更稳定、性能更好的脚手架。由于盘扣式脚手架良好的稳定性，较强的承载能力和较好的安全性，近几年在国内的建筑中已成为“新宠”。因此，对盘扣式脚手架在高支模系统中的具体运用进行深入的研究，对工程建设具有很大的指导意义。

国内对于高支模施工的相关研究较多，程毅研究认为，盘扣式脚手架在特定建筑条件下具有良好的应用效果，可以有效提升安全施工水平[1]。王凝对盘扣式脚手架设计进行了分析，提出了一些值得改进的地方，希望在未来的应用中得到改进和完善[2]。陈桂香等学者在实际工程项目施工中，使用高支模专项施工技术，提高了施工效率和质量，并且在应对复杂施工环境方面表现出了优越性[3]。

本文的创新点是将盘扣式脚手架和高支模专项施工技术进行结合应用，强调了两种技术的互补优势，通过运用两种技术得出了更加高效和安全的工业厂房建设方案。同时，本文还提出了在实际工程施工中应用这两种技术的具体措施和注意事项，为工程实践提供了一定的参考依据，对于推广和应用这两种技术具有一定的指导意义。

1 工业厂房项目介绍

1.1 项目介绍

开封进口应急物资保税仓项目主要由3 座仓库、装卸平台和坡道组成，总建筑面积48 807.95m2，其中1#仓库3#仓库建筑面积均为18 337.29m2；2#仓库建筑面积为11 736.85m2。仓库结构形式为钢筋混凝土框架结构，屋面采用大跨轻钢屋面结构，建筑高度23.7m（室外地面至女儿墙顶高度）。消防泵站建筑面积为161.02m2，变电所建筑面积为235.50m2，均为1 层钢筋混凝土框架结构，层高为5.0m，建筑高度5.8m（室外地面至女儿墙顶的高度）。

1.2 项目施工特点分析

本项目为仓库类建筑，一层结构高度11m，二层结构高度9m，结构中多为规格尺寸大、大跨度梁，支撑高度较高的梁、板。对于混凝土模板支撑工程，搭设高度8m 及以上，搭设跨度18m 及以上，施工总荷载15kN/m2及以上，集中线荷载20kN/m及以上，均属于超过一定规模危险性较大的分部分项工程[1]。

1.2.1 工程危险源分析

在施工过程中，由于支撑系统的不稳定和变形，部分木方、模板的爆裂，周围的保护措施不足，风雨侵袭等都有可能导致发生较大危险事故。

支撑体系构件在安装、拆除、吊装等过程中，可能会产生与之对应的碰撞、掉落等危险，在具体的使用中，需要采取相关的保护措施，确保其工程建设的安全性。

1.2.2 工程环境特点

本项目工程位于开封市，开封市地处黄河的中下游，太行山的东南部，位于河南省的中部，位于河南省的中部，是一座历史悠久的城市。开封属于温暖的大陆季风气候，冬天干冷，春天干，夏天湿，秋天干。年平均温度为14.52℃，年平均无霜期221d，年平均降雨量627.5 mm，夏季为降水丰富季节。

2 盘扣式脚手架特点及应用

2.1 盘扣式脚手架的主要特点

2.1.1 功能丰富

在国内，盘扣式脚手架得到普遍的使用。由于盘扣型脚手架的大小、外形具有一定的灵活性，因此，它不但可以在各种大小的空间中进行灵活的排列，还可以按照施工现场的需要，选用合适的规格和高度[3]。所以，盘扣式脚手架是目前在国内生产和建设工程施工中使用的一种功能较为丰富的施工装备。

2.1.2 较好的承载力

盘扣式脚手架采用盘型扣件连接方式，每个扣件受力均匀，比传统的搭设脚手架更稳定。同时盘扣式脚手架具有更小的变形能力，能够保证结构在受力时保持稳定。盘扣式脚手架的承受力是传统脚手架的两倍，能够满足各种建筑工程的需求。

2.1.3 拆装比较高效

由于盘扣脚手架的构造相对简单，因此，它能够快速地到达工地，并在拼装好后起到支撑的作用[4]。此外，在盘扣式脚手架中，螺栓等部件的数量比较少，这就导致其拆卸和安装的速度比较快，即使不需要太过复杂的工具，也能成功地进行拆卸和安装。

2.1.4 使用年限较长

由于大部分的盘扣式脚手架都是采用热镀锌技术，因此，它的耐蚀性和强度都比较高，而且它自身没有过于复杂的螺栓等部件，因此，在使用时不会出现部件遗失的情况。所以，盘扣型脚手架的寿命很长。

2.1.5 安全性能好

盘扣式脚手架采用先进的防脱设计，每个扣件都带有防滑孔，能够保证结构在受力时保持稳定。盘扣式脚手架具有更高的安全性，能够防止扣件脱落、滑脱。因此，连接处的坚固程度，支架本身的稳定程度，都要比传统脚手架好上许多。

2.2 盘扣式脚手架的主要作用

盘扣式脚手架是一种重要的建筑设施，它的主要作用包括：①支撑结构：盘扣式脚手架可以为结构提供支撑，确保结构在受力时保持稳定。②支撑模板：盘扣式脚手架可以作为模板的支撑架，保证模板的位置准确。③承受荷载：盘扣式脚手架具有很强的承受力，可以满足各种建筑工程的需求。④提高施工效率：盘扣式脚手架操作方便，可以快速搭建各种形状和高度的建筑结构，提高施工效率。

在工厂项目建设中，通常采用盘扣脚手架作为立架。另外，对于外立面不平整的民房，采用盘扣支架，其主要功能为外墙支架。在音乐会或其他重要的演出中，一般都会使用盘扣支架来搭设凉棚或看台[5]。因此，盘扣式脚手架在建筑工程中具有重要的作用，它的应用范围越来越广泛。

3 盘扣式脚手架工艺及施工过程方案

3.1 盘扣式外防护架施工方案

本项目为物流厂房类项目，仓库结构形式为钢筋混凝土框架结构，屋面采用大跨轻钢屋面结构，墙面为彩钢板结构，后期基本不存在外墙装饰装修工作。结构较为规则简单且高支模超危工程体量较大，约33万m3，因此本项目选取更安全、更便捷、更经济的标准型承插型盘扣式脚手架。

目前在盘扣式脚手架搭设过程中外脚手架一般采用双排落地盘扣式脚手架作为施工操作外防护架，脚手架基础为混凝土垫层。项目若采用落地式外脚手架，搭设时间较长，当需要外墙板施工时，必须拆除外架，否则由于外架距离建筑物较近可能影响外墙板安装施工，并且落地式外脚手架搭设拆除费工费时，施工效益不高[6]。

本工程外脚手架施工工艺是采用承插型盘扣式定型三角架作为外防护架，如图2 所示，该工艺主要采用定型构件三角架配合架体、钢脚手板等作为外防护架。

3.1.1 搭设材料及连接方式

搭设材料主要为定型构件三角架、立杆、水平杆、连接盘、插销、密目安全网及钢制脚手板等。构件连接方式主要为承插型扣接。定型三角架外防护架示意图，如图1 所示。

图1 定型三角架外防护架示意图

3.1.2 搭设方法

Step.1 在盘扣架体搭设至顶层步距时，同步搭设周围三角架，将三角架与立杆上连接盘扣接，形成侧边悬挑三角形桁架。

Step.2 三角架间距根据沿梁方向立杆间距设置（根据项目实际情况），三角架与立杆连接及接触的地方，沿三角架长度方向增设水平杆，相邻三角架连接牢固；

Step.3 在外侧连接盘位置继续向上承插连接立杆及横杆形成侧边防护栏杆，确保侧边防护栏杆高出作业面1.5m 以上；

Step.4 在三角架横杆上满铺钢制脚手板，在防护栏杆外侧满挂密目安全网，钢脚手板的挂钩应稳固扣在水平杆上，挂钩应处于锁住状态。

对于新型的设备的导入以及相关的技术的运用，需要大量的资金和投入使用，推动施工现场的效率的提升以及要需要建立相关的信息技术的培训机构和研发机构需要相关的技术人员对其新型设备进行深入的探讨和分析，掌握其利用规律以及设备使用的最大化效用，在全面提升企业施工的工程进度和节省成本方面扮演着重要作用，也是对现场的施工人员提出了一个更高的要求，加强对相关的设备的技术参数方面的学习以及相应的规范使用设备的手法等方面的学习与宣导，让全员形成一种自主学习和自主发现和解决问题的能力，全面提升施工的工作效率和企业方面的效益。

本施工技术替代落地式外脚手架，可以显著提高施工效率，降低工程成本，提升工程质量，具有良好的经济效益。定型三角架外防护架现场应用实例，如图2 所示。

图2 定型三角架外防护架现场应用实例

3.2 盘扣式脚手架系统监测监控

本工程采用智能化监测系统进行模板支撑架体变形监测，通过将监测传感器、计算机及互联网等技术与高支模的安全管理规范相结合，实现对模架支撑体系科学的实时监测，根据高支模架体坍塌前各杆件变形和受力情况，有针对性地采集数据。

选择支撑架体受力的关键部位及薄弱部位安装相应的传感器，为这些点位分别布置位移传感器、倾角传感器、轴压传感器，监测数据通过无线网络上传跨度较大的梁板的跨中、悬挑构件的端部及其他承受荷载较大或稳定性较差的部位，再至智能监测平台，实时采集支撑架体的倾角、位移、轴压等数据，当某处变形或受力超过预警值时，报警器发出报警，这时由专业监测人员根据实际情况对架体进行检查、分析，并采取处置措施从而确保施工过程安全。

3.2.1 安全性影响因素

在活荷载下，盘扣架水平横杆及主次楞将产生弯矩，而竖杆将产生轴向收缩。因此，如果钢筋发生较大的变形，将会对混凝土的浇筑质量造成很大的影响，严重时还会引起混凝土的开裂。同时，框架载荷不均匀是因为框架负载不均匀造成。因此，需要每一根杆都有一定的弯曲刚性，以克服因变形而引起的危险。

3.2.2 盘扣式脚手架重点监测内容

盘扣式脚手架的重点监测内容包括：（1）安全性，盘扣式脚手架需要监测安全性，确保支架的稳定性和承载能力满足工程要求。（2）结构稳定性，盘扣式脚手架需要监测结构的稳定性，确保支架在受力时保持稳定。（3）载荷能力，盘扣式脚手架需要监测载荷能力，确保支架在受力时能够稳定支撑。主要监测项目有立杆轴力、立杆倾斜、竖向位移及水平位移等。

3.2.3 监测方式方法

本工程采用智能化监测系统进行模板支撑架体变形监测，监测系统由监测平台、监测传感器、监测组网设备及监测终端组成，系统构成示意如图3 所示.

图3 监测系统构成示意图

选择支撑架体受力的关键部位及薄弱部位安装相应的传感器，一般设在跨度较大的梁板的跨中、悬挑构件的端部及其他承受荷载较大或稳定性较差的部位。支撑架体搭设完成后安装架体变形监测系统，并根据监测点位布置图对传感器进行编号。

3.3 施工过程中对盘扣式脚手架监测

为了确保盘扣脚手架体系的安全性，在绑扎钢筋、浇筑混凝土时，要了解模架体系的纵向、侧向受力与变形。在混凝土终凝前，获得不同条件及承载力作用下，盘扣式脚手架的具体变形数据，并对其进行实时监测，以使其达到最优的安全状态。

在浇筑混凝土的过程中，需密切关注架各项监测值，若超过监测报警值，要立刻向现场管理人员汇报，并要求暂停混凝土浇筑施工，对变形量大的部位进行分析处理，采取措施加固完成并经重新验收后再进行混凝土浇筑施工。

4 盘扣式脚手架工程验收及使用效果

盘扣式脚手架支撑体系要在施工前、中、后三个阶段进行分阶段验收，各阶段施工检查验收主要内容如下：

架体搭设前主要对进场原材料及构配件质量进行检查验收，对支架地基、基础、立杆、纵横梁、模板等结构的质量进行全面检验。

架体搭设中主要对架体的搭设方法、架体三维尺寸、架体搭设节点、斜杆及剪刀撑等布置是否符合方案设计进行检查验收，确保其按照方案设计施工。

架体搭设后，混凝土浇筑前需对架体搭设的质量及安全进行全面排查，确保其符合方案设计；混凝土浇筑过程中应检查监测架体稳定性及位移，确保架体整体稳定无较大位移，保证施工安全。

盘扣式脚手架是一种在高支模系统中广泛使用的支撑体系，它是一种结构简单、承载力强的新型脚手架，在高支模工程中表现出强大的综合性能。本论文以开封市进口应急物资保税仓项目为背景，通过对盘扣式脚手架的实际运用，再次证明盘扣式脚手架更安全、更便捷、更经济的优势；通过对盘扣式脚手架的专项研究，对项目技术创新、二次经营有重要的意义，也能为公司降本增效、开拓市场添砖加瓦，以技术创新助力公司高质量发展，并为同类建筑高支模支撑体系施工提供经验。

5 结论

综上所述，盘扣式脚手架和高支模专项施工技术的结合应用在工业厂房建设中具有重要的意义。通过本文的介绍和分析可以看出，这两种技术的互相补充，可以提高工业厂房项目的施工效率和施工质量，并且能有效降低施工过程中的安全风险。同时，也要认识到这两种技术在应用过程中可能存在的问题，应该积极探索和解决这些问题，以进一步优化这两种技术的应用效果。总之，盘扣式脚手架和高支模专项施工技术是现代工业厂房建设中不可或缺的重要技术手段，相信在未来的工程实践中将发挥出更大的作用。