盤扣式與碗扣式支架性能對比及應(yīng)用探討

徐鑫哲 寧亞瑜

（盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

0 前言

隨著經(jīng)濟技術(shù)的增長，建筑產(chǎn)業(yè)競爭越來越激烈，越來越多的結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu)厚度較大，層高較高，目前采用較多的主要是傳統(tǒng)的碗扣式支架，如何通過運用新技術(shù)、新工藝在滿足承載要求的前提下來降低企業(yè)的施工成本將是保證企業(yè)能夠在激烈的市場競爭中保持競爭優(yōu)勢，不斷發(fā)展壯大的前提條件。由于采用了標(biāo)準(zhǔn)化施工，承插型盤扣式支架操作方便，應(yīng)用簡單，搭設(shè)效率高，具有很大的優(yōu)勢，目前已逐步在橋梁工程等大空間混凝土結(jié)構(gòu)中大量使用。

1 盤扣式支架與碗扣式支架的結(jié)構(gòu)比較

1.1 傳統(tǒng)碗扣式支架結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)碗扣式支架屬于承插式鋼管支架[1-2]，主要采用直徑48mm 的定型式Q235 鋼管管件，壁厚3.5mm，立桿在高度方向上每隔0.6m 設(shè)置碗扣式連接節(jié)點，通過節(jié)點將支架橫桿與立桿進(jìn)行軸向連接并形成整體，從而可達(dá)到較高的承載力。

由此來看，碗扣式支架為定型結(jié)構(gòu)，桿件尺寸均為標(biāo)準(zhǔn)型，其支架高度按0.6m 的模數(shù)定位，水平間距按桿件長度定位，不可隨意設(shè)計，只能以標(biāo)準(zhǔn)尺寸作模數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

1.2 盤扣式支架結(jié)構(gòu)

盤扣式鋼管支架屬于直插式鋼管腳手架。套管或連接棒承插連接支架立桿[3]，通過立桿上焊接的連接盤將支架立桿與橫桿、斜桿連接成整體的鋼管支架體系[4-5]，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，可靠性較高，承載力大，安全度高，具有可靠的雙向自鎖功能，并且拼拆速度快、省時省力。各桿件通用性強，不易丟失，便于管理，易于運輸。

1.3 兩種結(jié)構(gòu)比較

比較兩者的節(jié)點連接方式，碗扣式支架的節(jié)點連接能夠有效防止桿件的滑移，各節(jié)點性能相對均衡，但是，在施工過程中要對上碗扣以及限位銷是否連接牢固進(jìn)行逐一的檢查，否則，一旦有松動節(jié)點，將會導(dǎo)致整個架體在施工荷載的作用下產(chǎn)生一定幅度的傾斜變形，嚴(yán)重時還會造成整個架體失穩(wěn)；而盤扣式節(jié)點連接采用連接圓盤，其受力性能及可靠性得到較大提高，其具有的雙向自鎖功能不僅避免了架體滑移以及上碗扣脫離的危險，而且在荷載作用下一旦架體產(chǎn)生晃動，其采用的重力式承插型楔形插銷會越扣越緊，保證了整個支架體系的穩(wěn)定性[3]。

2 盤扣式支架與碗扣式支架的施工比較

2.1 傳統(tǒng)碗扣式支架施工工藝

傳統(tǒng)的滿堂碗扣支架主要由定型鋼管桿件和碗扣式連接接頭組成，屬于多立桿腳手架。其中各桿件的組裝要按照一定的步驟進(jìn)行：①水平桿接頭插入立桿的下碗扣內(nèi)；②上碗扣順著限位銷扣住橫桿接頭[6]；③用小錘子將上碗扣順時針進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使其螺旋面頂緊限位銷；④水平桿在平面內(nèi)可旋轉(zhuǎn)為任意角度，比較靈活。

2.2 盤扣式支架施工工藝

盤扣式支架為直插式鋼管支架，其施工工藝流程為：①可調(diào)底座安裝；②基座安裝；③第一層橫桿桿狀；④基礎(chǔ)立桿安裝；⑤第二層橫桿安裝；⑥第一層斜桿安裝；⑦第三層橫桿安裝；⑧第二層斜桿安裝；⑨主架安裝；⑩其余層橫桿、斜桿；U 型調(diào)整座安裝[7]。

2.3 兩者的比較

比較兩者的施工工藝，碗扣式支架拼裝、拆除比較簡單、適用性強，且搭接效率較高。架體搭設(shè)靈活度高，可以根據(jù)不同的施工條件、施工荷載、不同的設(shè)計要求以及不同的建筑形態(tài)等搭設(shè)成施工所需的支架形式，以滿足各種工程施工的需要。在使用過程中，架體的穩(wěn)定性受桿件間距以及剪刀撐的布設(shè)情況影響較大，因此，在支架設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，支架的步距和立桿的間距均應(yīng)按照固定模數(shù)設(shè)計。

與之相比，盤扣式支架架體搭設(shè)、拆除更為簡單快捷，對施工人員的技能要求低，工作效率高。并且在施工中配件的丟失損耗均較小，現(xiàn)場管理較為方便。

另一方面，在材料用量上，盤扣式支架所需材料要比碗扣式支架節(jié)約1/3～1/2[8]，這大大減少了施工費用。

3 盤扣式支架的施工應(yīng)用

3.1 工程概況

重慶市忠縣至萬州高速公路西沱互通E 匝道橋橋型結(jié)構(gòu)為1～35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁，橋梁全長56m，橋梁跨越復(fù)忠線天然氣管道，夾角135°。根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)情況和施工環(huán)境，結(jié)合施工經(jīng)驗及現(xiàn)有資源儲備，采用φ48×3.2mm 盤扣式鋼管滿堂支架。

3.2 支架搭設(shè)

西沱互通主線橋現(xiàn)澆箱梁采用φ48×3.2mm 盤扣式鋼管滿堂支架，所有鋼管支架等材料進(jìn)場前應(yīng)檢測合格后方可使用。

支架工程參數(shù)如下：

支模高度：6.4m；

鋼管類型：水平桿鋼管Φ48×2.5mm，立桿鋼管Φ48×3.2mm；

底板下立桿縱距：1.5m；立桿橫距：1.2m；

腹板下立桿縱距：0.9m；立桿橫距：0.9m；

翼板下立桿縱距：1.5m；立桿橫距：1.2m；

水平桿步距：1.5m；伸出長度a：0.65m；

面板：竹膠合板，厚度18mm；

次楞：底板、翼板木方，間距0.25m，腹板木方，間距0.20m；

主楞：14 號工字鋼；

支撐結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)連接情況：支撐結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)通過連墻件可靠連接。

3.2.1 地基處理

支架地基位于溝嶺斜坡處，為確保支架搭設(shè)高度統(tǒng)一及考慮支架安全的穩(wěn)定性，對原地表進(jìn)行挖除深度1m 并換填片石處理。支架基礎(chǔ)處理完畢之后，面層澆筑25cm 厚度C20 混凝土硬化，支架基底外四周50cm 處開挖漿砌30×30cm 的排水溝至路基邊坡水溝。

3.2.2 測量放樣

支架搭設(shè)前在支架混凝土基礎(chǔ)上放出連續(xù)箱梁的實際位置，并彈線，以此來進(jìn)行支架的定位，根據(jù)規(guī)范要求，其左右偏差不大于5cm。

3.2.3 支架安裝

支架鋼管采用Φ48mm，壁厚3.2mm。

鋼管尺寸和表面質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：新鋼管要有質(zhì)量合格證、質(zhì)量檢查報告；鋼管表面平直光滑，不能有裂縫、結(jié)疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道；鋼管上禁止打眼[9]。

根據(jù)設(shè)計要求，支架安裝遵循從下到上逐層安裝的原則，每層按照底座、立桿、橫桿的順序安裝。支架各層立桿和橫桿安裝完畢后，進(jìn)行架體斜桿的安裝，確保支架整體的穩(wěn)定性。

3.2.4 頂托安裝

為了保證施工的安全性，在地面上大致調(diào)好頂托的伸出量，之后將其運至支架頂端進(jìn)行安裝。安裝時，根據(jù)梁底高程變化精確調(diào)出順橋向兩端及中間三個控制位置處的頂托標(biāo)高并標(biāo)記各處頂托的伸出量，以便進(jìn)行校驗。最后三點拉線定出每個頂托位置處的標(biāo)高。

3.2.5 縱橫梁安裝

頂托安裝完畢后，在其上安放14 號工字鋼縱梁，在縱梁上每隔20cm 安放方木橫梁，在安裝過程中，注意架體的整體性，將方木的橫向接頭與縱向接頭錯開布置。

3.2.6 工作平臺搭設(shè)

支架搭設(shè)時考慮到施工人員的行走，在邊緣板兩側(cè)多搭設(shè)寬度為90cm 的工作平臺，平臺護(hù)欄高度為1.2m，采用防護(hù)網(wǎng)圍壁，底部及護(hù)欄邊自下而上20cm 采用竹膠板滿鋪。因橋臺兩側(cè)橋背回填及路基已經(jīng)成型，人員上下通道直接行走橋背進(jìn)入工作平臺，周邊防護(hù)安裝至路基段。

3.3 支架搭設(shè)的控制要點及質(zhì)量要求

⑴首先在架體搭設(shè)之前需進(jìn)行地基的夯實整平，滿足支架對地基承載力的要求。

⑵施工前要根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行放樣，確定各立桿的平面位置，并在相應(yīng)位置處放置可調(diào)底座。

⑶基礎(chǔ)立桿僅適用于首層的搭設(shè)，其余均采用立桿。每層搭設(shè)完成后需對立桿桿件的垂直度進(jìn)行測量及校正，以保證整個架體的穩(wěn)定性。

⑷在支架搭設(shè)過程中，必須逐個檢查頂托上的縱梁搭接位置在頂托的中部，防止出現(xiàn)懸臂受力狀態(tài)引起安全事故。必須對所有的立桿連接插銷銷緊程度及連接桿件穩(wěn)固情況、分配梁搭接位置等逐點檢查并做好標(biāo)記和記錄。

4 結(jié)論

文章對碗扣式支架和盤扣式支架進(jìn)行對比分析，指出了盤扣式支架相比碗扣式支架在構(gòu)件結(jié)構(gòu)及施工工藝方面的優(yōu)勢所在。但在力學(xué)承載力分析、材質(zhì)保障、市場前景方面還有待進(jìn)一步研究。