承插型盤扣式架體在污水處理廠支撐體系中的應(yīng)用探析

李濤，張宏瑞，姚君，鄧世軍 （中建三局集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210000）

1 引言

目前隨著國(guó)內(nèi)城鄉(xiāng)污水處理廠新建、擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程的新興發(fā)展，污水處理構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)變化，在結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆頂板施工過程，傳統(tǒng)扣件式、輪扣式（直插型）、碗扣式存在著材質(zhì)銹蝕、壁厚減少的現(xiàn)象，傳統(tǒng)的模板支撐體系無法滿足施工的便捷性和安全性，而盤扣式在壁厚、材質(zhì)、規(guī)格等方面較為統(tǒng)一化。基于其各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，選擇盤扣式支撐體系在污水處理廠中將得到廣泛的應(yīng)用。

2 工程簡(jiǎn)介

南京市城南污水處理廠擴(kuò)建工程項(xiàng)目，位于南京市雨花臺(tái)區(qū)龍騰南路與鳳錦路交叉口西側(cè)，廠區(qū)占地面積6.8萬㎡，各構(gòu)（建）筑物單體共計(jì)32座，污水處理量15萬噸/日；構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土半埋式池壁結(jié)構(gòu)，其中高支模單體5座，高度均大于8m，頂板厚度150～300mm。

鋼筋混凝土半埋式池壁結(jié)構(gòu)

3 支撐體系的搭設(shè)

3.1 支撐體系的選型及設(shè)計(jì)

污水處理行業(yè)，因結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，對(duì)支撐架體要求的提高起到了直接原因，水處理廠中，要求支撐架體單位承載力高、搭建及拆卸速度快，省工、省力，其立桿管外徑為48.3mm，桿件壁厚為3.2mm，材質(zhì)為Q345熱鍍鋅鋼管，符合行業(yè)規(guī)范，相比較鋼管扣件式及輪扣式為普通Q235材質(zhì)有不可超越的優(yōu)勢(shì)，且輪扣式架體均由扣件式架體改制而成，材質(zhì)的銹蝕，壁厚不均及連接點(diǎn)的穩(wěn)定性差等因素，導(dǎo)致架體搭設(shè)立桿間距不宜過大，從而造成用鋼量增加，成本上升。而碗扣式架體雖搭拆便捷，但其自重大不適用污水處理廠材料的周轉(zhuǎn)，市場(chǎng)供應(yīng)不穩(wěn)定且租賃費(fèi)用高。

經(jīng)過對(duì)盤扣架體的受力分析，其立桿間距可布設(shè)1.2m、1.5m或1.8m，水平步距1.5m或2.0m，在搭設(shè)相同構(gòu)筑物單體下，盤扣的用鋼量比傳統(tǒng)支撐架體用鋼量至少減少三分之一且安全性更高。

3.2 盤扣支撐體系的結(jié)構(gòu)組成

承插型盤扣式支撐架體主要有立桿、水平桿、斜桿、可調(diào)底座、可調(diào)頂托、40×80×3方鋼、起始桿等構(gòu)件。立桿采用Q345材質(zhì)直徑48×3.2鋼管進(jìn)行熱鍍鋅工處理，根據(jù)桿件長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，0.5m一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)焊接一個(gè)熱鍍鋅材質(zhì)八孔圓盤，端頭焊接連接桿，桿件長(zhǎng)度分別有0.5m、1m、1.5m、2.0m、2.5m、3m；橫桿采用Q235材質(zhì)的直徑48×2.5的鋼管進(jìn)行熱鍍鋅工藝處理，兩端焊接橫桿連接頭，桿件長(zhǎng)度分別有0.6m、0.9m、1.2m、1.5m、1.8m、2.4m；斜拉桿采用Q195材質(zhì)直徑33.7×2.3鋼管進(jìn)行熱鍍鋅工藝處理，根據(jù)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，兩端焊接斜拉連接頭，桿件長(zhǎng)度通常采用H1500L1500、H1500L1200、H1500L900、H1500L600等；起始桿采用與立桿相同材質(zhì)，焊有八孔圓盤，其作用是連接可調(diào)底座與立桿；連接盤采用10mm厚材質(zhì)為Q235B鋼板并進(jìn)行熱鍍鋅處理，圓盤為八孔構(gòu)件，分為4大孔和4小孔，其中橫桿連接頭構(gòu)件用于楔形銷卡在圓盤的小孔上，斜拉桿連接頭用楔形銷卡在圓盤的大孔上；可調(diào)底座與可調(diào)頂托均用來調(diào)節(jié)標(biāo)高。

3.3 盤扣式支撐體系的設(shè)計(jì)

以AAO生化池構(gòu)筑物單體為例，平面 尺寸 為 162.5×118.5mm，內(nèi) 部分12.8×13.8方形格倉(cāng)式結(jié)構(gòu)，凈高度9.8m，板厚150mm，頂板為封閉式，局部存在檢修洞口。

支撐體系設(shè)計(jì)參數(shù)

4 盤扣式支撐體系施工工藝

搭設(shè)流程：施工放樣→排布可調(diào)底座→調(diào)整可調(diào)底座標(biāo)高統(tǒng)一水平→安裝起始立桿→安裝掃地桿→調(diào)節(jié)掃平桿水平→安裝立桿→安裝第一步距→安裝斜拉桿→安裝上部立桿→安裝上部水平桿→安裝上部斜拉桿→安裝可調(diào)U托→調(diào)節(jié)U托水平標(biāo)高→安裝矩形方鋼主龍骨→安裝木枋次龍骨→安裝模板。

盤扣體系細(xì)部施工：污水構(gòu)筑物池體底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%后，測(cè)量工程師需根據(jù)結(jié)構(gòu)上部形式及走向在底板上進(jìn)行放樣，并根據(jù)結(jié)構(gòu)凈空準(zhǔn)確計(jì)算各構(gòu)件長(zhǎng)度的組合，計(jì)算出可調(diào)底座的伸長(zhǎng)值且在底板上標(biāo)記出可調(diào)底座的位置，防止搭設(shè)過程因工人操作不當(dāng)，造成架體排布錯(cuò)亂，影響搭設(shè)質(zhì)量。

可調(diào)底座安裝完成之后，依次安裝起始立桿、立桿、水平桿、斜桿，安裝順序由下向上進(jìn)行。起始桿安裝完成后進(jìn)行安裝掃地桿，采用水準(zhǔn)儀對(duì)每一個(gè)起始桿連接盤標(biāo)高進(jìn)行高差測(cè)量，保證架體各拉節(jié)點(diǎn)牢固不出現(xiàn)變形，由下往上安裝第一步距架、第二步距架體……頂層步距且A值為1m，上部可調(diào)托座伸出頂層水平桿的懸臂長(zhǎng)度小于650mm，縱橫向斜桿滿布，水平剪刀撐沿高度每4-6個(gè)步距設(shè)置。

架體立桿間距為1.2m，選擇矩形方鋼主龍骨時(shí)應(yīng)考慮其長(zhǎng)度大于3個(gè)立桿間距，兩端各懸挑200mm為標(biāo)準(zhǔn)，其長(zhǎng)度宜選擇 4m/根，80×40×3 矩形方鋼。結(jié)構(gòu)梁底部主龍骨采用同規(guī)格方鋼，長(zhǎng)度1.2m/根。

5 盤扣支撐體系搭設(shè)質(zhì)量控制

支撐體系施工作為一項(xiàng)危大工程，其搭設(shè)的質(zhì)量決定了混凝土澆筑工程成形質(zhì)量以及影響施工操作的安全，因此在盤扣支撐體系整個(gè)施工過程需實(shí)施嚴(yán)格的質(zhì)量管理控制，并按照如下步驟逐步實(shí)施。

①方案先行

根據(jù)建質(zhì)辦〔2018〕31號(hào)文件，編制內(nèi)容完成的專項(xiàng)施工方案，并經(jīng)審核批準(zhǔn)以及交底完成后方可實(shí)施，搭設(shè)高度≥8m時(shí)須組織專家論證且嚴(yán)格按照專家意見調(diào)整后的方案實(shí)施。

②原材料檢測(cè)及見證取樣

架體材料進(jìn)場(chǎng)階段，首先驗(yàn)收材質(zhì)外觀質(zhì)量及材質(zhì)壁厚，檢查材料相關(guān)合格證明，在監(jiān)理工程師見證下抽取樣品報(bào)送檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢查，保證數(shù)據(jù)真實(shí)有效。

③安全、技術(shù)交底

施工之前，由項(xiàng)目總工程師根據(jù)專項(xiàng)施工方案，組織對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理人員、勞務(wù)班組人員進(jìn)行技術(shù)、安全、質(zhì)量、細(xì)部節(jié)點(diǎn)處理等，并對(duì)交底人員進(jìn)行考核。

④樣板引路

通過安全、技術(shù)交底后，結(jié)合工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，搭設(shè)施工樣板間，并組織項(xiàng)目管理人員及相關(guān)班組現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體交底，對(duì)盤扣架體搭設(shè)程序、立桿底板墊塊的布設(shè)、水平拉桿兩端楔形插銷的緊固程度和架體縱橫向的順直等細(xì)部進(jìn)行詳細(xì)掛牌說明。

⑤實(shí)測(cè)實(shí)量

實(shí)體工程架體搭設(shè)階段，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工程師同步進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量工序，保證架體搭設(shè)滿足方案要求及搭設(shè)質(zhì)量，對(duì)實(shí)測(cè)實(shí)量數(shù)據(jù)形成記錄，并記錄成冊(cè)對(duì)班組人員進(jìn)行二次交底。

⑥掛牌驗(yàn)收

架體搭設(shè)完成后，嚴(yán)格按照“三檢”制度標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，合格后報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，并對(duì)驗(yàn)收內(nèi)容形成掛牌公示。

6 盤扣支撐體系過程監(jiān)測(cè)

在構(gòu)筑物頂板澆筑之前，提前將支撐架體與已經(jīng)澆筑的池壁通過可調(diào)托進(jìn)行側(cè)向加固，降低混凝土澆筑過程架體發(fā)生水平位移的風(fēng)險(xiǎn)。

監(jiān)測(cè)的主控項(xiàng)目有：①架體水平位移；②因上部荷載不均導(dǎo)致立桿偏心過大發(fā)生變形。

7 污水處理廠采用盤扣式架體取得的效果

得益于盤扣式架體的的搭拆高效、安全、用鋼量少、承載力大、形象美觀、整齊大方等優(yōu)點(diǎn)，在污水處理廠施工中未出現(xiàn)任何安全及質(zhì)量事故，并節(jié)約搭設(shè)時(shí)間，取得了良好的效果。因其外觀形象美大方，為項(xiàng)目部過程迎接公司及政府性安全文明等檢查贏得加分點(diǎn)。

8 結(jié)束語

承插型盤扣式支撐架體適應(yīng)于高支模、大跨度、懸挑結(jié)構(gòu)、重型支撐以及深基坑安全爬等部位，完美地結(jié)合了污水處理廠各構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推動(dòng)著盤扣式架體在水務(wù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了整個(gè)行業(yè)的變革，向著更高、更快、更強(qiáng)、更安全、更節(jié)約的方向發(fā)展。