承插型盤(pán)扣腳手架吊裝工藝的實(shí)際應(yīng)用分析

吳慶博 天津宏信設(shè)備租賃有限公司

關(guān)鍵字：承插型盤(pán)扣腳手架；吊裝；墩柱操作架；腳手架

1 前言

腳手架從上世紀(jì)60 年代開(kāi)始，經(jīng)歷了竹木腳手架、鋼管扣件腳手架、碗口腳手架、門(mén)式腳手架、輪扣腳手架及現(xiàn)在的承插型盤(pán)扣腳手架等六代更替，逐漸趨于完善[1、2]。這些施工技術(shù)以及新型材料設(shè)備都為建筑業(yè)節(jié)省了大量的施工時(shí)間[3]。尤其承插型盤(pán)扣腳手架作為最新一種架體支撐體系，憑借其規(guī)范齊全、安全系數(shù)高、美觀大氣、整體性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于建筑工程和市政工程的架體支撐領(lǐng)域[4、5]。例如市場(chǎng)上設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用參考JGJ 231—2021《建筑施工承插型盤(pán)扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》、JGT 503—2016《承插型盤(pán)扣式鋼管支架構(gòu)件建筑材料標(biāo)準(zhǔn)》及GB 51210—2016《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行》。特別是在搭設(shè)高度大于8m、線荷載大于20kN/m、面荷載大于15kN/m2、點(diǎn)荷載大于7kN等超危大高支模區(qū)域進(jìn)行架體設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常作為各地方政府、主建單位的首推支撐體系[9、10]。

此外，承插型盤(pán)扣腳手架配有專用的插銷(xiāo)，用于立桿對(duì)接位置的連接，有效保證了架體的整體性能。專用斜桿（豎向剪刀撐）的設(shè)置使得構(gòu)造不會(huì)發(fā)生變形，確保了支撐架體的整體剛度和承載力[6～8]。尤其墩柱操作架等較小的構(gòu)造單體，可以采用吊裝的施工工藝，極大地減少了架體搭設(shè)時(shí)間，提高了施工效率，在墩柱操作架中的應(yīng)用也因此越來(lái)越廣泛[11]。

2 墩柱操作架介紹

2.1 承插型盤(pán)扣墩柱操作架介紹

墩柱操作架主要做為框架柱、構(gòu)造柱、墩柱等規(guī)則柱體構(gòu)建的操作平臺(tái)，供現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土使用。常見(jiàn)的形式有鋼管操作架、方圓扣、定制鋼膜等。該類操作架的缺點(diǎn)是沒(méi)有馬道，不方便工人上下通行。此外以鋼管操作架為例，由于鋼管通過(guò)十字扣件進(jìn)行抱柱，雖然搭設(shè)和租賃成本較低，但是每次使用都需要重新拆卸、搭設(shè)，不利于大范圍推廣。

基于此，承插型盤(pán)扣腳手架憑借成套的行業(yè)規(guī)范作為保障，越來(lái)越受到施工現(xiàn)場(chǎng)的青睞。插型盤(pán)扣墩柱操作架通常采用48盤(pán)扣體系，由可調(diào)底座、立桿、豎向斜拉桿、橫桿、可調(diào)托座、鋼踏板及相關(guān)輔材組成。以上各種構(gòu)件通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)有機(jī)組合，共同形成墩柱操作架體系。

2.2 承插型盤(pán)材質(zhì)介紹

承插型盤(pán)扣式腳手架以立桿部件為基礎(chǔ)，立桿每50cm 配置一個(gè)圓盤(pán)。每個(gè)圓盤(pán)上設(shè)計(jì)有8 個(gè)孔，以便連接其他部件，使整個(gè)結(jié)構(gòu)牢固、穩(wěn)定。立桿上焊接有連接盤(pán)和連接套管，立桿盤(pán)扣節(jié)點(diǎn)間距按0.5m 模數(shù)設(shè)置，分為0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m6 種規(guī)格。立桿材質(zhì)為Q345，塑性、韌性好，承載力更大。橫桿分為7 種規(guī)格，長(zhǎng)度按0.3m 模數(shù)設(shè)置分別為0.3m、0.6m、0.9m、1.2m、1.5m、1.8m、2.1m。橫桿固定在立桿兩盤(pán)扣之間，橫桿安裝后將上盤(pán)扣插銷(xiāo)敲緊即可。該體系有配套的鋼爬梯，可以伴隨操作架一起搭設(shè)，供工人上下通行使用。此外，承插型盤(pán)扣腳手架采用“化零為整”的思路，成套的架體可以通過(guò)配套的插銷(xiāo)將各個(gè)立桿有機(jī)連接形成一個(gè)整體，方便架體的現(xiàn)場(chǎng)吊裝，極大地提高了施工速度、降低了重新搭、拆的成本。

承插型盤(pán)扣式鋼管支架的連接盤(pán)、扣接頭、插銷(xiāo)以及可調(diào)螺母的調(diào)節(jié)手柄采用碳素鑄鋼制造時(shí)，其材料機(jī)械性能不得低于GB/T 11352《一般工程用鑄造碳鋼件》中牌號(hào)為ZG230-450的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率的要求。承插型盤(pán)扣式鋼管支架的構(gòu)配件除有特殊要求外，其材質(zhì)應(yīng)符合GB/T 1591《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》、GB/T 700《碳素結(jié)構(gòu)鋼》以及GB/T 11352《一般工程用鑄造碳鋼件》的規(guī)定，各類支架主要構(gòu)配件材質(zhì)應(yīng)符合表1的相關(guān)規(guī)定。

表1 承插型盤(pán)扣式鋼管支架主要構(gòu)配件材質(zhì)

3 項(xiàng)目實(shí)例展示

3.1工況介紹

本文以固安京威商貿(mào)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目總共2層，共計(jì)墩柱1400 余根，主要規(guī)格為1200mm×1200mm、Φ1200mm、1000mm × 1000mm、800mm ×800mm 等框架柱，柱體高為10.5m。地基采用C20 混凝土硬化，厚度為150mm。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要，在每個(gè)柱體周?chē)枰钤O(shè)承插型盤(pán)扣墩柱操作架，并且配有配套爬梯，以便工人上下行走、綁扎鋼筋，進(jìn)而澆筑墩柱使用。考慮不同架體的相互比較和實(shí)際需要，現(xiàn)場(chǎng)局部搭設(shè)采用Φ48鋼管搭設(shè)操作架體，踏板選用4cm厚木踏板。該架體僅做對(duì)比使用，此處不做重點(diǎn)討論。

3.2 墩柱操作架介紹

操作架采用3.9m×3.9m操作平臺(tái)，設(shè)計(jì)掃地桿高度0.5m，架體步距1.5m，搭設(shè)高度11.25m（考慮護(hù)欄，確保施工安全）?？紤]實(shí)際柱側(cè)模操作空間，水平架體選用0.9m+2.1m+0.9m橫桿構(gòu)成，架體平面成方形。

針對(duì)上述單根承插型盤(pán)扣墩柱操作架進(jìn)行材料統(tǒng)計(jì)，架體理論重量約3.8t，相關(guān)架體構(gòu)成材料清單如表2所示。

表2 3.9m×3.9m墩柱操作架料單展示

4 施工工藝

4.1 操作架的搭設(shè)及拆除

架體搭設(shè)前，確保地基堅(jiān)固、平整、干凈，滿足支架體系受力計(jì)算對(duì)地基基礎(chǔ)的要求；架體搭設(shè)時(shí)，及時(shí)進(jìn)行過(guò)程檢查糾正控制，保證立桿點(diǎn)位正確、架體橫平豎直。特種人員（架子工）持證上崗，施工前對(duì)所有施工人員進(jìn)行技術(shù)安全交底，施工時(shí)穿戴安全帽、安全帶、勞保鞋等勞保工具，確保施工安全。施工前由技術(shù)部對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工長(zhǎng)、安全工程師、班組人員進(jìn)行詳細(xì)交底，施工過(guò)程中及時(shí)組織各部門(mén)進(jìn)行檢查，加強(qiáng)監(jiān)控及驗(yàn)收。首先，圍繞柱體進(jìn)行安裝前定位放線，確定各個(gè)立桿點(diǎn)位位置。其次，在底托位置放置5cm木墊板；圍繞墩柱放置16個(gè)底托，調(diào)整掃地桿高度為500mm，再按照?qǐng)D紙依次安裝立桿（相鄰立桿接頭錯(cuò)開(kāi)500mm以上）、橫桿、斜桿，然后安裝鋼爬梯及鋼踏板。相鄰立桿接頭位置錯(cuò)開(kāi)500mm，鋼爬梯旋轉(zhuǎn)向上。最后安裝護(hù)欄，確保護(hù)欄高度大于1.2m。架體搭設(shè)時(shí)用榔頭對(duì)架體的自鎖式楔形銷(xiāo)由上至下進(jìn)行敲打，確保銷(xiāo)子的自鎖部位與花盤(pán)上的孔型配合而鎖死。模板拆除應(yīng)先提出申請(qǐng)，經(jīng)批準(zhǔn)后才能拆除，遵循先支后拆，先非承重后承重部位以及自上而下的原則。拆除時(shí)，應(yīng)設(shè)專人指揮，用榔頭由下向上擊打銷(xiāo)子方可解鎖。當(dāng)有多人同時(shí)操作時(shí)，應(yīng)明確分工統(tǒng)一行動(dòng)，且應(yīng)具有足夠的操作面。拆除后的構(gòu)配件必須妥善運(yùn)至地面，嚴(yán)禁拋擲至地面。拆下來(lái)的腳手桿要隨拆、隨清、隨運(yùn)，分類、分堆、分規(guī)格碼放整齊。

4.2 操作架的驗(yàn)收及應(yīng)急措施

操作架支撐體系搭設(shè)前，應(yīng)由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織對(duì)需要處理或加固的地基、基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)收，并留存記錄。投入使用前，應(yīng)由項(xiàng)目部組織驗(yàn)收。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人和相關(guān)人員以及監(jiān)理工程師均應(yīng)參加。每搭完一步支架后，應(yīng)及時(shí)校正水平桿步距，立桿的縱、橫距，立桿的垂直偏差和水平桿的水平偏差，立桿的垂直偏差≤L/500且≤50mm。驗(yàn)收完畢應(yīng)有驗(yàn)收合格標(biāo)識(shí)。

為了預(yù)防和減少操作架施工過(guò)程中發(fā)生的生產(chǎn)安全事故，應(yīng)制定有效的安全措施。搭設(shè)前應(yīng)進(jìn)行安全技術(shù)交底，交底內(nèi)容包括安全事故緊急救援小組人員及聯(lián)系方式；就近醫(yī)院和救援路線及高處墜落和物體打擊事故的搶救措施等。當(dāng)物體打擊傷害發(fā)生時(shí)，應(yīng)盡快將傷員轉(zhuǎn)移到安全地點(diǎn)進(jìn)行包扎、止血、固定傷肢，應(yīng)急處理后及時(shí)送醫(yī)院治療。

4.3 吊裝設(shè)備介紹

汽車(chē)吊（QY25K5-I）1臺(tái)、D型鎖扣（國(guó)標(biāo)M38，拉力6t）4個(gè)、16號(hào)鋼絞線4根（16m）、鋼絞線卡鎖12個(gè)、繩索4根（25m）、鐵絲若干。

4.4 架體吊裝工藝

架體吊裝時(shí)分別在操作架四個(gè)邊角立桿的掃地桿位置和頂層鋼踏板位置設(shè)置D 型鎖扣（國(guó)標(biāo)M38，拉力6t）各1 個(gè)；選取4 根8#鋼絞線，從頂層鋼踏板D型鎖扣位置中間孔洞穿出，沿立桿外壁向下，直到立桿掃地桿D 型鎖扣。鋼絞線穿過(guò)下層D 型鎖扣1m，通過(guò)鋼絞線卡鎖固定不少于3道。

采用鐵絲將木墊板及底托固定至立桿上，避免吊裝時(shí)底座掉落。并在墩柱操作架4 個(gè)角立桿位置綁定4 根20m 長(zhǎng)繩索，由4 名輔助工人分別牽引，防止吊裝時(shí)操作架的晃動(dòng)。在架體吊裝著陸時(shí)確保降落位置準(zhǔn)確、無(wú)誤。正式吊裝前采取試吊裝，吊離高度0.3m，持續(xù)吊裝10min左右，確保各個(gè)位置綁扎牢固后正式吊裝。吊裝時(shí)人員應(yīng)遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)，防止安全事故的發(fā)生。正式吊裝時(shí)汽車(chē)吊（QY25K5-I）通過(guò)4根貫穿墩柱操作架的16號(hào)鋼絞線緩慢吊起，直到高度大于墩柱高度。吊裝過(guò)程中由4名工人分別執(zhí)4根繩索，確保吊離過(guò)程中架體不會(huì)過(guò)去搖晃（轉(zhuǎn)動(dòng)），并協(xié)助汽車(chē)吊精確放落至另一個(gè)墩柱位置?，F(xiàn)場(chǎng)吊裝如圖1、圖2所示。

圖1 操作架吊裝圖

圖2 操作架吊裝落地圖

5 搭拆與吊裝優(yōu)勢(shì)對(duì)比

按照每個(gè)墩柱墩柱11.3m高，搭設(shè)方量約172m3，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)經(jīng)驗(yàn)，搭設(shè)、拆除單根墩柱操作架需要2名工人，單個(gè)架體平均搭設(shè)約0.5天，按照當(dāng)?shù)丶茏庸と斯べM(fèi)市場(chǎng)價(jià)300元/人計(jì)算（包括保險(xiǎn)、住宿等所有費(fèi)用），搭拆成本預(yù)計(jì)300 元。1400 根墩柱預(yù)計(jì)搭設(shè)成本42 萬(wàn)元；采用汽車(chē)吊（QY25K5-I）吊裝，按照20根柱子為一批，臺(tái)班費(fèi)2000元/天。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝經(jīng)驗(yàn)每天吊裝20 個(gè)墩柱，采用吊裝每天成本預(yù)計(jì)2800 元（包含輔助工費(fèi)用200/人，共計(jì)4 人），型鎖扣等相關(guān)輔材1000元，吊裝費(fèi)用19.7萬(wàn)元；20個(gè)墩柱搭拆成本0.6 萬(wàn)元，共計(jì)20.6 萬(wàn)元，相比人工搭拆降低51%。

由吊裝與人工搭拆對(duì)比可知，墩柱操作架約11.3個(gè)時(shí)吊裝與人工搭拆成本大致相等。當(dāng)墩柱操作架數(shù)量大于40時(shí)采用吊裝價(jià)格更經(jīng)濟(jì)；相反，架體搭設(shè)數(shù)量小于40 個(gè)單體時(shí)，人工搭拆更經(jīng)濟(jì)。操作架搭設(shè)數(shù)量越大，則采用墩柱操作架吊裝工藝施工優(yōu)勢(shì)越明顯。

6 Φ48鋼管與承插型盤(pán)扣操作架搭設(shè)對(duì)比

架體搭設(shè)方量與上述盤(pán)扣架體相同，約172m3。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工統(tǒng)計(jì)，單個(gè)架體鋼管總長(zhǎng)度約1500m，按照當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)租賃價(jià)格單天0.01 元/m 計(jì)算，單個(gè)架體租賃成本約15 元/天。鋼管架體人工搭設(shè)成本比盤(pán)扣搭設(shè)成本多20%左右計(jì)算，單個(gè)Φ48 鋼管操作架架體搭設(shè)成本約360元。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際詢價(jià)，木踏板租賃成本按照8元/天計(jì)算。盤(pán)扣腳手架單日租賃成本約8 元/天，由3.2 內(nèi)容可知單個(gè)墩柱操作架約3.8t。即單日租賃成本30.4元。根據(jù)施工進(jìn)度，單個(gè)墩柱由搭設(shè)到拆除按照30 天進(jìn)行計(jì)算；鋼管單日租賃成本23 元/天。由此可知單個(gè)墩柱采用鋼管和盤(pán)扣成本分別為1050元和1212元，相差約13%，成本較為接近。但鋼管操作架架體沒(méi)有配套爬梯，現(xiàn)場(chǎng)工人上下作業(yè)不太方便；承插型盤(pán)扣操作架整體美觀、安全，因此，在預(yù)算相同的情況下采用承插型盤(pán)扣墩柱操作架較為合理。

7 結(jié)語(yǔ)

（1）采用墩柱操作架吊裝施工工藝可降低搭設(shè)成本，尤其墩柱操作架規(guī)格相同時(shí)。（2）當(dāng)需搭設(shè)墩柱操作架數(shù)量大于40個(gè)時(shí)，采用墩柱操作架吊裝施工工藝更經(jīng)濟(jì)。（3）鋼管腳手架與承插型盤(pán)扣墩柱操作架搭設(shè)成本基本一致，相差約13%左右。（4）機(jī)械吊裝工藝經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)安全可行，大幅降低施工成本。