盤扣式腳手架在廠房項目高支模中的應(yīng)用研究

蔣云飛

江蘇楷正建設(shè)有限公司，江蘇無錫，214221

0 引言

在工業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化飛速發(fā)展的當(dāng)下，建筑業(yè)逐漸進入規(guī)?；?，腳手架產(chǎn)業(yè)水平也得到了提升，在盤扣式腳手架結(jié)構(gòu)簡單、安全性高、易安裝拆卸、外觀形象良好及功能用途廣等優(yōu)勢的前景下[1]，逐步地大規(guī)模進入工業(yè)和民用建筑中。廣泛的應(yīng)用和行業(yè)要求的提高，逐步出臺了相應(yīng)的政策。為徹底落實《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》以及《關(guān)于實施〈危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定〉有關(guān)問題的通知》等規(guī)定，強化對我區(qū)危險性較大的分部分項工程安全管理工作，細化管理內(nèi)容以及完善管理動作流程，嚴格管理程序，嚴防較大及以上事故的發(fā)生，住建部在2021年6月30日確定發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工承插型盤扣式鋼管腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，并將于2021年10月1日起正式執(zhí)行。在此背景下全力推廣盤扣式腳手架就顯得非常有必要了。

本研究結(jié)合江蘇省無錫市新吳區(qū)開關(guān)控制閥制造基地項目，針對高支模施工方案在土建施工中的應(yīng)用進行相關(guān)研究，分析危險性較大的分部分項中的盤扣高大模板支撐體系，對盤扣式腳手架編制了專項處理方案并做了總結(jié)推廣。

1 工程概況

本工程位于無錫市新吳區(qū)群星路北側(cè)、新錦路東側(cè)，三棟工業(yè)廠房、一棟門衛(wèi)、一棟鐘樓、一座地下水池、四周圍墻及場地棄土等土建工程，總用地面積59586.2m2，總建筑面積82406.99m2，主體兩層，局部一層，建筑高度23.725m，結(jié)構(gòu)安全使用年限為50年；建筑耐火等級：地上二級，屋面防水等級：Ⅱ級，主要結(jié)構(gòu)類型：框排架，抗震設(shè)防烈度：七度，建筑功能：工業(yè)建筑，合同工期為266天。

1#車間主體兩層，局部一層。建筑高度23.725m，總建筑面積41703.06m2，東西向總長176m，南北向總長105m，由膨脹加強帶分隔成6個區(qū)塊。建筑主體使用框架結(jié)構(gòu)，屋面結(jié)構(gòu)為輕鋼屋面設(shè)計。柱網(wǎng)間距8×15m。一層建筑層高13.15m，兩層建筑層高為9m。

2#車間主體兩層。建筑高度23.725m（坡屋面中心距室外地坪高度）?？偨ㄖ娣e22988.6m2，東西向總長142m，南北向總長75m，由膨脹加強帶分隔成6個區(qū)塊。主體采用框架結(jié)構(gòu)，屋面為輕鋼屋面。柱網(wǎng)間距8×15m。一層建筑層高為13.15m，二層建筑層高為9m。

表1 單體工程結(jié)構(gòu)及主要施工建筑物

3#車間主體兩層。建筑高度23.65m，總建筑面積17447.64m2，東西向總長142m，南北向總長54.1m，由膨脹加強帶分隔成3個區(qū)塊。建筑主體使用框架結(jié)構(gòu)，屋面為輕鋼屋面設(shè)計。柱網(wǎng)間距8×12m。一層建筑層高13.15m，二層建筑層高為9m。

2 工程特點及危險源分析

本盤扣式腳手架施工方案中的架體搭設(shè)高度≥8m、施工層板厚≥350mm、梁截面≥0.45m2、梁跨度≥18m。經(jīng)與本工程比對，1#、2#、3#廠房底層（建筑層高13.15m）“模板工程支撐架體搭設(shè)高度≥8m”，為本工程高支模區(qū)域。模板結(jié)構(gòu)支撐體系均采用承插型盤扣式設(shè)計，一層模板支撐架搭設(shè)高度13.3m。

2.1 工程危險源分析

本工程層高高度≥8 m，根據(jù)蘇建質(zhì)安[2019]378號和《建筑施工承插型盤扣式鋼管腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，本腳手架工程屬于“超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程”范圍。

施工過程中支架體系失穩(wěn)變形，局部枋木、模板爆裂、周邊防護不到位、臺風(fēng)登陸及雨季濕滑等因素可能會造成施工人員高處墜落。

本工程由于在支撐體系構(gòu)件進行安裝和拆除及吊裝過程時存在相應(yīng)的碰撞及墜落風(fēng)險，在實際工程應(yīng)用中應(yīng)做好相應(yīng)防護措施，以保證其工程施工安全性能。

2.2 盤扣式腳手架施工計劃

（1）施工段劃分。1#車間、2#車間及3#車間根據(jù)膨脹加強帶的設(shè)置情況，共分為6個施工段進行流水施工，施工中整體施工順序為：1區(qū)→2區(qū)→3區(qū)→4區(qū)→5區(qū)→6區(qū)。

（2）施工組織計劃。高支模區(qū)域盤扣支架施工進度計劃按甲方的進度要求，按實際隨時調(diào)整。此工程主要材料配置計劃見表2。

表2 盤扣式腳手架工程主要材料配備計劃表

2.3 工程材料選擇及力學(xué)要求

本工程實際施工應(yīng)用中的所有連接盤、扣接頭、插銷及可調(diào)螺母，均通過國家標(biāo)準(zhǔn)《一般工程用鑄造碳鋼件》中牌號為450的要求，其所有進場選用腳手架支撐系統(tǒng)的應(yīng)用的構(gòu)件，通過檢測屈服強度、抗拉強度、延伸率等均滿足上述規(guī)范中的力學(xué)要求。

3 盤扣式腳手架工藝及施工過程方案

本工程盤扣式腳手架系統(tǒng)中所有部位的立柱接長全部嚴格采用盤口套管進行連接，所有支架管頭嚴禁搭接，其實際進行套管連接的接頭位置及要求詳見圖1所示。

本工程中盤扣式支撐架與柱模板同時搭設(shè)，先澆筑柱混凝土，盤扣式架體與高支模區(qū)內(nèi)部及周邊每根框架柱采用抱柱方式連接，豎向的步距及固結(jié)點應(yīng)精確進行度量進行安裝連接。

本工程高支模區(qū)域局部均采用加強型剪刀撐，在高支模支撐架外圍設(shè)置由下至上的豎向式剪刀撐；內(nèi)部豎向剪刀撐在縱橫方向按施工圖位置和方式設(shè)置。底層在施工層大梁梁底、中部以及掃地桿處共設(shè)3道水平剪刀撐。

為了提高本工程盤扣式腳手架的整體穩(wěn)定性以及提高抵抗側(cè)向變形的能力，本工程采用抱柱方式，見圖2。

工程施工前進行工程盤扣式腳手架體系的模數(shù)分析，如出現(xiàn)不符合模數(shù)時，應(yīng)及時進行解決。

3.1 盤扣式腳手架系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控

為更好地保證盤扣式腳手架系統(tǒng)的安全和混凝土施工項目的順利開展，在架設(shè)、建筑鋼筋安裝、混凝土澆筑等過程中，確定盤扣式腳手架系統(tǒng)的支撐受力和變形等情況[2]。混凝土在最終凝固之前，獲取盤扣式腳手架支撐系統(tǒng)在各種工況和承載力作用下的具體變形數(shù)據(jù)信息，并對盤扣式腳手架系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，最終達到最佳安全狀態(tài)。

3.1.1 分析影響盤扣式腳手架安全性的因素

在活荷載作用下，水平衡桿、木楞會引起彎曲變形，立桿會引起縱向收縮變形。為此，若桿件變形嚴重，將嚴重影響混凝土澆筑質(zhì)量，甚至出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。同時，由于框架承載力不均導(dǎo)致框架受力不均[3]。為此，這就要求各桿件要具備足夠的抗彎剛度以抵抗變形影響帶來的危險。

3.1.2 盤扣式腳手架重點監(jiān)測內(nèi)容

立桿桿頂?shù)乃轿灰?、支座整體水平位移及桿的基礎(chǔ)沉降等。

3.1.3 盤扣式腳手架系統(tǒng)的實施監(jiān)測布設(shè)

盤扣式腳手架監(jiān)測點應(yīng)按新增檢測項目設(shè)置。監(jiān)測點設(shè)置在承載力較大的立桿、靠近支架的可靠性要求較高的立桿，監(jiān)測點的布置應(yīng)根據(jù)支架平面圖的大小，設(shè)置不少于2個桿件頂部水平位移、盤扣式腳手架整體水平位移及沉降監(jiān)測點。監(jiān)測儀精度滿足現(xiàn)場檢測規(guī)定，見表3，并設(shè)定相應(yīng)變形監(jiān)測報警值。

表3 工程監(jiān)測選用的儀器設(shè)備配置

3.1.4 施工作業(yè)中對盤扣式腳手架監(jiān)測

（1）為更好地保證盤扣式腳手架系統(tǒng)的安全和混凝土施工項目的順利開展，在架設(shè)、建筑鋼筋安裝、混凝土澆筑等過程中，掌握模板支撐系統(tǒng)的豎向和橫向受力及變形情況?；炷猎谧罱K凝固之前，獲取盤扣式腳手架系統(tǒng)在各種工況和承載力作用下的具體變形數(shù)據(jù)信息，并對盤扣式腳手架系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，最終達到最佳安全狀態(tài)[4]。

（2）在綜合荷載作用下，水平衡桿或者木楞會引起彎曲變形，立桿可能會引起縱向收縮變形。為此，若桿件變形嚴重，將嚴重影響混凝土澆筑質(zhì)量，甚至出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，同時，由于框架承載力不均會導(dǎo)致框架受力不均。為此，這就要求各桿件要具備足夠的抗彎剛度以抵抗變形影響帶來的危險。

（3）澆筑混凝土?xí)r監(jiān)測基礎(chǔ)的沉降和框架的變形，基礎(chǔ)的沉降和框架的變形應(yīng)在規(guī)定的允許標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。工程建設(shè)的均布荷載和集中承載力應(yīng)在設(shè)計方案的允許標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；施工作業(yè)時，應(yīng)解決混凝土沉積物的堆積高度進行操作。

3.2 盤扣式腳手架工程驗收及效果

盤扣式腳手架系統(tǒng)應(yīng)在施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)進行，對現(xiàn)場混凝土構(gòu)件進行復(fù)驗工程驗收；基礎(chǔ)完成后，在盤扣式腳手架架設(shè)前也應(yīng)進行基礎(chǔ)復(fù)檢工程驗收；每次雙層架設(shè)后、架設(shè)完成以后，應(yīng)及時對模板進行支座復(fù)檢；模板安裝后，現(xiàn)場澆筑前，對安全防護設(shè)備進行全面驗收。本工程的盤扣式支撐架施工驗收流程如圖3所示。

結(jié)合上圖中所示本盤扣式腳手架支撐體系驗收的主要內(nèi)容包括如下方面：

（1）盤扣式腳手架的架設(shè)應(yīng)制定施工方案，對桿件結(jié)構(gòu)設(shè)計進行計量計算，并按規(guī)定進行審批后組織施工；架體應(yīng)基本牢固、水平，承載力應(yīng)符合既定規(guī)定，并能承受支架的全部承載力。

（2）支架底部應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置墊板，并應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定：支架底部縱橫剪式撐桿的設(shè)置應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。在樓板結(jié)構(gòu)內(nèi)建支架時，應(yīng)檢查樓板結(jié)構(gòu)的抗壓強度，必要時應(yīng)固定樓板結(jié)構(gòu)。

（3）支撐結(jié)構(gòu)立柱間距應(yīng)符合規(guī)范要求：水平桿水平距離應(yīng)符合設(shè)計要求，水平桿應(yīng)按規(guī)定連續(xù)設(shè)置；縱橫剪式撐桿應(yīng)按方案設(shè)置。

（4）當(dāng)支架高度超過標(biāo)準(zhǔn)值時，應(yīng)按規(guī)定設(shè)置連接墻桿或選擇增加框體整體寬度的加強措施：從軸線到支點的尺寸。立桿的升平桿加長應(yīng)符合規(guī)定。

（5）澆筑混凝土?xí)r監(jiān)測基礎(chǔ)的沉降和框架的變形，基礎(chǔ)的沉降和框架的變形應(yīng)在規(guī)定的允許標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)[5]。工程建設(shè)的均布荷載和集中承載力應(yīng)在設(shè)計方案的允許標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)解決混凝土沉積物的相對高度進行操作。

4 結(jié)語

盤扣式鋼管架作為高大模板工程中支撐體系的一種應(yīng)用結(jié)構(gòu)，經(jīng)工程實踐檢驗作為一種結(jié)構(gòu)簡單承載能力強的新型腳手架，對于高大支模工程項目具有很強的綜合性能優(yōu)勢。本文結(jié)合無錫市新吳區(qū)開關(guān)控制閥制造基地項目-（1#車間、2#車間、3#車間）高大模板工程為例，經(jīng)過盤扣式鋼管架應(yīng)用實踐后進行相關(guān)監(jiān)測檢驗，符合模板支撐系統(tǒng)的各項規(guī)范和安全，其穩(wěn)定性確保支架完全滿足承載要求和施工要求，可以在同類型的廠房項目或者高大支撐體系中進行推廣和使用。