轮扣式支撑架支模体系在建筑施工中的应用技术

毛建明

北京六建集团有限责任公司 北京 100143

一、承插型轮扣式钢管脚手架的主要构配件的组成

（一）主要构配件组成

承插型轮扣式模板支架由立杆、水平杆、可调托撑和可调底座等配件组成。立杆采用套管承插连接，横杆采用杆端焊接楔形插头，插入立杆十字轮扣盘处形成几何不变体系的模板支架，轮扣节点由焊接于立杆的轮扣盘、水平杆的端插头和插销组成 。

二、承插型轮扣式模板支撑架的方案编制及实施管理

承插型轮扣式模板支撑脚手架，是新型的模板支撑脚手架技术，根据建办质〔2018〕31号《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》的规定“采用新技术、新工艺、新材料、新设备有可能影响工程施工安全，尚无国家规范及行标、地标”分部分项工程，其专项施工方案需要专家论证。专家对论证报告负责并签字确认。施工单位应当严格按照专项施工方案组织施工，不得擅自修改。

（一）项目技术负责人应当向施工现场管理人员进行方案交底；交底应以书面形式进行，并辅以口头讲解，交底记录应载明交底时间、参加交底的主要人员和人数，由交底人和接受交底人双方签字。

（二）施工作业交底文件由专业工长编制，项目技术负责人审核，由专业工长对专业作业人员进行交底，交底应以书面形式进行，并辅以口头讲解，交底记录应载明交底时间、参加交底的主要人员和人数，由交底人和接受交底人双方签字。

三、承插型轮扣式模板支撑脚手架的应用实例

（一）工程概况：《丰台区科技园区东区三期1516-51号地块商业金融用地项目》，建筑面积113605m2，地下3层、地上11层，主体结构为框架剪力墙。本工程001、002两个区域的钢筋混凝土板（厚400mm）施工总荷载16.409kn/m2超过施工总荷载15kn/m2（设计值）和梁（截面300*1800mm）的集中线荷载27.238kn/m超过集中线荷载20kn/m（设计值）属于超规模的危险性较大的分部分项工程，003区域的钢筋混凝土板、梁的模板支撑脚手架与001、002区域一致采用承插型轮扣式模板支撑脚手架。

（二）材料选型：

荷载超限楼板及梁侧模和底模、后浇带板底模板采用15mm厚胶合板，支撑体系材料采用带轮扣盘的立杆，型号和规格有LG-300型规格φ48×3.2×3000mm、LG-240型规格φ48×3.2×2400mm、LG-180型规格φ48×3.2×1800mm、LG-120型规格φ48×3.2×1200mm、LG-90型规格φ48×3.2×900mm；带楔形插头水平杆采用型号和规格有HG-30型规格φ48×3.2×300mm、HG-60型规格φ48×3.2×600mm、HG-90型规格φ48×3.2×900mm；可调U形顶托采用型号有DT-80型；可调U形底托采用型号有TZ-80型；扫地杆、剪刀撑采用普通钢管φ48.3×3.6，柱加固配件选用型号扣柱箍500-800（8#钢）、500-800（10#钢）。

（三）工艺流程

基础处理→点木方及立杆布置→第一道水平杆在轮扣盘处连接至完成，质量检查→第二步距水平杆在轮扣盘处连接至完成→第三步距水平杆在轮扣盘处连接至完成，质量检查→形成钢构件整体后按搭设进程及时安装纵横向扫地杆及剪刀撑→安装可调U形顶托→安装梁、板主龙骨Φ48.3×3.6mm 双钢管→安装次龙骨/次肋采用50×50*3mm方钢管→复核标高、起拱高度→架体安全稳定验收→拆除指令经监理审批同意→拆可调U形顶托→竖向由上端向下端依次拆除水平杆、立杆→拆水平拉杆、剪刀撑→清理。

（四）关键施工技术

1.承插型轮扣式钢管脚手架支撑架体设计方案

①.超危大001区域650*1100mm梁底支撑次龙骨50×50*3mm方钢管间距100mm；主龙骨Φ48.3×3.6mm 双钢管间距900mm；立杆间距900mm、立杆搭设竖向组合1.8m+1.5m；水平杆步距1200mm；支撑高度3.5m。400mm厚混凝土板下支撑次龙骨50×50*3mm方钢管间距250mm主龙骨Φ48.3×3.6mm 双钢管间距900mm；立杆间距900×900mm、立杆搭设竖向组合2.4m+1.5m；水平杆步距1200mm；支撑高度4.2m。超危大002区域300*1800mm梁底支撑：次龙骨50×50*3mm方钢管间距100mm主龙骨Φ48.3×3.6mm 双钢管间距450mm；立杆间距450mm、立杆搭设竖向组合2.4m+1.5m；水平杆步距1500mm；支撑高度4.2m，400mm厚混土板下支撑：次龙骨50×50*3mm方钢管间距200mm主龙骨Φ48.3×3.6mm 双钢管间距900mm；立杆间距900×900mm、立杆搭设竖向组合2.4m+1.5m；水平杆步距1500mm；支撑高度4.2m。

超危大003区域梁底支撑架体设计方案与001区域的梁底支撑架体相同，板底支撑架设计方案与400mm厚相同。

②.竖向剪刀撑设计：模板支架的剪刀撑采用扣件式钢管进行搭设；竖向剪刀撑间隔不应大于6跨，且不大于6m；每个剪刀撑的跨度不应超过6跨，且宽度不大于6m；竖向剪刀撑杆件底端应与垫板或地面顶紧，角度为45～60度，剪刀撑应采用旋转扣件每步与立杆固定，旋转扣件应靠近主节点，中心线与主节点的距离不宜大于150mm。

③.水平剪刀撑设计：

1）.高度超过5m设置水平剪刀撑，顶部必须连续设置水平剪刀撑，底部应连续设置水平剪刀撑；水平剪刀撑的间隔层数不应大于6步且不大于6m，每个剪刀撑的跨度不应超过6跨且宽度不大于6m；水平剪刀撑布置在竖向剪刀撑交叉的水平杆层；水平剪刀撑采用旋转扣件每跨与立杆固定，旋转扣件靠近主节点；剪刀撑的斜杆接长采用搭接，搭接长度不应小于1m，并应采用不少于3个旋转扣件等距离固定，且端部扣件盖板边缘离杆端距离不应小于100mm，扣件螺栓的拧紧力矩不应小于40n.m，且不应大于65n.m；每对剪刀撑斜杆分开设置在立杆的两端。

2）.在竖向剪刀撑的顶部和底部加设水平剪刀撑。超危大区域001，模架高度4200mm，水平剪刀撑距楼板高度为3.95m、0.3m。超危大区域002，模架高度4200mm，水平剪刀撑距楼板高度为3.95m、0.3m。003区域剪刀撑根据搭设高度不同，在顶部、底部连续设置水平剪刀撑及在间隔层数不大于6步且不大于6m处设置连续水平剪刀撑。

④.筏板顶标高-16.050与-15.700、-15.700与-14.050区域及柱墩与筏板高差部位（700mm）架体拉结。

⑤.高低跨的区域架体连接采用相配套的水平杆，不适用时采用十字扣件钢管进行连接，水平杆设置步距同非高跨支模区域，扫地杆延伸至低跨部位一跨。

2.承插型轮扣式钢管脚手架支撑架体的稳定验算

计算依据：1.《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

2.《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012

①.超限荷载梁300*1800mm底稳定性计算

2）.梁两侧立杆承受楼板荷载：

左侧楼板传递给梁左侧立杆荷载:N边1=1×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.4)+1.4×3，1.35×(0.5+(24+1.1)×0.4)+0.7×1.4×3]×(0.9+0.6-0.3/2)/2×0.45=5.215kN

右侧楼板传递给梁右侧立杆荷载:N边2=1×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.4)+1.4×3，1.35×(0.5+(24+1.1)×0.4)+0.7×1.4×3]×(0.9+1.2-0.6-0.3/2)/2×0.45=5.215kN

满足要求！

②.高宽比验算：

根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 第8.3.2条: 支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0

H/B=4.6/8.4=0.548≤3

满足要求！

③.超限荷载板400mm立杆稳定性验算

λ=l0/i=2040.000/15.9=128.302

查表得，φ1=0.406

不考虑风荷载:

满足要求！

④.高宽比验算

根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 第8.3.2条: 支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0

满足要求！

（五）.轮扣式钢管脚手架支撑体系架体拆除及安全保障措施

1.模板及支撑架的拆除

①.顶板、梁拆模，均需在同条件养护试块试压后，根据试验强度对照规范确定支撑底模拆模时间，拆模时由班组长提出书面申请，必须得到技术负责人审批方可进行。

②.拆除模板的顺序遵循先支后拆，后支先拆；先拆不承重的模板，后拆承重部分的模板；自上而下，先拆侧向支撑，后拆竖向支撑等。

③.拆楼层模板支撑架体时，先下调支柱顶U形托螺杆，再拆除主龙骨，然后拆除板底模。在原有板底支撑架上适量搭设脚手板，以托住拆下的模板，严禁使拆下的模板自由坠落于地面。

④.拆除梁底模板的方法与拆除楼板模板相同。但在拆除跨度较大的梁底模板时，从跨中开始下调支柱顶托螺杆，然后向两端逐根下调，再按以上要求做后续作业。

⑤.模架工程作业组织遵循搭设与拆除统一由一个作业班组进行作业，架体的拆除应从上而下逐层进行，严禁上下同时作业。

⑥.同层杆件和构配件必须按先外后内的顺序拆除；剪刀撑、斜撑杆等加固杆件必须在拆卸至该部位杆件时再拆除。

2.安全保障措施

①.安全生产的十二字方针是“安全第一，预防为主，综合治理”，项目部建立健全安全管理组织机构，落实个人责任制。

②.时刻注意进行安全知识教育，对所有施工人员均进行上岗前的安全培训，组织学习上级颁发的文件法规。

③.施工前，施工现场管理人员应当向作业人员进行安全技术交底，并由双方和项目专职安全生产管理人员共同签字确认。安全技术交底主要包括两个方面的内容：一是在施工方案的基础上按照施工的要求，对施工方案进行细化和补充；二是要将操作者的安全注意事项讲清楚，保证作业人员的人身安全。

④.安全员逐一检查脚手架、安全网、五口等安全措施落实情况，检查工人劳保用品使用情况。

⑤.脚手架搭设人员必须经过安全技术交底，具备脚手架操作证，戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

（六）.支撑架体的监测

为了保证承插型轮扣式模板支撑架的整体稳定，在钢筋安装、浇筑混凝土过程及混凝土初凝、终凝前后必须随时对模板支撑架体进行监测，监测的重点主要是架体的沉降量和水平位移。

1.监测点位设置

①.在模板支架的顶、底及中间位置设置位移观测点；监测点设在角部和四边的中部位置；顶部可采用在立杆上端挂钢丝垂球作为监测点；模板可采用在水平结构钢筋上焊接竖向钢筋作监测点，后浇带两侧位置单独设置观测点，加强混凝土浇筑过程中的监测。

②.监测基准点应设置在附近已施工完毕的竖向结构或模板支架上，用红漆做好标识。

2.监测方法

沉降观测方法为“视准线法”，即测量读取视准线与后视基点的水平标高，定为初始值。以后每次测值（即视准线与后视基点的水平标高）与初始值的差值即为架体沉降量值。

3.监测内容

①.模板支架水平位移；模板支架沉降量

5.监测频率

①.混凝土浇筑期，监测按间隔不超过30min进行，混凝土浇筑完毕可停止监测。

②.当监测数值比前次数值增长时，应进行连续监测，直至数值稳定。

③.混凝土浇筑临近结束阶段，应进行连续监测。

四、实施效果

该工程地下三层轮扣式钢管支撑架体安全稳定，构造简单，搭设方便，支撑架体最大沉降量5.8mm，最大水平位移7.6mm，均控制在设置警戒值内，如今模板支撑架体已经拆除，圆满的完成了施工任务。

五、结束语

实践证明轮扣式钢管支撑架体系是安全高效、经济合理、构造简单，组装方便、快捷不仅应用于本项目荷载超限的钢筋混凝土梁而且在荷载超限的钢筋混凝土板的轮扣式钢管支撑架体系，应用中效果极佳，对于承插型轮扣式模板支撑架作为新型模板钢管脚手架支撑架在建筑施工中推广有良好的借鉴作用。