高大模板施工中承插型盘扣式钢管脚手架的应用

文／项一鸣 安徽中班工程设计集团有限公司 安徽黄山 245000

引言：

随着我国建筑行业的进一步对外开放，企业的数量和市场的竞争日趋加剧。企业要想在激烈的市场中脱颖而出，就必须不断地运用新的技术、新的材料、新的工艺、新的技术，以提高工程的效率、质量和经济效益。承插式钢管脚手架是一种标准化的结构形式，其使用和操作较为简便，其安装速度是常规支架的两倍，在市政、工业厂房、民用办公楼等工程中得到了广泛的应用。

1.承插型盘扣式钢管支架施工工艺原理

承插型盘扣式钢管支架由立杆、横杆、斜杆和可调底座组成。其纵向为套接型，横、斜固定为横向、斜向，采用定位与焊接方式，使其迅速结合，从而使钢管托架的外形不会发生变形。与传统的钢管托架相比，承插式钢管托架的双向自锁性更好，不需要移动部件，而且它的使用过程也很方便，钢架的承载力更强，可以任意的在钢架上搭建，施工起来非常简单，它克服了传统的支撑结构复杂、劳动强度高、钢结构耗材少、安装费用低、材料利用率高等优点，值得大力推广和应用。

2.主要的施工工艺和操作流程要点

在实际的工程中，首先要进行地基的加固，确保地基的稳定，然后按照工程的具体要求，做好相应的防护工作。其次，进行支架的铺设，再进行垂直的调整。之后是梁板的铺设、龙骨的安装、支架的安装、支撑系统的验收、钢筋的绑扎，混凝土的浇筑。在高大模板施工中，如果承插型盘扣式钢管脚手架的应用场地为农田，那么此地土壤水分含量高，地基比较薄弱。所以，在施工时，可以采取换砂方法，将更换后的连砂土分层压实，各层的夯实厚度不能超过30cm，在承台附近不能用大型机械进行加固时，就用手工锤打。在密实度达到一定程度后，进行20cmC20 混凝土浇筑，在进行垫层浇筑时，要对垫层的平整度进行严格的控制，以确保木跳板在放置时的稳定性。同时，在基坑四周铺设排水沟，以确保周围排水系统的通畅，避免地基积水，确保地基的稳定。

3.各工艺施工的基本要求

3.1 基础施工

在进行承插型盘扣式钢管支架施工之前，必须对地基进行加固处理，以免因地基的稳定性、强度不够而造成各种安全事故。对于支座所在的位置，应进行回填，并将所铺的石渣分层压实，其密实性检验应符合有关规范，可有效承载承重，若承重过大，则需进行加固处理。在混凝土基础上，应按所受荷载进行设计，并将混凝土浇筑的周期考虑在内。在设计完成后，必须通过有关部门的审查，方可进行工程建设。在地基工程完工后，还应及时进行工程质量检查，验收合格后方可进行下一阶段的支架安装。地基周围的排水系统也不能掉以轻心，要确保周围的排水系统都是畅通的，不能有太多的积水。在竖杆的下部，应设置一个垫片，每个垫片的底面都要铺上两层50×200 的木板，以防止竖杆出现较大的下沉。

3.2 立杆

各立杆之间的间距应该为整数。间距要根据楼板厚度、截面面积等因素来确定，具体可参考梁板的类型和平面布置。垂直杆的连接通常为套接，直立杆必须直接插入，且间隔不得超过2mm，采用无缝钢管时，其长度要大于160mm，以保证接头的牢固。为确保架体的刚度，在相同的水平高度下，应采取错位式连接，其错位高度不得低于75mm。为了确保机架的稳定，对机架的垂直度也有很高的要求，必须保证机架的垂直度误差在5-1%以内，整体误差不能大于50mm。在施工中，为确保安全，在横梁的外侧及中部，应按6～9cm 的横向间隔，4～6节段立杆与建筑物形成拉线。

3.3 水平杆

水平杆的步距应为1.2cm。横杆与扣件应采用卡扣形式，由插销钉进行有效的连接，并用锤子把插销钉压紧，以确保横杆与立杆的牢固程度。为防止在操作时连接头的松动，螺栓的外部表面必须与横杆和斜杆末端的内部面相匹配，并且在锤击后不会产生自身的松散，并且抗拉压力不能低于3kN。

3.4 斜杆

若架体架设高度不大于8m，则应在架体的一楼安装一根斜杆，并在架体与上层均设有一根斜杆或横向固定的钢管剪刀撑。在架子的内侧，应设置垂直斜杠和剪刀支撑。当支架的高度超出4 节柱子时，也应在顶部安装斜柱或钢管剪刀支撑。为确保施工安全，在施工前做好安全工作，所有的脚手架工人必须持有相关的工作许可证,并确保其具备相应的施工技术水平， 否则不能将其安排到相应的工作岗位，也不能允许其参加实际的施工建设[1]。此外，在实际工作中，各种建筑工人应遵守相关法规，穿戴各种安全防护装备，并严格执行施工规程。为了提高职工的施工安全意识，必须定期组织安全生产专题讨论会，总结工作中存在的安全隐患，并督促员工在工作中加强防范。由于大模板的体积大、重量大，一旦出现安全事故，将会导致人员伤亡，因此要做好充分的准备工作，避免出现意外。

4.高大模板施工中承插型盘扣式钢管脚手架的应用

4.1 预埋预制螺栓

预制件是用2 根直径为20 的细丝栓焊接在5mm 厚的钢板上，在预制件上按预定的步距将中心线插入模板，再用钉子将预制件与模板连接起来。与此同时，中心线要在两根螺栓之间，并在螺栓上加一根塑料套管（便于回收和再利用），最后再用塑料条将裸露的插头进行遮蔽，以防止泥浆溅到螺栓上。

4.2 铺设型钢

混凝土浇筑完成后，将工字钢放入，之后调整位置，并用双螺丝固定。在工字钢成型后，将沟槽沿架身的纵向方向依次排列，U 形开口向上排列，并在工字钢上进行单侧焊接。若采用工字钢穿过墙壁，应将工字钢穿墙的木箱插入，便于拆下工字钢[2]。

4.3 架体搭设

在架设支架时，先在模板支承施工的竖杆下垫上长木垫板，宽度≥200mm，厚度50mm。另外，要注意把横梁和竖杆固定在一起，横向和纵向的横杆与地板的纵向间距为550mm。当模板支架高度超过8m 时，垂直连接处的间距应该超过500mm 或更大，直杆连接采用套管连接，连接长度110mm，在下管连接后，插入Ф12 螺栓。横杆、斜杆与竖杆之间采用插销形式，用锤子将横杆、斜杆末端的销钉插入到竖杆上的连接盘，以确保插销外表与水平杆、斜杆端子接头的内表面相匹配，并确保在自锁状态时不能拔出。而对于水平杆扣接头、斜杆扣接头，在用螺栓楔入后，扣件的圆弧应与垂直杆的外缘一致，保证二次打孔时，锁闩的下陷不大于3mm。

在支架垫层安装完毕后，应进行施工放线。在钢筋混凝土板底部，连接件的垂直间隔为0.9cm，横向间隔0.9cm，主梁处0.6cm，标准距离1.5cm。按照施工路线设置第一层框架，增大基础小承载能力的有效接地区域，并按立柱的位置设置可调整的底座[3]。底部支架放置完毕后，将立杆和水平杆安装完毕，在第一层水平杆安装完毕后，立即调整竖杆的垂直度和水平杆的水平度，修正完毕后，应将底部的地杆、水平杆和竖向斜杆进行合理调整。

（1）在吊层槽钢安装完毕后，可采用可调整底板将承插式外架立杆置于槽钢U 形槽中，再按照常规的施工程序将第一排支架架设好。在槽钢表面竖杆和竖杆之间的横杆必须立即安装好，才能进行下一层的安装。

（2）每次架设脚手架时，都要铺设吊脚板，并设有垂直斜杆、连墙杆，悬挑、悬挑层与建筑间的间隙用木板做硬隔断。

（3）在工作层的脚手架上全部铺设悬挂式踏板，并用脚手板或小兜网将其横向防护，并留出12-15cm 的空间。

（4）将连接构件预先埋在剪力墙或地板中，分两段三跨，在山墙处不能安装钢管的，用螺丝孔进行加固，所有连接构件都要涂上红色油漆。

（5）在架体的纵向上，每五跨垂直方向上，承插型盘扣式外框架应该连续地放置一根斜杆。

（6）承插式盘扣式外框架，在断口处，每一步均由普通钢管与盘扣竖杆进行横向连接，每根普通钢管均用三根以上的横梁，并沿竖直方向依次设置剪刀支承。

4.4 支架搭拼

第一层安装完毕，下一步的施工才能进行，并完成支撑的搭接。按照《建筑施工临时支撑结构技术规范》，将斜杆按“直立、横杆、斜杆”的顺序排列，并以矩阵型或梅花型的形式安装。在一层一层的架体施工中，当施工到6cm 处，需要进行二次检查，通过后方可进行下一阶段的施工，施工期间，横向和纵向的剪刀支撑应及时安装[4]。

4.5 架体顶层搭设

当架体安装到顶棚后，应及时安装上水平剪刀撑，并结合支撑结构的实际需求，调整支架的高度，在此过程中，可调支架的丝口不能超出400mm。可调整支架安装完毕后，下模板主龙骨、次龙骨将铺好。根据上部结构的特点，本项目的主次龙骨主要由4 种不同的组合方式组成：一是在端部两端的盖梁用槽钢做主龙骨，10cmX15cm 方材做次龙骨，再用竹胶板做底模；第二种方案是在建筑两侧的平台面板上，以铝梁为主体，10cm＊15cm 的方材为辅，再以竹胶板为基材；第三种方案是在钢轨梁下设双槽钢托梁，次龙骨为10cmX15cm 方材，再以竹胶板为基材；第四种方案是条轨道梁板面下面采用在双槽钢托梁上面再加一个盘扣架，再用两根钢管作为主龙骨，副龙骨为10cm＊15cm 的方材。由于其上部构造复杂，断面形状不规则，其上部的主、副龙骨具有较大的弹性，故在钢轨梁下方的施工中，采用了双槽钢托梁，解决了T 型梁现浇不均匀断面时支架的安装问题。除此之外，在实际施工中，T 型梁底宽800mm,2cm 双槽钢托梁，横桥采用双槽钢托梁，副龙骨10cmX15cm 方木顺桥向展开，T 型梁的下部模板置于双槽钢托梁的中部，在左右两侧分别设有可调底座和直柱，保证整体的安全性。

4.6 模板安装方法

首先将轴线、横梁位置线和水平控制线弹出，然后是梁和梁的混凝土浇筑。模板应严格按照设计规范要求，严格地控制起拱高度，应按照模梁的跨距来确定，通常是1/1000～3/1000。在施工过程中，若出现了主梁与脊梁互相交接的情况，在模板安装时，应按梁主次序进行混凝土浇筑。在实际操作中，通常由主梁起，然后由次梁开始。当梁跨度4～10m 时，浇注模板的起拱数值为10mm；当横梁跨越10～18m 时，浇铸模具应该设置20mm；梁跨超过18m 时，浇筑模板的长度为30mm。梁底模安装完毕，将侧模，压脚板，斜撑安装好。

4.7 后浇带支撑设置

后浇带支架按后浇带的位置进行施工，并采用单跨式施工，形成一个单独的系统。在地下室顶部，后浇带两边的支撑采用了横向垂直柱式结构，即三列垂直柱体，纵向间距为0.6cm，纵向间距为1.2cm，台阶间距为1.5cm[5]。通常而言，在模板未到位前，模板的安装位置要根据后浇带的位置来决定，以保证模板的安装方向与后浇带垂直。这种施工方式成本低，施工简单，进度快，安全可靠。

4.8 挂安全防护网

承插型盘扣外立杆内张设密目安全网，采用封闭式保护，与横杆固定，以六层为一平面网进行保护，并以金属丝同横杆、竖杆绑扎牢固，网片与网片之间的间距不能大于20cm，张设在外立杆内，张设高度不能低于1.2m。

4.9 架体搭设完成后的验收

在架体安装完毕后，要进行第三次专项检查，确保竖杆、横梁、剪刀架的安装方式符合设计及技术规范的规定，并经各方共同认可后方可继续进行下一步工作。若不合格，则必须重新组织施工，以确保施工的安全、有序。在操作流程中，具体的拆除顺序是：安全网、挡板、护栏、挂钩、垂直斜杆、横杆、竖杆、连墙杆、纵向支撑、剪刀撑。

4.10 架体拆除

在浇筑完毕后，经技术人员确认无需支撑体系时，应将模板拆除的申请提交给施工方，并出具混凝土强度报告。在拆除过程中，为了保证施工的安全性和整体的稳定性，必须坚持先搭后拆、后拆、顶楼先拆、一层一层拆、先上后下、先外后内的原则。在拆卸过程中，要防止支架的某一部分受到过大的集中载荷，从而避免出现不稳定。

（1）在拆卸承插式盘扣外框时，应由施工单位主管进行安全技术培训。在拆卸之前，要把所有的垃圾都清理干净。

（2）拆卸承插型盘扣式外架时，应将工作区分隔开，设置围栏或设置警示标志，并在地面设置专人，严禁非操作人员进出。

（3）在拆除承插式外架时，工人必须戴安全帽、系好安全带、穿软底鞋。

（4）拆下承插式圆扣外框时，应先拆下挂钩踏板、剪刀撑、斜撑、横杆，依次拆下，不可同时拆下。

（5）在拆除脚手架时，应按照脚手架拆下一层一层拆下，拆下一层或多层，拆下一层或多层，拆高差不能大于2，如高度差大于2，则需增设连接构件[6]。

（6）在拆卸承插式外框时，应统一指挥，上下呼应，动作协调，在解开与他人相关的卡扣时，应事先告知，以防跌落。不得将不稳定的杆留在架子上。

（7）在拆除大型脚手架之前，必须先对预留的上料平台进行加强，这样才能保证其完整、安全和稳定。

（8）拆卸下来的物料，用绳子固定，严禁随意丢弃。搬运到地面的物料，要按照指定的位置，分批搬运，当日拆除，当日清除。在拆除期间，不允许更换人员，需要更换人员时，必须向管理人员说明情况后，经同意方可离开。

5.施工工艺要点和质量控制

5.1 施工工艺要点

（1）在进行第一层施工时，必须注意：首先，将各脚踏板严格按照定位线放置，确保平整。木质踏板应平滑、不弯曲、不龟裂。其次，施工时，要按先竖、后横、后斜的顺序，构成基础框架，并用此方法将整个框架体系展开。最后，立杆必须采用垂直连接的套管，相邻的垂直连接套管的接头位置应该在相同的水平高度上错开，在8m 以下的支架系统高度不能低于75mm，而在8m 以上的情况下，偏差不能低于500mm。

（2）在支撑系统中，主、副龙骨是主要构件，在施工中，首先应加强对其质量的检查，一是将次龙骨均匀分布于主龙骨上，主龙骨与主龙骨之间的间隔要保持动态的连接，底层的龙骨要放在次龙骨上。其次，一般将主要的龙骨放置在可调整的支架中间，以保证在负载作用下，主、副龙骨不会发生位移，所以，在安装完毕后，必须用木楔将其固定，以确保主龙骨的整体稳定，避免主龙骨的偏心。最后，次龙骨的连接要彼此错位，次龙骨的搭接长度不得少于主龙骨的2 倍，这样才能确保底层模板系统的稳定。

（3）在分层施工中，除应及时安装剪刀撑外，还应适时进行连墙件的施工，以提高其整体稳定性。同时，将连墙构件置于横梁的圆环节点附近，其连接点与圆环节点之间的间距不能大于300mm。

（4）由于场地和结构形式所限，在支架施工中，应对部分构件进行特别处理。首先，因施工现场条件所限，为确保架体的整体稳定，在实际工程中，在上下跨处，每一步加4cm 的扣件钢管连接上下跨，并向内伸出两级台阶，以使扣件钢管向内至少有2 根连接在一起。其次，如果在两个端头梁上的支撑和中间的支撑的间隔不是标准的阶梯，则不能用一个带固定的水平杆来连接[7]。

5.2 施工质量控制要点

对于承插型盘扣式钢管脚手架，在安装和验收时应着重进行以下几方面的检查与控制：支架的地基应符合设计要求：地基平整、地基底板充分、没有缝隙，底座、支座符合有关规定、架体纵向间距满足设计要求、斜杆、扣件、钢管剪刀撑等安装均满足有关技术规范的要求、墙体构件的安装应满足设计规范的要求，并与主梁、支座系统相连、在出现高低跨、无法使用标准水平阶梯时，应重点关注连接方式，保证整个支撑体系的稳定性。

结语：

综上所述，在高大模板工程中，承插型盘扣式钢管脚手架具有很好的优越性，它具有特殊的支承系统，可以节约大量的人力、物力，提高生产效率。因此，应重视承插型盘扣脚手架的推广与应用。在实际施工过程中，应掌握其施工技术要点，并加强质量管理，从而为我国建筑工程领域的稳定高效发展提供强大的技术支持。