承插型盘扣式脚手架在高大模板支架施工中的应用研究

彭 俊 张任达 乔 雷 龙 湖 王乾鸿

承插型盘扣式脚手架的主要构件包括立杆、斜杆、水平杆、可调托撑以及可调底座等，原理是先利用套管承插的方式连接立杆，然后将斜杆和水平杆嵌入连接盘，最后使用楔形插销连接所有构件，形成完整的支架体系。在我国建筑项目施工中，该脚手架已逐渐代替传统支架成为高大模板支架施工的主要形式，有效提高了施工质量，推动了项目建设向绿色、节能和可持续的方向发展。

1 工程项目概况及施工工艺

1.1 项目概况

某居住区项目用地面积为21610.93 m2，总建筑面积157368.44 m2，包括6 栋高层住宅、1 栋超高层住宅及1 栋多层幼儿园，最大建筑高度为142.65 m，其中1 号楼和2 号楼为剪力墙结构，3 ～6 号楼为框支剪力墙结构。支模架高度8 m 及以上、施工总荷载15 kN/m2及以上、集中线荷载20 kN/m 及以上的区域为高大模板施工区域，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，因此需要针对此分项工程编制专项设计和施工方案。高大模板区域一般位于地下室、首层和架空层。

本项目的高大模板分部工程主要为2 层到地下2 层，包括半地下室的1 层和2 层。此区域墙体有6 种，模架高度为3 ～10 m；柱子主要有3 种，模架高度均为10 m；楼板有3 种，模架高度为5.6 m 和10.0 m。该项目首层位置的支模高度超过8 m，经计算和专家论证宜采用盘扣式脚手架施工方案，并划分不同施工区域。例如，根据设计和施工组织要求，将地下室划分为7 个施工区域，地下室施工区域划分如图1 所示。

图1 地下室施工区域划分（来源：作者自绘）

1.2 高大支模施工工艺

高大支模支撑系统包括墙模架、柱模架、梁模架及板模架等基本组成部分，还包括楼梯、边梁、后浇带、降板以及剪力墙锁脚螺栓等特殊部位构造。高大支模施工工艺流程（表1）。

表1 高大支模施工工艺流程

2 承插型盘扣式脚手架的应用和优势

2.1 承插型盘扣式脚手架的应用

本项目采用盘扣式脚手架支撑方案，最大支模高度为10 m。根据《承插型盘扣式钢管支架构件》（JG/T 503—2016）和《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》（JGJ/T 231—2021），采用Φ48 mm×3.25 mm的Q355B 钢管搭设承插型盘扣式脚手架。鉴于支架材质等级和节点构造，严禁采用扣件式钢管等其他支架材料作为支架增设立杆，应采用配套的立杆、横杆和斜杆。剪刀撑和水平连墙构造措施采用Φ48.3 mm×3.6 mm钢管。次楞方木规格为40 mm×90 mm，其胶合板厚度为14 mm，主楞采用Φ48.3 mm×3.6 mm 钢管。同时，立杆顶端均采用承载力容许值不低于100 kN 的配套可调托座。对拉螺杆和方圆卡具采用直径为14 mm 的钢管。

步距不大于1500 mm 且顶层步距不大于1000 mm 的板下设计参数，如表2 所示。当步距不超过1500 mm 时（立杆轴力N ＞40 kN 时，顶部步距1000 mm），次楞木方规格为40 mm×90 mm，平行梁跨方向布置；可调支撑托内主楞采用Φ48.3 mm×3.6 mm 钢管，垂直梁跨方向布置。此外梁板共用立杆时梁下设计参数如表3 所示，梁板不共用立杆时梁下设计参数如表4 所示。

表2 板下设计参数

表3 梁板共用立杆时梁下设计参数

表4 梁板不共用立杆时梁下设计参数

当柱、墙及梁高度为700 mm 及以上时，侧模设计参数如下：墙和柱的竖向次楞规格为40 mm×90 mm，木枋间距不大于200 mm；双钢管主楞水平布置，间距不大于450 mm；对拉螺杆直径为14 mm，双向间距均不大于450 mm，起步距离不大于200 mm。当侧模高度超过1.5 m 且梁截面高宽比超过2.5 时，应增加侧模拉顶稳定措施。

在承插型盘扣式脚手架中应采取如下技术措施：第1，梁板下立杆间距应为模数，且水平杆应双向拉通。若遇到浇筑完成的墙柱等竖向构件，则要使用钢管抱箍拉结牢固，形成水平固结点。第2，扫地杆距地不应大于500 mm，可调托撑顶伸出顶层水平杆的长度不应大于650 mm。第3，立杆接长应采用配套的连接方式，架体与竖向构件应采用钢管抱箍拉紧顶牢的方式进行刚性连接，支架斜杆和剪刀撑布置需符合现行标准要求，并设置安全平网等防护措施[1]。第4，模板架内的通道和操作平台要设置防护措施，吊装设备、防火设施及防雷接地措施应具备可靠性，并在施工过程中采取有效监测和监控措施。第5，夜间施工要设置照明措施。第6，当架体高度超过5 m 时，应设置水平剪刀撑；当架体高度超过6 m 时，应在顶部和底部各设置1 道水平剪刀撑；当架体高度超过8 m 时，应在顶部和底部各设置1 道水平剪刀撑，间距不应大于6 m；当立杆轴力超过25 kN，搭设高度小于等于8 m 时，每2 跨设置1 道竖向斜杆，其余区域每3 跨设置1 道竖向斜杆。

2.2 承插型盘扣式脚手架的优势

近年来，随着大型建筑数量的增加和设计水平的提升，大空间和大规模分项工程的占比不断提高，对高大模板支架施工提出了更高的要求[2]。

在高大模板体系中采用承插型盘扣式脚手架具有以下优势：第1，稳定性高。该脚手架主要连接方式为盘扣式，各部分结构受力都从节点中心穿过，使整体结构更加牢固，稳定性更高。第2，耐用性强。该脚手架所有节点均固定在杆件上，能够有效避免扣件丢失，耐用性较强，为后续施工提供便利。第3，施工便利。该脚手架搭设便利，能够有效缩短施工周期。第4，经济效益高。相较于传统支架，其横杆和立杆等构件用量较少且拆除简单，能够有效提升项目经济效益。

3 承插型盘扣式脚手架存在的问题和优化措施

3.1 承插型盘扣式脚手存在的问题

在实际应用中，承插型盘扣式脚手架因受到受施工环境影响，难以发挥其技术优势[3]。例如，在基层高低跨部位，节点安装位置偏差会影响支架稳定性，需要采取加固措施；支撑体系中的超重梁会导致支架稳定性和安全性不足，应优化扣件和钢管架的组合方式，或在梁底使用扣件钢管架进行支撑，以提升支架的稳定性和安全性。

3.2 承插型盘扣式脚手架的优化措施

3.2.1 完善高大支模搭设方案

为确保支护效果，满足安全规范要求，保证施工活动安全进行，应结合标准要求和实际情况，完善高大支模搭设方案[4]。

以本项目为例，经专家评审提出应对搭设方案进行如下优化：第1，木方抗弯和抗剪强度设计值取值应统一；第2，梁下横距和纵距需按照盘扣架横杆的模数配置，严禁出现扣件连接混搭现象；第3，主楞和次楞应该按照多跨连续梁验算，40 mm×90 mm 的次楞方木应立放；第4，梁侧及墙柱边板下第1 根立杆距梁侧及柱边应不小于200 mm 且不大于450 mm；第5，当梁截面高宽比大于2.5 时，应增加侧模拉顶稳定措施。

3.2.2 优化立杆支撑措施

当高支模体系及大梁下的立杆支撑在结构楼板部位时，应验算结构承载力，确保安全性达到规范要求。根据计算结果，优化立杆支座结构层下支撑保留的层数，或采取有效加强措施[5]。当立杆支撑面或立杆顶部为斜板时，需沿坡向增设1 道扫地杆和扫天杆，并在立杆底部或顶部增加防滑措施。

3.2.3 优化水平杆支撑措施

在承插型盘扣式脚手架中，水平杆设置受模数限制，因此需要采取有效支撑措施，以提升支架稳定性。当梁下立杆无法以梁竖向中线为对称轴均匀分布时，应在梁底部增加盘扣式钢管立杆和配套水平杆，并调节搭设方式确保受荷均匀。同时，梁下所有立杆应与板下立杆之间设置贯通的水平杆，当有非正交或斜向布置的梁板以及梁板不共用立杆时，应用扣件连接水平横杆与板下盘扣式钢管支撑架，形成整体结构，且所用配件应符合标准要求。

3.2.4 优化施工衔接组织

在施工过程中，首先需要确保各区域高支模体系的高宽比不大于3；其次梁和板下立杆间距应为模数，立杆排列纵横成行；最后板下支撑体系的水平横杆全部延伸至梁下与立杆连接，以有效提升架体整体稳定性[6]。

在墙柱等支架施工完成并验收合格后，应先浇筑柱和墙等竖向结构，单次钢筋绑扎与混凝土浇筑高度不应大于8 m，如高度超过8 m 则需结合实际情况采取对应技术措施。浇筑混凝土应采用分层对称同步均衡法，浇筑时需确保混凝土天泵满足施工半径要求，站位点平整坚实，支脚完全伸出，且地基承载力满足要求，排水设施完善。

4 结语

承插型盘扣式脚手架的施工技术要求较高，对高支模施工质量影响较大，因此在施工时要严格按照规范要求，并采取有效措施确保支架安全性和稳定性满足设计要求。同时，施工过程中还应采取安全防护措施，并提升施工安全管理水平，以便有效避免安全隐患。