王子穎

(1.杭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)總公司,浙江 杭州 310053；2.奧體濱江建設(shè)投資有限公司,浙江 杭州 310053)

近年來特別是2014年下半年全國各地連續(xù)發(fā)生多起模板支撐架坍塌導(dǎo)致群死群傷事故后,杭州市建委下發(fā)了杭建工(2015)55號(hào)文《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)工程模板支撐系統(tǒng)安全管理的通知》,要求對危險(xiǎn)性較大的超過一定規(guī)模的高大模板支撐體系禁止使用鋼管扣件腳手架,推廣使用門式鋼管腳手架、承插式鋼管腳手架、碗扣式鋼管腳手架等工具式腳手架。

1 承插式插槽型鋼管支架的優(yōu)勢

目前國內(nèi)擁有量最大的扣件式鋼管腳手架,在使用中最突出的問題是鋼管壁厚與扣件質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,且施工效率低下、搭設(shè)質(zhì)量難控制、管理難度大、工程安全事故頻發(fā),已有逐步為新型工具式支架所取代趨勢。碗扣式鋼管腳手架擁有量僅次于扣件式鋼管腳手架,由于行業(yè)缺乏規(guī)范管理,各企業(yè)追逐短期利益以致惡性競爭現(xiàn)象嚴(yán)重,使得碗扣式鋼管腳手架質(zhì)量參差不齊,工程使用也逐漸趨少。門式鋼管腳手架特別是重型門架在橋梁、市政工程中應(yīng)用較多,但不同型號(hào)之間的門架不能通用限制了門架的推廣使用,房屋建筑中門架應(yīng)用較少。承插式盤(輪)扣型鋼管腳手架相比于碗扣式腳手架,具有成本低、用量少、工期短、效率高、人工節(jié)省、使用方便的優(yōu)勢,受到租賃企業(yè)和施工單位的青睞。承插式插槽型鋼管腳手架是一種以Ф48鋼管為主的“管、件合一”的新型架體,它克服了扣件式鋼管腳手架體系存在的缺陷和不足,做到了工具化、標(biāo)準(zhǔn)化,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了效率,節(jié)約了資源,大大提高了施工安全系數(shù)。它的核心構(gòu)造[1]是在立桿上焊接插槽座,水平桿端楔形插頭內(nèi)表面應(yīng)與立桿插槽盤凸緣外形吻合,插銷后保證水平桿端楔形插頭楔入立桿插槽盤，到位后具有一定的自鎖抗拔脫能力。承插式插槽型鋼管腳手架較其他支撐體系體現(xiàn)出施工便捷、插槽節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡單可靠、卡接牢固、立桿軸心受力、具有承載能力高、施工安全的優(yōu)勢,是模板支架領(lǐng)域的創(chuàng)新型產(chǎn)品。因其具有經(jīng)濟(jì)適用、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、快支快拆等特點(diǎn),在房建施工應(yīng)用中優(yōu)勢明顯,近兩年來在重慶、湖南、河南、北京等地區(qū)推廣使用速度較快,相關(guān)的省市制訂頒布了省級技術(shù)規(guī)程；浙江省也發(fā)布《建筑施工承插型插槽式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程(DB 33/1117—2015)》[1],于2015年11月1日起實(shí)施。經(jīng)實(shí)際使用對比,承插式插槽型鋼管支架較傳統(tǒng)的鋼管扣件式支架,可支持早拆加快周轉(zhuǎn),接頭堅(jiān)固耐用,各類桿件不怕摔、不易丟失配件,能節(jié)約人工約30%,支撐架體周轉(zhuǎn)效率提高20%以上,綜合效益非?？捎^,可以預(yù)見承插式插槽型支架在建筑工程施工中的使用將會(huì)快速推廣。

2 工程實(shí)例方案設(shè)計(jì)

濱盛路下穿隧道工程位于杭州奧體博覽城,南接濱江區(qū)揚(yáng)帆路,北至蕭山區(qū)平瀾路,隧道總長1 440 m,其中暗埋段長1 138 m,為明挖暗埋雙向六車道的鋼筋混凝土雙跨箱涵結(jié)構(gòu),在濱江區(qū)段與杭州奧體主體育場及附屬設(shè)施項(xiàng)目商業(yè)配套及車庫工程結(jié)構(gòu)相連。此段結(jié)構(gòu)長317.7 m并先行施工,結(jié)構(gòu)為底板C40混凝土厚1 400 mm,邊墻及中墻C45混凝土厚1 500 mm,頂板C35混凝土厚900 mm,頂板掖角為300 mm(高)×600 mm(寬),結(jié)構(gòu)凈高5.8～6.08 m,凈跨14.4 m,縱向設(shè)計(jì)后澆帶分為8塊澆筑。

隧道結(jié)構(gòu)頂板支撐架方案設(shè)計(jì)采用承插式插槽型支撐架,立桿采用LG-2600間距600 mm×600 mm,水平桿采用HG-600步距1.5 m,水平剪刀撐在底、中、頂部共設(shè)3道,豎向剪刀撐外周封閉設(shè)置,架體頂部采用可調(diào)頂撐,主楞為Ф48×3.0鋼管,次楞為45 mm×65 mm木枋,間距200 mm,模板為15 mm厚多層木膠合板。頂板澆筑前,墻板先行澆筑,施工縫留置于掖角下50 mm處,頂板混凝土分區(qū)塊一次性澆筑。隧道頂板模板支撐架剖面圖見圖1，現(xiàn)場搭設(shè)圖見圖2。

圖1 隧道頂板模板支撐架剖面圖

圖2 隧道頂板模板支撐架搭設(shè)圖

其頂板支撐架體方案計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 頂板支撐架體方案計(jì)算結(jié)果

3 工程使用注意事項(xiàng)

作為一種新型的支撐體系,支架的水平桿與立桿插槽座連接只是外形機(jī)械咬合,無抗拔構(gòu)造措施,其水平桿與立桿連接的剛度弱于鋼管扣件支撐架,仍為“半剛性節(jié)點(diǎn)”結(jié)構(gòu)體系,且節(jié)點(diǎn)剛度弱于鋼管扣件節(jié)點(diǎn),立桿失穩(wěn)是支撐架體的主要破壞形式；另作為一種新型的支撐體系,尚缺少大量的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和總結(jié),在不同的工程使用中應(yīng)注意下列事項(xiàng)。

1)對基礎(chǔ)不平整,立桿底部高低差≤150 mm處,必須使用可調(diào)底座將立桿底調(diào)平；立桿底部高低差≥150 mm處,必須使用可調(diào)底座和帶插槽盤的短立桿調(diào)平,并在低處的底層插槽盤高度設(shè)水平桿雙向拉結(jié)。立桿底部經(jīng)調(diào)平后高度誤差在±5 mm內(nèi),否則將造成各層水平桿均出現(xiàn)插入鍵槽深度不足或卡銷不牢。對坡道處搭設(shè)更需控制沿坡度方向無法設(shè)水平桿而使用鋼管扣件水平桿的架體整體性不足；如預(yù)計(jì)立桿底部基礎(chǔ)為變形較大,則應(yīng)謹(jǐn)慎選用或經(jīng)預(yù)壓滿足要求后方可使用。

2)由于立桿和水平桿連接的剛度不足,使立面和平面的架體網(wǎng)格均為平面可變體系,在空間上更是個(gè)可變體系,所以要十分重視剪刀撐的設(shè)置。水平或豎向剪刀撐必須在平面內(nèi)閉合且架體外周連續(xù)滿布,剪刀撐必須在架體搭設(shè)時(shí)同步搭設(shè)并扣緊,是保證架體豎向和水平向?yàn)閹缀尾蛔凅w系并提高架體整體穩(wěn)定性的重要措施；豎向剪刀撐應(yīng)設(shè)于立桿的兩側(cè),方能保證每步與立桿扣接。

3)由于模板支架體系中的不同構(gòu)配件幾乎不可替換,故方案一經(jīng)編制審批,就應(yīng)統(tǒng)計(jì)種類材料進(jìn)場數(shù)量,并計(jì)劃組織實(shí)施,避免因施工時(shí)數(shù)量不足或各構(gòu)配件間的不匹配引起進(jìn)度延誤。大型工程需按樓層澆筑塊分塊計(jì)算,經(jīng)計(jì)算的分塊配桿一旦配齊,不得變化,如有某一桿件數(shù)量不足或變化,則需對方案進(jìn)行系統(tǒng)性調(diào)整,并重新計(jì)算配桿數(shù)量。方案設(shè)計(jì)也應(yīng)多采用0.6、0.9 m的水平桿,并盡量使用同一規(guī)格,以減小材料采供、管理難度。

4)架體開始搭設(shè)前,應(yīng)據(jù)柱網(wǎng)軸線彈出梁下立桿位置；架體搭設(shè)應(yīng)始于邊上的直角二條邊線,以保證立桿間形成正方形或長方形,避免出現(xiàn)菱形或平行四邊形。搭設(shè)過程中,需校核每步高的立桿垂直度,否則大面積安裝完成,架體出現(xiàn)整體的歪斜將無法調(diào)整。架體頂部應(yīng)垂直軸心受力,不得施加偏心荷載。

5)因水平桿與立桿通過銷插卡住,水平桿不能傳遞向上的剪力,在加設(shè)鋼管扣件的剪刀撐、斜撐等桿件時(shí),嚴(yán)禁將扣件扣于水平桿上；同時(shí)也需嚴(yán)防基礎(chǔ)承載力不足產(chǎn)生的立桿間的不均勻沉降。搭設(shè)架體過程中,要求操作人員用錘子重?fù)羲綏U端頭二至三下,以保證水平桿插頭插入深度不得少于插座深度的3/4,進(jìn)而保證水平桿有效卡銷。在驗(yàn)收架體時(shí),對整個(gè)水平桿卡銷緊固情況進(jìn)行檢查,避免出現(xiàn)個(gè)別或連續(xù)的水平桿脫銷造成架體整體承載能力的降低；對可調(diào)底座和頂撐伸入鋼管長度進(jìn)行檢查,保證不小于150 mm。

6)遇平面不規(guī)則結(jié)構(gòu),應(yīng)以梁等大荷載構(gòu)件布置支撐架體優(yōu)先,設(shè)計(jì)按梁中心向兩側(cè)板中央布設(shè)立桿(弧形、三角形等異形板更應(yīng)如此),板跨中的立桿應(yīng)輔以鋼管扣件作水平桿對立桿做雙向拉結(jié)。

7)目前承插式插槽型支架生產(chǎn)企業(yè)還不多,不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品,通用、互用性較差,同一工程中應(yīng)統(tǒng)一或分片使用同一廠家的產(chǎn)品?，F(xiàn)市場對承插式插槽型支架潛在需求量較大,要求租賃量大的項(xiàng)目應(yīng)細(xì)化方案提供租賃進(jìn)場計(jì)劃,避免因材料供應(yīng)不及時(shí)卡阻工程施工進(jìn)度。

4 工程應(yīng)用效果

模板支撐架專項(xiàng)方案經(jīng)組織專家論證后實(shí)施,在隧道底板混凝土澆筑完成并放樣彈線后,于2015年11月12日,搭設(shè)架體材料陸續(xù)進(jìn)場,一次性投入立桿材料650 t,水平桿材料250 t,分塊后澆帶長約40 m,10個(gè)架子工在塔吊配合下,4 d時(shí)間搭完支撐架體。架體的搭設(shè)及后續(xù)工作流水施工,頂板的混凝土于2015年11月28日至2015年12月16日澆筑,混凝土澆筑分層按不大于400 mm,并嚴(yán)禁堆高超過頂板面100 mm?；炷琉B(yǎng)護(hù)后,各塊流水拆除,拆除時(shí)從板跨中部向兩側(cè)對稱拆除頂撐及模板和架體。由于架體的拆除僅將水平桿端向上敲擊出立桿的插槽盤即可將架體分散成立桿和水平桿,搭設(shè)和拆除相同的架體用工約為4∶1,架體快速地被拆除。拆除模板及架體后的隧道混凝土外光內(nèi)實(shí),達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。

5 結(jié) 語

承插式插槽型鋼管支架作為一種新型的模板支撐體系,具有搭拆效率高、受力合理、安全可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益好、適用范圍廣,值得在工程中大范圍推廣應(yīng)用。