新型轮扣式支撑体系的应用分析

新型轮扣式支撑体系的应用分析

李宏卓崇亮

中交四公局建筑工程有限公司四川省昆明市650225

摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，轮扣式脚手架作为一种早拆、快拆、绿色、环保、安全、可靠的模板支撑体系，在现阶段建设工程施工中得到广泛推广应用，本文基于恒大绿洲项目工程，从方案编制、支撑体系设计、现场施工管理多个维度对轮扣式脚手架支撑体系在住宅项目中的应用进行分析阐述，深刻剖析问题，提出解决措施，为类似工程施工提供可借鉴经验。

关键词：支撑体系；方案设计；安全保障措施

引言

21世纪以来，随着国家经济实力与科研水平的不断进步，国内建筑产业也得到了迅猛发展，国内的建筑生产总值以及建筑业产值占国内生产总值(GDP)的比例逐年增长。在建筑行业领域内，随着世界各国建筑工程的不断竣工，高层、超高层建筑的不断突破，一个城市或者国家的地标性建筑会在短时间内被刷新。已经于2016年3月12口竣工的中国第一高楼上海中心大厦，其建筑总高度为632米。目前是世界上的第二高楼。为了满足现代建筑造型的新颖性和建筑使用功能的多样性，各种超限的混凝土结构、钢结构建筑与口俱增。这些结构形式空间大、自重大、施工工艺繁复，这就要求施工过程中模板支撑架搭设的占地面积大、架体高度高，同时支撑架还要承受钢筋绑扎过程中、混凝土浇筑施工过程中的各种荷载，这就对模板支撑架的设计和施工提出了更高、更严格的要求。

1研究背景

轮扣式脚手架也称直插式、盘扣式脚手架，是由盘扣式脚手架衍生出来的一种新型建筑支撑体系，其优点是承载力大、搭建速度快、三维空间结构强度高、稳定性强、具有可靠的自锁功能、易于现场管理。模板体系必须有足够的强度、刚度和稳定性，能承受新浇筑混凝土荷载和施工荷载，施工过程中需保证模板体系不破坏、不变形、不倾斜和不摇晃，能满足安全使用功能要求，同时，能保证混凝土构件位置、尺寸、截面形状符合设计要求。本文基于工程实例，从方案设计、现场施工及管理方面对轮扣式脚手架在项目中的应用进行分析阐述。

2新型轮扣式支撑体系的应用

2.1轮扣式模板支撑架特点与应用

1）轮扣式模板支撑架把直插头、轮盘分别焊接到水平杆、立杆上面。用“轮盘+插头”代替了传统扣件式支撑架的扣件，真正实现了零配件的效果，减少了扣件丢失造成的浪费和经济损失，提高了轮扣式模板支撑架的使用周期，也为其推广使用后标准化生产、运输提供了便利。2)轮扣式模板支撑架改变了传统支撑架节点的锁紧方式，立杆与水平杆在节点的连接主要靠插头和轮盘设计构造来完成，连接节点具有一定的自锁能力，使得节点的受力更加合理。其节点为承插型连接结构，转动刚度大、稳定性好，坚实耐用。在保证节点转动刚度的前提下，把施工人员对支撑架体系质量的不利因素降到了最低。3)轮扣式模板支撑架在施工过程中，只需把水平杆端插头插进相应立杆轮盘插孔内，再用锤子敲紧即可，在使用过程中节点具有自锁功能，保证了支撑架的搭设质量。拆除时只需反向敲击一下水平杆两端的插头即可拆掉。其搭设、拆除的速度是扣件式支撑架的8-10倍，是碗扣式支撑架的2倍以上。其水平杆采用固定模数的短杆，立杆轮盘焊接位置采用固定模数，扫地杆位置由最下层轮盘位置决定。相较传统扣件支撑架，立杆间距、支撑架的步距、扫地杆离地高度得到了很好的控制。通过这三种距离控制，支撑架的稳定承载力得到了有效保证。4)轮扣式模板支撑架搭设、拆除速度快，组架形式灵活多变，适用面广，可与其他传统支撑架配合使用，实现施工过程中的多种需求:①可以搭设普通施工支撑架供工人通行或搬运材料使用，也可以搭设模板支撑架;②可以在阶梯形基础或不平整斜坡上搭设架体，通用性好;③可以搭设挑檐、活动工作台、各种形式的舞台、广告工程支架、室内外装修等，用途广泛。

2.2梁底支撑体系设计

对梁类型、尺寸、荷载大小进行统计分析，结合楼层层高、结构构件及支撑体系特征确定梁底支撑体系是否梁板共用或独立搭设，通过分析、组合模拟搭设，合理选择支撑体系立杆规格尺寸。一般情况下，小截面梁的梁下立杆可与板底支撑架共用搭设，如本工程中地下室截面宽度＜400mm的梁下立杆可与板底支撑体系共用，截面宽度尺寸≥400的，梁下立杆宜与板底支撑体系分开独立搭设，具体可通过安全验算确定。但对于部分大梁、宽扁梁，受横杆模数的限制，采用600mm、900mm横杆搭设往往不能满足承载力要求，这种情况下，可采用扣件式钢管配合搭设，在梁底增设立杆支撑。梁底、板底支撑体系设计是方案编制的重点内容，方案设计阶段除满足承载力要求外，还需结合工程经验和理论知识充分考虑其科学性、合理性，注意立杆间距与横杆之间的协调性，并考虑水平杆、立杆之间、可调顶托的相关构造要求，确保方案设计科学合理、安全可靠、符合现场实际、有针对性，并具备可操作性。

2.3构造因素对支撑架稳定承载力的影响

轮扣式模板支撑架体系在受到超过其极限承载力的荷载时会出现失稳，根据实际工程中已发生的支撑架倒塌案例可以发现，支撑架体系失稳主要表现为整体失稳和局部失稳。影响支撑架极限承载力的因素有很多，其中主要包括:立杆纵横间距的大小、水平杆步距的长度、顶托的高度、是否有初始缺陷、是否布置剪刀撑、以及底部边界条件等等。本节分别讨论这些因素对轮扣式模板支撑架稳定承载力的影响。在对支撑架进行分析的时候，考虑节点的半刚性连接可以更真实的得到支撑架体系的实际受力情况。通过前两章节的节点试验和节点模拟，本章节在考虑轮扣式模板支撑架节点半刚性的基础上，运用SAP2000建立了轮扣式模板支撑架的三维有限元模型，对不同构造参数下的支撑架体系进行了稳定承载力分析。

2.4梁侧模设计

梁侧模根据梁截面高度、宽度、板厚进行设计。首先需对梁种类进行分析、统计，根据梁的类型选择具有代表性的梁、特殊部位的梁进行侧模设计，区分边梁和室内梁，进而确定梁侧模板加固方式，如本工程梁侧模共分两类梁进行设计，梁截面高度≤700mm为第一类，梁截面尺寸＞700mm为第二类梁，梁高600mm-700mm梁分边梁和室内梁分别进行侧模设计。

2.5施工质量保证措施

测量放线：为确保轮扣式脚手架支撑体系的施工质量，模板支撑体系搭设前先在楼面上弹出控制线、轴线、梁位置线，复核后根据控制线放出模板200控制线，再放出模板定位线，按施工方案标出立杆安装位置，然后在柱子上弹出轴线、梁位置线和水平线。立杆高度不足时，立杆通过连接套管连接，并使上下层支柱在同一竖向中心线上，梁底和板底通过调顶托的高度找平。立杆接长缝应错开使其不在同一平面上，以保证脚手架的整体强度，顶托内采用双钢管受力，避免立杆偏心受压状态，局部顶托水平内钢管长度不足时，应适当增设一根钢管，确保顶托内为双钢管。

结语

技术方案设计环节与现场施工质量、安全生产标准化执行息息相关，基于设计要求、现场生产资源条件科学进行详细的方案设计分析，编制有针对性、切实可行的施工方案才能从技术角度指导现场施工。文章就本工程方案设计的关键内容、现场施工重难点解析轮口式脚手架在项目应用中存在的问题及其解决方法，通过分析总结，为类似工程施工提供可借鉴施工经验。

参考文献

[1]建质[2009]254号文关于印发《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导致》的通知[D].中国：中华人民共和国城乡建设部，2009-10-26.

[2]肖毅.新型盘式钢管脚手架的应用研究.昆明：昆明理工大学硕士学位论文[A].2012-5-18.