承插型盘扣式脚手架体系在建筑工程中的应用分析研究

承插型盘扣式脚手架体系在建筑工程中的应用分析研究

徐先锋

上海龙元建设工程有限公司

摘 要：近年来，随着城市化进程的加快，各种工程建设项目数量也呈现出直线式的增长。在此种背景下，建设行业迎来了发展的契机，但同时也面临着诸多的挑战，人们对施工技术及施工质量提出了更高的要求。对于这种情况，作为建筑施工企业，要想把握住发展的机遇，就必须不断提升自身的施工技术及施工水平，以便在市场竞争中占据优势地位，从而获得长期稳定的发展。承插型盘扣式脚手架作为一种新型的脚手架体系，受到建筑同行的广泛关注与使用，江浙沪区域监管部门更是将其作为文明工地创建的硬性指标。鉴于此，本文将对建筑工程中承插型盘扣式脚手架体系的应用优势、设计与施工工艺、安全管理展开分析和探究，以供同行业者交流和借鉴。

关键词：承插型盘扣式脚手架；建筑工程；施工技术

引言：

社会在发展，时代在进步，建筑工程也应当与时俱进，积极引入新的建设理念和施工技术，在施工方法和技术措施上作出创新和优化，以便适应社会的发展，满足现代建筑的需要。特别是原有的传统钢管扣件式脚手架体系，由于钢管扣件的材料问题、体系稳定性、搭拆作业的工效及安全性，渐渐显得不再适用。而新型承插盘扣式脚手架与之比较，具有明显的优势，故而广泛应用于建筑工程之中。

1 承插型盘扣式脚手架体系的应用优势

在介绍承插型盘扣式脚手架所具有的优势之前，先应对其的搭建原理有所了解。这种脚手架，利用套管承插的方式，将各个立杆连接起来。至于水平杆和斜杆，只需要在连接盘中将其杆头和接头卡入，并采用楔形插销对连接盘进行固定，使钢架结构的稳定性得以充分保证。承插型盘扣式脚手架体系结构组成杆件主要有可调底座、立杆、水平杆，加设斜杆加强稳定性，并有专用的钢跳板、踢脚板及挂网杆等材料。此脚手架体系的应用优势有以下几点：

（1）承插型盘扣式脚手架的节点抗扭转能力强，其管件刚度、强度等有着很高的水平，并且其结构相对稳定、可靠，能够尽可能的保证施工过程以及施工人员的安全。

（2）承插型盘扣式脚手架作业主要以工具化、模块化的形式开展，如此一来，无论是搭建还是拆卸，在施工效率上都要比传统的脚手架作业高得多，有利于施工企业取得较高的经济收益^[1]。

（3）承插型盘扣式脚手架施工密度低，给施工作业与检查带来便利的同时也大大降低了钢材用量。在钢材飞涨的今日，这样可以使钢材的需求量大大降低，从而有效的缩减施工成本。

（4）由于承插型盘扣式脚手架没有零散配件，所以在实际施工的过程中，不会出现零件丢失的情况，能够避免损耗，并有利于材料的清点和运输。

（5）承插型盘扣脚手架构建，都经过了热镀锌防腐工艺，在实际使用过程中，不会因为其表面被腐蚀而使承载能力降低。无论是在使用寿命，还是架体美观性上，都要比传统脚手架好的多。

承插型盘扣式脚手架搭与传统碗扣式、圆盘式脚手架搭拆功效的对比，可见表1。

表1：脚手架搭建和拆除功效对比

2 承插盘扣式脚手架立杆设计及施工工艺

2.1 立杆风荷载弯矩计算

双排外脚手架立杆受力计算：

N作为立杆轴向力设计值，其具体数值按以下公式予以计算：

（1）无风载荷时：

N=1.2(N_G1k+N_G2k)+1.4ΣN_QK

（2）组合风载荷时：

N=1.2(N_G1k+N_G2k)+0.9×1.4ΣN_Qk

式中：

N_G1k——脚手架结构自重标准值产生的轴力；

N_G2k——构配件自重标准值产生的轴力；

ΣN_QK——施工荷载标准值产生的轴向力总和。

立杆段风载荷作用弯矩设计值Mw，可套用以下公式进行计算：

M_w=0.9×1.4M_wk=0.9×1.4ω_kl_ah²/10

式中：　

M_wk——风荷载产生的立杆段弯矩标准值；

ω_k——风荷载标准值；

l_a——立杆纵距。

2.2 承插盘扣式脚手架施工工艺

2.2.1 预埋预制螺栓

在作业过程中，首先需要注意的就是螺栓的定位，即要求两个螺栓的中线，应是工字钢中心线^[2]。同时，需要为螺栓套上较长一些的塑料管进行保护，以免螺栓受外界因素腐蚀后不能再次使用。另外，在脚手架中难免有一些螺栓会从套管露出，这时需要时施工人员在其上包裹一层塑料胶带。这样做的目的是，防止在混凝土浇筑环节有混凝土不小心溅在螺栓上而导致后续的脚手架搭设作业不能顺利进行，也造成螺栓不能重复使用。其次需要注意的是，由于现在楼层内部存在高低差及楼板厚度不一，应保证螺栓及螺栓细丝的长度，确保符合现场施工要求。第三需要注意的是压板需要一定的强度，且压板螺栓穿孔处洞口大小满足应施工方便。悬挑脚手架螺栓预埋及工字钢锚固节点示意，可见图2。

图2：悬挑脚手架螺栓预埋及工字钢锚固节点示意图

2.2.2 铺设型钢

在完成混凝土浇筑且达到一定强度后便可开始进行工字钢的铺设。首先，进出位置需提前确定好，使其能够满足相关施工要求，尽量保证工字钢外侧在同一水平线。然后，采用双螺帽对其进行加固固定处理。在工字钢固定妥当之后，施工人员应选用槽钢沿着架体进行铺设。在此环节中，应注重槽钢的U口应统一朝上，并与工字钢予以单面焊接。悬挑脚手架悬挑部位节点详图示意，可见图3。

图3：悬挑脚手架悬挑部位节点详图

如果是穿过各类墙体的工字钢，施工人员需要在工字钢穿进墙体的那部分事先套上木盒，以确保在后续脚手架的拆除作业时，能够将进入墙体的那部分工字钢顺利取出。悬挑脚手架钢梁穿墙设置详图示意，可见图4。

图4：悬挑脚手架钢梁穿墙设置示意图

2.2.3 脚手架搭设

（1）悬梁上固定好槽钢，为方便调整立杆的位置，应在槽钢的U型槽安装相应的可调底托。然后，遵循施工工序进行第一排架子的搭建，在完成搭建作业之后，槽钢面上的立杆之间应尽快安装好横杆，以确保结构的稳定性，为后续搭建工作打好基础。另外，值得一提的是，每次搭设的高度应超过楼层施工面一定高度，以充当围护栏杆，保证高空作业的安全。

（2）脚手架的操作层，应根据实际施工需求，布置相应的挂扣式踏板。同时，应选用小兜网或脚手板对脚手架与建筑物之前的缝隙作以防护处理，按照规范及时做到三步一隔离，确保施工作业过程的安全。

（3）剪力墙或楼板内应预埋好连墙件，在布置过程中应按照“三步两跨”的原则。个别位置无法作以钢管的埋设时，在加固处理上可采用螺栓杆洞这种方式。可采用螺栓杆洞的方式进行加固。在整个作业区域，需用油漆将所有的连墙件刷红，以便检查。悬挑脚手架搭设剖面详图，可见图5。

图5：悬挑脚手架搭设剖面图

2.2.4 挂安全防护网

无论是哪种类型的脚手架，都会在其外架设置必要的安全防护网。承插型盘扣式外架采用了外侧专用挂网杆与立杆连接盘相连，立网上下两边应固定牢靠，网与网水平连接处不得留有空隙。同时，为防止落物伤人，一般每隔六层都会设一道平网防护。

2.2.5 承插型盘扣式外架拆除

（1）脚手架一般不得随意拆除，除非是施工作业完成或确实因施工需要，通过上级领导的核实和批准之后，相关技术人员对拆除人员进行相应的安全技术交底之后，才能进行拆除作业。另外，开展拆除作业之前，应将脚手架上的一概杂物全部清理干净，防止拆除作业时落物伤人。

（2）为确保拆除作业的有序进行，确保施工作业的安全，应设置相应的警戒区域以及警示牌，严禁交叉作业及无关人员进入警戒区域。施工现场应安排专业监控员对拆架现场进行统一指挥和调度。

（3）在开展拆除作业过程中，高空作业人员必须做好必要的防护措施，如系好安全带，戴上安全帽，穿软底鞋等。

（4）栏板挂钩踏板、斜撑、剪刀撑、横杆先进行拆除，按照一步一清的原则有序开展，切不可为了追求施工效率，而上下同时开展拆除作业。

（5）拆除下来的拆料，切勿抛掷，应采用塔吊等垂直运输工具往下运送，运至储存材料的指定位置，并分类堆放。另外，拆除作业中，不得中途换人，特定情况下必须要换人的话，应与施工队长交代清楚，经过批准后才能离开。

2.3 特殊结构搭设设计应用案例

在特殊结构搭设上，本文就以采光井处脚手架为例，进行以下分析：

2.3.1 某小区5号楼工程概况

本工程为某小区新建工程，其中5号楼为框架剪力墙结构，总高18层。

2.3.2 施工方案

结合工程实际情况，可选择落地式脚手架在5号楼1-2层进行搭设。对于3-8层、9-14层、14-18层，应设置相应的三挑悬挑脚手架。悬挑脚手架按开档1.4米设置18#工字钢梁作为悬挑梁，上部进行满堂脚手架的搭设，每挑脚手架底部进行硬隔离封闭。

在结构施工阶段，整个工程脚手架只能起到现场维护的作用，工程材料不得堆放在脚手架上。在装饰施工阶段，最多只能铺设4层脚手板，其上不得放置过多的施工材料。具体标准是：堆放材料荷载≤2kN/m²。在此工程中，选用18#工字钢作为悬挑搁置梁，搭设前按照采光井尺寸设计工字钢所需长度，准备工字钢。按照计算确定工字钢开档1.4米，工字钢固定完毕后在立杆位置上焊制立杆底座，作为立杆立足点。上部按照脚手架搭设步骤进行满堂脚手架的搭设，应引起注意的是脚手架的空挡应采用钢管进行填芯，底部应进行硬隔离封闭。采光井脚手架悬挑部位平面布置示意图，可见图6。

图6：采光井处脚手架悬挑部位平面布置图

3 承插型盘扣式脚手架安全管理

3.1 脚手架搭设安全措施

在脚手架的搭建过程中，应准确定位立杆，并根据施工需求及施工进度作以搭设，一次搭设的高度切勿高出相邻连墙件两步以上。在作业过程中，施工人员应做好必要的防护措施，如安全带、安全帽等务必穿戴，并定期检查相关的安全防护用具。严禁交叉作业，各项搭设安全措施需落实到位。当遇到恶劣天气时，如浓雾、雨雪等，施工应按照应急预案立刻停止。另外，不得在夜间开展搭设作业。

3.2 脚手架使用安全措施

在支架使用的过程中，应确保立杆底部结构的稳定，避免让其处于悬空状态。在横杆安装的过程中应注意插销的固定可靠性，只有插销固定牢靠，才能保证架体的整体稳定性，在日常验收及巡查过程中应检查插销固定的牢靠性。脚手板应铺满脚手架作业层，及时防护栏杆和挡脚板，防止高处坠落及落物伤人。在焊接作业中，防火措施应落实到位，并安排专门的人员予以监管。对于架体杆件，不能随意拆除。若后续施工必须要对其进行拆除，应经由技术负责人核实批准后才能开展。

4 结论与建议

总的来说，建筑工程中应用承插型盘扣式脚手架体系，对于保证施工进度的正常进行和工程质量的稳步提升来说，具有重大意义。因此，作为施工单位，应予以充分重视，并加大该施工技术的研发和应用力度，以便其能够为建筑施工水平的提高作出更多的贡献。

参考文献：

[1]张志军, 万钰, 姜早龙,等. 承插型键槽式钢管支架在城市高架桥施工中的应用研究[J]. 公路工程, 2018, 43(06):19-25.

[2]陈桂香, 郭泽群, 胡德平,等. 承插型盘扣式钢管支架盘扣节点扭矩-转角模型适用性研究[J]. 西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2020, v.52;No.231(02):42-49+82.

[3]郑汎. 承插型盘扣式脚手架在高大模板支撑中的应用研究[J]. 城市建筑, 2019, v.16;No.341(36):132-134.

[4]宋锦秋. 承插型盘扣式脚手架(M60)在地铁停车场高大模板支撑体系中的应用[J]. 建筑·建材·装饰, 2018, 000(011):194.

[5]张宗亮, 闫海豹, 杜钦. 房屋建筑工程中M60承插型盘扣式脚手架高大模板支撑系统的应用与探索[J]. 科技创新与应用, 2020, No.312(20):179-180.

[6]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231-2010). 第1版.北京：中国建筑工业出版社，2010.

[7]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011). 第1版.北京：中国建筑工业出版社，2011.

4