48系列盘扣架民用建筑应用技术研究

48系列盘扣架民用建筑应用技术研究

全金伟 李慧 王春艳 王宁

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070

48系列盘扣架体在民用建筑支撑体系应用时，仍存在部分区域模架排布混乱、杆件应用不合理、支撑体系混搭等情况。在实际管理应用中未能最大限度的发挥出盘扣架技术优势，成本管控目标与预期相差较远。通过体系创新及借助智慧软件应用合理解决上述问题。

摘要：盘扣架近年来正逐渐成为主流应用架体，各地住建部发文明确推广盘扣架应用。现阶段盘扣架应用多数停留在大型公建、厂房、道路桥梁施工项目在民用建筑领域应用较少。本次沦为通过项目应用进行总结，整理出一套较为完整的48系列盘扣架民用建筑应用技术。

关键词：盘扣架 民用建筑 技术研究 优化设计 智慧软件应用研究

一、引言

盘扣架在近期民用建筑使用盘扣架支撑体系时，模架排布、各型号钢管统计、杆件组合等均存在数据统计手段少、统计时间长、架体排布不合理等情况。在实际管理应用中未能最大限度的发挥出盘扣架体技术优势，成本管控目标与预期相差较远。中建二局第三建筑工程有限公司通过体系内部联动，结合各管理手段，通过杆件优化设计及制定一套完整的盘扣架智能软件，从方案编制、材料深化设计、现场施工、维修保养的全过程应用进而达到预期目标。结合上述一系列研究拟行成一套完整的48系列盘扣架科技降本管理体系，为施工项目降低周转材料平米单价提供参考，本研究具有较好的社会效益和经济效益。

二、48系列盘扣架应用现状

盘扣式脚手架技术起源于德国，为欧洲和美洲的主流产品，在国外工程使用中已经非常成熟。自21世纪初期，盘扣式脚手架一直是高端模架产品体系的代表之一。尤其近10年来，随着我国建筑业高质量供给的升级，建筑业安全管控的升级，加之盘扣式脚手架的制造、人工、物流成本的综合下降，盘扣式脚手架的优越性、稳定性提升促进了安全保障性的提升，其价值逐步被认可，得到了越来越广泛的应用。

但在实际应用过程中由于盘扣架自身特点，尤其在住宅工程应用时架体适配性较差。同时现场实际施工架体排布存在不合理，架体混搭严重的情况。为了减少项目成本、加快施工效率。通过优化设计结合软件应用解决上述问题，增强架体适配。

三、关键技术应用介绍

1、盘扣架体杆件材料优化设计

由于盘扣架在民用建筑项目应用现阶段仍存在较大弊端，且实际应用过程中存在双体系混搭的形式。通过实际应用发现由于杆件的规格造成了间距、步距的不适应性。通过杆件深化设计及改变搭设形式等方式提升架体适用性。通过不同建筑结构形式、层高等项目基本信息进行标准化杆件的设计及加工，进而减少与其他架体的混合搭设。通过杆件优化使得架体能够适配多种标高、多种结构形式，加快搭设周期，减少其他架体的使用保证材料的统一性。

2、盘扣架体搭设最优搭配研究

现阶段盘扣架搭设存在安全计算较为保守，仍按照原有钢管架、碗扣架体搭设设计进行盘扣架搭设。由于盘扣架杆件规格比上述体系承载能力更高，现阶段使用过为保守，造成的材料的浪费及成本的增加。通过品茗、PKPM计算软件针对不同板厚、层高等结构信息寻求最优盘扣架体设计。根据计算制定出盘扣架最大间距组合，并且结合杆件优化设计后将架体立杆组合进行优化，从而适配更多层高减少不适配性。

3、模架设计软件方案编制应用技术

运用现阶段市面较为成熟的品茗模架设计软件，介入方案编制中。通过软件识别图纸各类型构件，设置好相关参数后进行自动布置，通过内置安全计算软件计算安全是否满足要求。通过软件目的不止是在于模架布置，而是通过区域划分工程量，对模架进行深化设计及工程量控制，自施工策划阶段通过模架设计软件将盘扣架布置在施工图纸上，通过后期深化设计确定最终施工图。再通过最终架体施工图统计出相应杆件的数量，将优化后的杆件数量做好进场计划。通过软件确保安全可靠性的同时减少材料的使用。并且根据数据统计能够准确的确定工程实际使用量，减少项目投入。通过软件布置转换为三维视图，可以更为直观的将单个构件的支设形式展示出来，进而将交底由文字转换成视频图片。通过此种形式可以更好的对分包工人进行交底，严格按照方案执行。

4、各体系全过程协同管理，精细化管理

通过我司内部管理办法协同多部门进行管控，通过施工策划将方案确定完成后进行物资统计，将工程量通过流水段划分，划分完成后分批次进场，严格执行材料用量。期间各个部门统一材料管控量从进场、使用、出场严把材料工程量，同时在使用前做好最优化设计。做到最优适配保证杆件合理使用。通过软件精细化至单构件管理，确保构件满足搭设安全及工期要求。同时针对工期进度编制杆件周转计划，将各流水段材料做好标识，统一周转严防因材料错乱带来的管理混乱进而导致材料损耗变大。

5、自主研发盘扣架专用软件科技降本技术研究

通过前期品茗模架设计软件的应用发现自动布置原则仍不适用现场，综上管理人员决定自行设计软件，软件主要用途是根据人工布置杆件后通过软件自动布置横杆，通过手动减少因软件逻辑错误及识别错误造成的杆件应用错误，进而减少现场施工问题，解决智能布置不适配的问题。通过自行设计软件布置完成后同样进行数据的统计，此数据将严格按照现场实际操作进行，确保与现场应用一致。通过此自主研究软件将架体布置更为精细化，直接可作为现场实操指导，通过前面安全软件的优化计算在保证安全的基础上减少杆件使用量，进而节约成本。本公司开发软件只用于杆件布置及数据统计输出。

6、大数据应用管控专项技术

通过多项目的积累，建立内部大数据管理中心。将盘扣架在实际应用过程中全过程应用进行收集。通过资料、图片、视频、各类参数等要求进行收集整理。制作公司内部大数据资源中心，将各个施工项目策划、参数指标、搭设过程、深化设计等进而在各类项目中作为参考，大数据的整理将对后期各类型建筑提供数据参考，更好更有利于现场实际施工，具有非常大的指导意义。

四、创新技术应用

1、盘扣架杆件智能布置及算量软件开发

在采用市面成熟模架软件应用期间，虽然在一定程度上提高了速度，优化了方案设计，但仍然存在排布不合理、杆件应用逻辑错误、统计数量不准确等各类问题。通过编制一款软件合理解决上述问题。此技术结合人工杆件布置的基础上增加自动布置功能及数据统计功能，减少杆件的混用、降低材料的损耗、真正意义上的指导现场施工，减少项目的成本。

本软件使用前将所需统计杆件进行图层建立，做好划分。通过人工布设立杆后，采用软件自动布置小横杆，如有其他杆件则可通过手动布设的方式进行布设，进而保证杆件布置合理。随后通过软件自带的统计功能将所需杆件完整分类统计出，用于现场应用。

2、盘扣架配套主次肋选择

本着经济合理、方便操作，最大限度利用各部位材料性能的原则，将木方、钢管、方钢等多种主次肋材料，经过反复对比验算，最终选定：

1）次龙骨：采用30×40×3方钢，主要规格：3.2m，2.6m；

2）主龙骨：采用两根40×70×3方钢，主要规格：3.2m，2.6m，2m。

其中主龙骨规格是考虑顶托在搭接位置正好可以确保完整放置4根龙骨，主龙骨规格2m是考虑在边跨由于需要考虑龙骨距结构边缘位置跨度较小的情况下能够顺利安放主龙骨，减少切割。龙骨的长度3.2及2.6形式是为了保证在常用架体间距（1.5m、1.2m间距下主肋含两头搭接100mm范围尺寸刚好3.2m、2.6m）条件下最优龙骨选择减少浪费。根据PKPM计算模型计算书将各板厚极限状态下架体设计抗弯、抗剪、挠度及立杆稳定性各类参数计算值与标准值对比，各部位材料性能利用至70-90%。

3、盘扣架体固化设计创新应用

通过上述杆件及材料优化，结合品茗、PKPM等安全计算软件结合《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ231-2010》规范要求，本成果通过计算通过不同板厚进行划分，即在不同板厚范围按照极限承载范围进行计算，得出最大杆件搭设间距，整理成表，后期便于现场应用施工。

4、自制固定底座

固定底座：

在日常使用过程中发现盘扣架体立杆搭设过程中如采用可调底座或不设置底座使用时，存在高度空档，尤其在民用住宅工程体现明显。为了保证搭设高度适配同时解决施工难度，设计固定底座进行杆件调节。

固定底座长度280mm，直径48mm，壁厚3mm左右。净高170（插入上部立杆110mm）为自行定制。此底座主要是在满足规范扫地杆高度要求的前提下，增大立杆高度适应范围。通过固定支座的改进，大大增加了立杆高度使用范围，减少了可调底座的应用数量，降低了架体费用。

5、盘扣架梁底支撑创新应用

由于盘扣架梁底立杆无法做到所有跨可同时保证梁板立杆共用，导致大部分梁底需单独支设立杆进行搭设。由于单独增加立杆导致模数不匹配进而导致小横杆需采用钢管进行拉结，增加了额外的杆件应用。针对上述情况，通过深化设计研究结合杆件应力计算分析创新性的采用钢管托梁的形式。通过受力分析及验算，规定在一定截面面积范围内可采用钢管托梁方式，进而减少独立立杆支撑，减少杆件施工流程节约项目成本。同时针对部分较大梁截面可以采用盘扣自身配套双槽钢托梁进行梁底托梁施工。如超过一定梁截面范围必须增加梁底单独立杆进行施工，确保梁底支撑模架稳定。

五、综合效益及应用前景

通过此创新应用能够将盘扣架更好的在民用建筑领域进行推广应用，确保盘扣架体适用于各种结构形式。通过优化设计及相关软件应用可减少现场杆件使用数量，节省施工工期，降低项目成本。

通过在项目应用统计本应用技术较比其他架体应用工效提升20%以上，综合项目成本提高10%。且反复应用率提升50%以上。综上本技术可大幅度提升项目模板支架体系应用成本。具有较好的推广意义。

参考文献：

[1] 冯家兵. 承插型盘扣式脚手架体系在建筑工程中的应用 [J].中国住宅设施，2020,(10)

[2] 曹洋锋 江炳衫 罗小琪 龙志嘉. 盘扣支架现浇梁施工技术及计算[J].建筑技术，2020，51（10）

[3] 张涛. 浅谈承插型盘扣式钢管支架体系在房屋建筑工程中的应用[J].河南建材，2019，（05）