吳慶博 天津宏信設(shè)備租賃有限公司

關(guān)鍵字：承插型盤扣腳手架；吊裝；墩柱操作架；腳手架

1 前言

腳手架從上世紀(jì)60 年代開始，經(jīng)歷了竹木腳手架、鋼管扣件腳手架、碗口腳手架、門式腳手架、輪扣腳手架及現(xiàn)在的承插型盤扣腳手架等六代更替，逐漸趨于完善[1、2]。這些施工技術(shù)以及新型材料設(shè)備都為建筑業(yè)節(jié)省了大量的施工時間[3]。尤其承插型盤扣腳手架作為最新一種架體支撐體系，憑借其規(guī)范齊全、安全系數(shù)高、美觀大氣、整體性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于建筑工程和市政工程的架體支撐領(lǐng)域[4、5]。例如市場上設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用參考JGJ 231—2021《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》、JGT 503—2016《承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件建筑材料標(biāo)準(zhǔn)》及GB 51210—2016《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行》。特別是在搭設(shè)高度大于8m、線荷載大于20kN/m、面荷載大于15kN/m2、點(diǎn)荷載大于7kN等超危大高支模區(qū)域進(jìn)行架體設(shè)計(jì)時，經(jīng)常作為各地方政府、主建單位的首推支撐體系[9、10]。

此外，承插型盤扣腳手架配有專用的插銷，用于立桿對接位置的連接，有效保證了架體的整體性能。專用斜桿（豎向剪刀撐）的設(shè)置使得構(gòu)造不會發(fā)生變形，確保了支撐架體的整體剛度和承載力[6～8]。尤其墩柱操作架等較小的構(gòu)造單體，可以采用吊裝的施工工藝，極大地減少了架體搭設(shè)時間，提高了施工效率，在墩柱操作架中的應(yīng)用也因此越來越廣泛[11]。

2 墩柱操作架介紹

2.1 承插型盤扣墩柱操作架介紹

墩柱操作架主要做為框架柱、構(gòu)造柱、墩柱等規(guī)則柱體構(gòu)建的操作平臺，供現(xiàn)場澆筑混凝土使用。常見的形式有鋼管操作架、方圓扣、定制鋼膜等。該類操作架的缺點(diǎn)是沒有馬道，不方便工人上下通行。此外以鋼管操作架為例，由于鋼管通過十字扣件進(jìn)行抱柱，雖然搭設(shè)和租賃成本較低，但是每次使用都需要重新拆卸、搭設(shè)，不利于大范圍推廣。

基于此，承插型盤扣腳手架憑借成套的行業(yè)規(guī)范作為保障，越來越受到施工現(xiàn)場的青睞。插型盤扣墩柱操作架通常采用48盤扣體系，由可調(diào)底座、立桿、豎向斜拉桿、橫桿、可調(diào)托座、鋼踏板及相關(guān)輔材組成。以上各種構(gòu)件通過現(xiàn)場有機(jī)組合，共同形成墩柱操作架體系。

2.2 承插型盤材質(zhì)介紹

承插型盤扣式腳手架以立桿部件為基礎(chǔ)，立桿每50cm 配置一個圓盤。每個圓盤上設(shè)計(jì)有8 個孔，以便連接其他部件，使整個結(jié)構(gòu)牢固、穩(wěn)定。立桿上焊接有連接盤和連接套管，立桿盤扣節(jié)點(diǎn)間距按0.5m 模數(shù)設(shè)置，分為0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m6 種規(guī)格。立桿材質(zhì)為Q345，塑性、韌性好，承載力更大。橫桿分為7 種規(guī)格，長度按0.3m 模數(shù)設(shè)置分別為0.3m、0.6m、0.9m、1.2m、1.5m、1.8m、2.1m。橫桿固定在立桿兩盤扣之間，橫桿安裝后將上盤扣插銷敲緊即可。該體系有配套的鋼爬梯，可以伴隨操作架一起搭設(shè)，供工人上下通行使用。此外，承插型盤扣腳手架采用“化零為整”的思路，成套的架體可以通過配套的插銷將各個立桿有機(jī)連接形成一個整體，方便架體的現(xiàn)場吊裝，極大地提高了施工速度、降低了重新搭、拆的成本。

承插型盤扣式鋼管支架的連接盤、扣接頭、插銷以及可調(diào)螺母的調(diào)節(jié)手柄采用碳素鑄鋼制造時，其材料機(jī)械性能不得低于GB/T 11352《一般工程用鑄造碳鋼件》中牌號為ZG230-450的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率的要求。承插型盤扣式鋼管支架的構(gòu)配件除有特殊要求外，其材質(zhì)應(yīng)符合GB/T 1591《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》、GB/T 700《碳素結(jié)構(gòu)鋼》以及GB/T 11352《一般工程用鑄造碳鋼件》的規(guī)定，各類支架主要構(gòu)配件材質(zhì)應(yīng)符合表1的相關(guān)規(guī)定。

表1 承插型盤扣式鋼管支架主要構(gòu)配件材質(zhì)

3 項(xiàng)目實(shí)例展示

3.1工況介紹

本文以固安京威商貿(mào)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目總共2層，共計(jì)墩柱1400 余根，主要規(guī)格為1200mm×1200mm、Φ1200mm、1000mm × 1000mm、800mm ×800mm 等框架柱，柱體高為10.5m。地基采用C20 混凝土硬化，厚度為150mm。根據(jù)現(xiàn)場施工需要，在每個柱體周圍需要搭設(shè)承插型盤扣墩柱操作架，并且配有配套爬梯，以便工人上下行走、綁扎鋼筋，進(jìn)而澆筑墩柱使用?？紤]不同架體的相互比較和實(shí)際需要，現(xiàn)場局部搭設(shè)采用Φ48鋼管搭設(shè)操作架體，踏板選用4cm厚木踏板。該架體僅做對比使用，此處不做重點(diǎn)討論。

3.2 墩柱操作架介紹

操作架采用3.9m×3.9m操作平臺，設(shè)計(jì)掃地桿高度0.5m，架體步距1.5m，搭設(shè)高度11.25m（考慮護(hù)欄，確保施工安全）?？紤]實(shí)際柱側(cè)模操作空間，水平架體選用0.9m+2.1m+0.9m橫桿構(gòu)成，架體平面成方形。

針對上述單根承插型盤扣墩柱操作架進(jìn)行材料統(tǒng)計(jì)，架體理論重量約3.8t，相關(guān)架體構(gòu)成材料清單如表2所示。

表2 3.9m×3.9m墩柱操作架料單展示

4 施工工藝

4.1 操作架的搭設(shè)及拆除

架體搭設(shè)前，確保地基堅(jiān)固、平整、干凈，滿足支架體系受力計(jì)算對地基基礎(chǔ)的要求；架體搭設(shè)時，及時進(jìn)行過程檢查糾正控制，保證立桿點(diǎn)位正確、架體橫平豎直。特種人員（架子工）持證上崗，施工前對所有施工人員進(jìn)行技術(shù)安全交底，施工時穿戴安全帽、安全帶、勞保鞋等勞保工具，確保施工安全。施工前由技術(shù)部對現(xiàn)場工長、安全工程師、班組人員進(jìn)行詳細(xì)交底，施工過程中及時組織各部門進(jìn)行檢查，加強(qiáng)監(jiān)控及驗(yàn)收。首先，圍繞柱體進(jìn)行安裝前定位放線，確定各個立桿點(diǎn)位位置。其次，在底托位置放置5cm木墊板；圍繞墩柱放置16個底托，調(diào)整掃地桿高度為500mm，再按照圖紙依次安裝立桿（相鄰立桿接頭錯開500mm以上）、橫桿、斜桿，然后安裝鋼爬梯及鋼踏板。相鄰立桿接頭位置錯開500mm，鋼爬梯旋轉(zhuǎn)向上。最后安裝護(hù)欄，確保護(hù)欄高度大于1.2m。架體搭設(shè)時用榔頭對架體的自鎖式楔形銷由上至下進(jìn)行敲打，確保銷子的自鎖部位與花盤上的孔型配合而鎖死。模板拆除應(yīng)先提出申請，經(jīng)批準(zhǔn)后才能拆除，遵循先支后拆，先非承重后承重部位以及自上而下的原則。拆除時，應(yīng)設(shè)專人指揮，用榔頭由下向上擊打銷子方可解鎖。當(dāng)有多人同時操作時，應(yīng)明確分工統(tǒng)一行動，且應(yīng)具有足夠的操作面。拆除后的構(gòu)配件必須妥善運(yùn)至地面，嚴(yán)禁拋擲至地面。拆下來的腳手桿要隨拆、隨清、隨運(yùn)，分類、分堆、分規(guī)格碼放整齊。

4.2 操作架的驗(yàn)收及應(yīng)急措施

操作架支撐體系搭設(shè)前，應(yīng)由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織對需要處理或加固的地基、基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)收，并留存記錄。投入使用前，應(yīng)由項(xiàng)目部組織驗(yàn)收。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人和相關(guān)人員以及監(jiān)理工程師均應(yīng)參加。每搭完一步支架后，應(yīng)及時校正水平桿步距，立桿的縱、橫距，立桿的垂直偏差和水平桿的水平偏差，立桿的垂直偏差≤L/500且≤50mm。驗(yàn)收完畢應(yīng)有驗(yàn)收合格標(biāo)識。

為了預(yù)防和減少操作架施工過程中發(fā)生的生產(chǎn)安全事故，應(yīng)制定有效的安全措施。搭設(shè)前應(yīng)進(jìn)行安全技術(shù)交底，交底內(nèi)容包括安全事故緊急救援小組人員及聯(lián)系方式；就近醫(yī)院和救援路線及高處墜落和物體打擊事故的搶救措施等。當(dāng)物體打擊傷害發(fā)生時，應(yīng)盡快將傷員轉(zhuǎn)移到安全地點(diǎn)進(jìn)行包扎、止血、固定傷肢，應(yīng)急處理后及時送醫(yī)院治療。

4.3 吊裝設(shè)備介紹

汽車吊（QY25K5-I）1臺、D型鎖扣（國標(biāo)M38，拉力6t）4個、16號鋼絞線4根（16m）、鋼絞線卡鎖12個、繩索4根（25m）、鐵絲若干。

4.4 架體吊裝工藝

架體吊裝時分別在操作架四個邊角立桿的掃地桿位置和頂層鋼踏板位置設(shè)置D 型鎖扣（國標(biāo)M38，拉力6t）各1 個；選取4 根8#鋼絞線，從頂層鋼踏板D型鎖扣位置中間孔洞穿出，沿立桿外壁向下，直到立桿掃地桿D 型鎖扣。鋼絞線穿過下層D 型鎖扣1m，通過鋼絞線卡鎖固定不少于3道。

采用鐵絲將木墊板及底托固定至立桿上，避免吊裝時底座掉落。并在墩柱操作架4 個角立桿位置綁定4 根20m 長繩索，由4 名輔助工人分別牽引，防止吊裝時操作架的晃動。在架體吊裝著陸時確保降落位置準(zhǔn)確、無誤。正式吊裝前采取試吊裝，吊離高度0.3m，持續(xù)吊裝10min左右，確保各個位置綁扎牢固后正式吊裝。吊裝時人員應(yīng)遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場，防止安全事故的發(fā)生。正式吊裝時汽車吊（QY25K5-I）通過4根貫穿墩柱操作架的16號鋼絞線緩慢吊起，直到高度大于墩柱高度。吊裝過程中由4名工人分別執(zhí)4根繩索，確保吊離過程中架體不會過去搖晃（轉(zhuǎn)動），并協(xié)助汽車吊精確放落至另一個墩柱位置?，F(xiàn)場吊裝如圖1、圖2所示。

圖1 操作架吊裝圖

圖2 操作架吊裝落地圖

5 搭拆與吊裝優(yōu)勢對比

按照每個墩柱墩柱11.3m高，搭設(shè)方量約172m3，根據(jù)現(xiàn)場搭設(shè)經(jīng)驗(yàn)，搭設(shè)、拆除單根墩柱操作架需要2名工人，單個架體平均搭設(shè)約0.5天，按照當(dāng)?shù)丶茏庸と斯べM(fèi)市場價(jià)300元/人計(jì)算（包括保險(xiǎn)、住宿等所有費(fèi)用），搭拆成本預(yù)計(jì)300 元。1400 根墩柱預(yù)計(jì)搭設(shè)成本42 萬元；采用汽車吊（QY25K5-I）吊裝，按照20根柱子為一批，臺班費(fèi)2000元/天。根據(jù)現(xiàn)場吊裝經(jīng)驗(yàn)每天吊裝20 個墩柱，采用吊裝每天成本預(yù)計(jì)2800 元（包含輔助工費(fèi)用200/人，共計(jì)4 人），型鎖扣等相關(guān)輔材1000元，吊裝費(fèi)用19.7萬元；20個墩柱搭拆成本0.6 萬元，共計(jì)20.6 萬元，相比人工搭拆降低51%。

由吊裝與人工搭拆對比可知，墩柱操作架約11.3個時吊裝與人工搭拆成本大致相等。當(dāng)墩柱操作架數(shù)量大于40時采用吊裝價(jià)格更經(jīng)濟(jì)；相反，架體搭設(shè)數(shù)量小于40 個單體時，人工搭拆更經(jīng)濟(jì)。操作架搭設(shè)數(shù)量越大，則采用墩柱操作架吊裝工藝施工優(yōu)勢越明顯。

6 Φ48鋼管與承插型盤扣操作架搭設(shè)對比

架體搭設(shè)方量與上述盤扣架體相同，約172m3。根據(jù)現(xiàn)場施工統(tǒng)計(jì)，單個架體鋼管總長度約1500m，按照當(dāng)?shù)厥袌鲎赓U價(jià)格單天0.01 元/m 計(jì)算，單個架體租賃成本約15 元/天。鋼管架體人工搭設(shè)成本比盤扣搭設(shè)成本多20%左右計(jì)算，單個Φ48 鋼管操作架架體搭設(shè)成本約360元。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際詢價(jià)，木踏板租賃成本按照8元/天計(jì)算。盤扣腳手架單日租賃成本約8 元/天，由3.2 內(nèi)容可知單個墩柱操作架約3.8t。即單日租賃成本30.4元。根據(jù)施工進(jìn)度，單個墩柱由搭設(shè)到拆除按照30 天進(jìn)行計(jì)算；鋼管單日租賃成本23 元/天。由此可知單個墩柱采用鋼管和盤扣成本分別為1050元和1212元，相差約13%，成本較為接近。但鋼管操作架架體沒有配套爬梯，現(xiàn)場工人上下作業(yè)不太方便；承插型盤扣操作架整體美觀、安全，因此，在預(yù)算相同的情況下采用承插型盤扣墩柱操作架較為合理。

7 結(jié)語

（1）采用墩柱操作架吊裝施工工藝可降低搭設(shè)成本，尤其墩柱操作架規(guī)格相同時。（2）當(dāng)需搭設(shè)墩柱操作架數(shù)量大于40個時，采用墩柱操作架吊裝施工工藝更經(jīng)濟(jì)。（3）鋼管腳手架與承插型盤扣墩柱操作架搭設(shè)成本基本一致，相差約13%左右。（4）機(jī)械吊裝工藝經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際試驗(yàn)安全可行，大幅降低施工成本。