羅烘艷

（福建盈寶建筑工程有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

某工程是一座用于商業(yè)辦公的高層建筑，總建筑面積為250 090 m2，包括地下2 層和地上26 層，總建筑高度為150 m，地上建筑面積為176 140 m2，地下建筑面積為73 950 m2。工程采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，在整個(gè)施工過程中廣泛應(yīng)用了承插型盤扣式鋼管支架體系，以增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性和安全性。承插型盤扣式鋼管支架體系在基坑開挖、墻體建造和樓板鋪設(shè)等各個(gè)關(guān)鍵階段都發(fā)揮了重要作用。其出色的性能和高效的施工方式不僅能夠提高施工效率，而且對于提高整個(gè)工程的安全性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 施工前準(zhǔn)備

在搭設(shè)支架前，需要完成一系列準(zhǔn)備工作，根據(jù)規(guī)定制定專業(yè)施工方案，并對員工進(jìn)行技術(shù)和安全操作指導(dǎo)[1]。架體材料和型號的選擇是決定施工效率和質(zhì)量的關(guān)鍵，必須符合規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，擁有質(zhì)檢報(bào)告和合格證等質(zhì)量合格證明。例如，對于由碳素鑄鋼制造的連接盤、扣接頭插銷等物料設(shè)備，其機(jī)械特性和壓力抵抗能力等均應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)場的材料需按規(guī)格分類存放、標(biāo)簽清晰，在使用支架體系前，還須對構(gòu)配件質(zhì)量進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

1.1 材料選擇

本工程支撐體系采用承插型盤扣式鋼管支架，該工程的地上建筑標(biāo)準(zhǔn)層板厚度為100 mm，屋面板的厚度為120 mm。為確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，本工程的結(jié)構(gòu)支撐高度范圍設(shè)定為3.2～4.5 m。此外，考慮梁的承載能力，設(shè)定梁的最大截面尺寸為600 mm×800 mm。本工程的設(shè)計(jì)充分考慮了盤扣式鋼管支架體系的特性和優(yōu)勢，為確保整體結(jié)構(gòu)的合理性和有效性，將工程中所有的梁均按照雙立桿的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，盤扣立桿的縱向間距為1.2 m，步距為1.5 m。本工程中，鋼管支架材料選擇如下：1） 立桿選擇Q345B 的熱鍍鋅鋼管，規(guī)格為48.3 mm×3.6 mm；2） 水平橫桿選擇Q235B 的熱鍍鋅鋼管，規(guī)格為48.3 mm×3.2 mm；3） 斜桿選用Q235B的熱鍍鋅鋼管，規(guī)格為48.3 mm×3.2 mm；4） 盤扣是連接鋼管的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量直接影響支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本工程中選擇采用熱處理鋼制成的直徑為130 mm 的盤扣，具有8個(gè)插孔，能夠與鋼管和承插件穩(wěn)定連接；5）承插件是連接鋼管和盤扣的重要部件，負(fù)責(zé)連接和固定。在本工程中，選擇與鋼管和盤扣相匹配的、直徑為48 mm 的承插件。盤扣節(jié)點(diǎn)組裝形式如圖1所示。

圖1 盤扣節(jié)點(diǎn)組裝形式示意圖Fig.1 Assembly diagram of disk buckle node

1.2 地基處理與基礎(chǔ)施工

本工程地基為非鋼筋混凝土，架設(shè)支架前，需要按照GB 50007—2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定對地基進(jìn)行回填夯實(shí)處理，以確保其承載力滿足設(shè)計(jì)要求。挖除地表素填土，在承載力層內(nèi)換填石渣，碾壓后分層進(jìn)行夯實(shí)，承載力層深度范圍為0.5 m。分層壓實(shí)厚度應(yīng)小于或等于30 cm，密實(shí)度應(yīng)大于或等于0.9，進(jìn)一步運(yùn)用200 mm厚的C15混凝土進(jìn)行地基表面硬化處理。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)排水功能，在地基表面設(shè)置0.5%的橫坡并在四周設(shè)置排水溝。為徹底排除地面積水，避免地基因積水濕潤導(dǎo)致的不均衡沉降，從而引發(fā)支架不穩(wěn)定或破裂，工程中使用砂漿對地基表面進(jìn)行處理。地基表面處理完畢后，清理場地，確保地面平整且無雜質(zhì)。用于支架底部的木墊板厚度需大于或等于5 cm，寬度大于或等于20 cm，保證所有木墊板尺寸和規(guī)格一致，并被立桿壓實(shí)。

2 模板支架體系架設(shè)

2.1 彈線定位

彈線定位是進(jìn)行模板支架體系架設(shè)的重要步驟，能夠確保支架的準(zhǔn)確位置和構(gòu)件的準(zhǔn)確尺寸[2]。彈線工具為卷尺、墨斗和粉線等。首先，使用卷尺進(jìn)行準(zhǔn)確測量，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙，標(biāo)記出模板支架體系的基準(zhǔn)線?；鶞?zhǔn)線通常設(shè)定在建筑的一條邊界上，其他的測量和定位均以這條基準(zhǔn)線為準(zhǔn)。然后，將墨斗掛在基準(zhǔn)線的一端，拉直粉線并沿著基準(zhǔn)線的方向彈出直線，在彈線的位置上做標(biāo)記，作為模板支架體系的參考位置。在該工程實(shí)施過程中，對于所有預(yù)定架設(shè)支架的區(qū)域，均進(jìn)行精確的彈線作業(yè)，以定位支架的確切位置，保障整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性；并進(jìn)行技術(shù)性的復(fù)核工作，以驗(yàn)證支架位置的準(zhǔn)確性和合規(guī)性。

2.2 搭設(shè)首步架

（1） 安裝墊板：選用厚度不小于50 mm、表面平整并且沒有彎曲的墊板。將墊板精確地放置于預(yù)先標(biāo)定的線條上，并確保其水平放置，保障后續(xù)工作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

（2） 設(shè)置立桿：立桿的設(shè)置工作須遵循嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范，以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。采用鑄鋼套管視線立桿的連接，確保套管開口朝下，且連接套的最小長度需達(dá)到9 cm。為了維持結(jié)構(gòu)的均衡和安全，相鄰2立桿的承插點(diǎn)需要錯(cuò)開布置，錯(cuò)開高度需滿足不小于7.5 cm 的要求，并保證不位于同一水平面。若模板支架高度大于8 m，則錯(cuò)開高度大于或等于50 cm，間距小于或等于1.5 m。為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的均勻承載，梁板立柱的縱向間距應(yīng)與橫向間距保持一致。工程支架的立桿間距規(guī)定為1.2 m、步距為1.5 m。在地基高差較大的區(qū)域，需要對立桿的0.5 m 節(jié)點(diǎn)位差進(jìn)行調(diào)整，以確保支架整體高度的一致性。

（3） 安裝水平桿：水平桿的安裝工作是確保整個(gè)支架體系穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，通過圓盤的縱橫連接來組裝水平桿，裝配過程中，將水平桿兩端通過專用的扣接頭與圓盤相連，確保連接的緊密性和可靠性。在每個(gè)連接點(diǎn)均采用扣接頭插銷進(jìn)行固定，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。為滿足工程安全要求，水平桿的抗拔力需達(dá)到不低于3 kN的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)單肢立桿的荷載設(shè)計(jì)值低于40 kN時(shí)，水平桿的布置需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)步距要求，尤其是底層水平桿；同時(shí)還需增設(shè)豎向斜桿，以進(jìn)一步提高支架體系的穩(wěn)固性和承載能力。

（4） 設(shè)置斜桿：安裝斜桿時(shí)，其兩端的插銷需精確插入圓形連接盤的對應(yīng)大孔中，并通過敲打確保其牢固固定。為了保障結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和力量的均勻分布，斜桿應(yīng)按照規(guī)定的間距進(jìn)行上、下相連，具體為每隔5 跨設(shè)置一個(gè)斜桿。此外，為進(jìn)一步增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，采取反向布置的方式設(shè)置相鄰的斜桿，以形成互相支撐的結(jié)構(gòu)。

2.3 搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)層步架

（1） 接長立桿：假設(shè)步架的高度為H，每根鋼管的長度為L，則需要的鋼管數(shù)量N計(jì)算如下：

式中：f()為向上取整。

若H不能被L整除，則需要在頂部添加一根較短的鋼管。立桿的垂直偏差應(yīng)控制在1/500以內(nèi)，立桿接長時(shí)應(yīng)確保接頭位置錯(cuò)開，接頭距離不得小于500 mm。

（2） 安裝操作層水平桿：水平桿的安裝需要考慮步架的長度和寬度。假設(shè)步架的長度為a，寬度為b，每根水平桿的長度為i，那么需要的水平桿數(shù)量M為：

（3） 安裝斜拉桿：斜拉桿的安裝需要考慮步架的高度和長度。假設(shè)步架的高度為H，長度為a，每根斜拉桿的長度為d，則需要的斜拉桿數(shù)量P為：

（4） 固定步架：步架的固定需要考慮步架的高度和穩(wěn)定性要求。在每個(gè)立桿的底部和頂部安裝固定裝置，以確保步架的穩(wěn)定性。連接件固定應(yīng)確保緊固，連接件滑動距離不得大于5 mm。在基本架體的基礎(chǔ)上擴(kuò)展搭設(shè)，形成整體的支架體系。

2.4 搭設(shè)頂步架

頂步架搭設(shè)的主要任務(wù)在于為頂部立桿補(bǔ)全頂步架的搭建，頂部立桿的直徑和托盤的厚度都需要達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。首先需計(jì)算頂部立桿的長度：頂部立桿的長度應(yīng)等于建筑高度減去其下部所有立桿的總長度。設(shè)建筑高度為h，頂部立桿的長度為ltop，n- 1 為頂部立桿下面的立桿數(shù)量，則頂部立桿的長度為：

繼而安裝頂部立桿，立桿的垂直偏差應(yīng)控制在1/500以內(nèi)，即：

式中：Δh為立桿的最大垂直偏差。

若h=150 m，則Δh= 150 m/500 = 0.3 m。安裝時(shí)應(yīng)注重立桿的垂直偏差是否在控制范圍內(nèi)。頂步架搭設(shè)完成后，為確保支架的穩(wěn)定性，可調(diào)頂托超出水平桿懸臂的長度應(yīng)盡可能小，不超過30 cm。工程頂托立桿直徑應(yīng)在48～60 mm。螺桿伸出長度應(yīng)保證足夠的調(diào)整范圍，在15～30 cm，不能過長，以免影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了保證連接的穩(wěn)固性，螺桿應(yīng)插入立桿足夠的深度，長度在15～20 cm。

3 架體驗(yàn)收及拆除

3.1 承插型盤扣式鋼管架的驗(yàn)收

3.1.1 盤扣式鋼管架材料的檢查與驗(yàn)收

承插型盤扣式鋼管支架體系建筑工程中，材料的質(zhì)量是決定工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一[3]。支架搭設(shè)完畢后，投入使用前，根據(jù)JGJ/T 231—2021 《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》，對所有用于支架系統(tǒng)的材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查和標(biāo)準(zhǔn)符合性審查。盤扣式鋼管支架體系材料的驗(yàn)收內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 盤扣式鋼管支架體系材料的驗(yàn)收內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Acceptance content and standards for soket type disc buckle steel pipe support system materials

盤扣式鋼管支架體系材料的驗(yàn)收包括：1） 材料質(zhì)量。所有的材料均應(yīng)滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。鋼管應(yīng)具有良好的彎曲和抗壓強(qiáng)度，其化學(xué)成分和物理性能應(yīng)滿足GB/T 13793—2008 《直縫電焊鋼管》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；連接件應(yīng)滿足 GB 50017—2017 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》；承插件應(yīng)滿足GB/T 3098.1—2010 《緊固件機(jī)械性能 螺螺栓、螺釘和螺柱》的要求[4]。2） 材料尺寸：材料的尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。例如，鋼管的直徑、壁厚和長度等應(yīng)與設(shè)計(jì)圖紙相符。同時(shí)，鋼管的外徑偏差應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，通常應(yīng)小于±0.5%。3） 表面質(zhì)量：材料表面應(yīng)無裂紋、折疊、重皮、裂痕、氣泡和疏松等缺陷。鋼管的內(nèi)外表面應(yīng)平滑，無銹蝕、裂紋、砂眼等缺陷。此外，對于需要焊接的部分，需要檢查焊縫的質(zhì)量。焊縫應(yīng)平整，無砂眼、裂紋、未熔合和燒穿等缺陷，焊縫的尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

3.1.2 承插型盤扣式鋼管架架體的驗(yàn)收

鋼管架體驗(yàn)收是建筑工程的重要環(huán)節(jié)，其過程涉及到工程的質(zhì)量和安全。架體驗(yàn)收包括：1） 檢查架體的結(jié)構(gòu)完整性，包括立桿、橫桿、斜拉桿和連接件等是否安裝到位，是否牢固，有無變形和損壞等問題。2） 檢查架體的尺寸和位置是否符合設(shè)計(jì)要求，包括架體的高度、寬度、長度，以及與建筑物其他部分的相對位置。3） 檢查立桿的垂直度和水平桿的平整度，立桿的垂直偏差應(yīng)控制在1/500 以內(nèi)，本工程中，立桿的最大垂直偏差應(yīng)為0.3 m。4） 檢查架體上的安全設(shè)施是否完備，如安全網(wǎng)和防護(hù)欄等是否安裝到位，是否牢固。5） 確認(rèn)架體的荷載能力是否滿足工程要求[5]。

3.2 承插型盤扣式鋼管支架的拆除

拆除開始前，必須進(jìn)行詳細(xì)的拆除計(jì)劃，包括拆除的順序、方法、設(shè)備和人員安排等。此外，還需要檢查周邊環(huán)境，確保拆除作業(yè)不會影響到其他工程或者人員的安全。同時(shí)，所有參與拆除作業(yè)的人員應(yīng)接受相關(guān)的安全培訓(xùn)[6]。

1） 拆除順序：拆除作業(yè)應(yīng)秉承從上到下，從外到里，后搭先拆，先搭后拆的原則進(jìn)行。拆除作業(yè)區(qū)域的高寬之比須控制在小于2∶1 的范圍。拆除順序首先是斜桿，其次是水平桿，最后是立桿。拆除過程中，盡可能保持架體的穩(wěn)定性，防止架體倒塌或者其他安全事故。2） 設(shè)備和工具：拆除作業(yè)應(yīng)使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和工具，如螺絲刀、扳手和起重設(shè)備等。在使用設(shè)備和工具時(shí)，應(yīng)按照操作規(guī)程進(jìn)行，以確保人員和設(shè)備的安全。3） 拆除后處理：拆除后，所有的材料和設(shè)備都應(yīng)進(jìn)行妥善處理[7]。對可重復(fù)使用的材料進(jìn)行清潔和檢查后儲存到指定的地方。對不能重復(fù)使用的材料進(jìn)行廢物處理。

4 結(jié)語

結(jié)合實(shí)際工程，綜合分析了承插型盤扣式鋼管支架體系的設(shè)計(jì)、搭設(shè)、拆除及驗(yàn)收等多個(gè)環(huán)節(jié)的具體細(xì)節(jié)，揭示了其在建筑工程中的具體應(yīng)用。承插型盤扣式鋼管支架體系具有高效的施工效率和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性能，在建筑工程中有著廣闊的應(yīng)用前景。未來期待通過進(jìn)一步的研究和實(shí)踐，將此體系更為廣泛地應(yīng)用于建筑工程中，提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)性和安全性。