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摘要：本文以越南河静钢设备维修厂项目为背景，论述了以当地常用的 “A型”支撑架为基础，结合国内相关支撑架形式，从设计、分析验算到现场实际操作的过程，为海外工程的实施总结了一定经验。
关键词：A型 支撑架 组合
1工程概述
越南台塑河静钢设备维修厂项目，总建筑面积约十万平，功能类似于宝钢厂区的“中央机修”。其中办公楼及各厂房辅房为1~3层钢筋混凝土结构，楼屋面跨度9~11m，层高4~6m，主梁高800~1100mm，板厚100~120mm。
A型架与扣件式钢管脚手架的组合支撑架先后应用于办公楼，铜模厂、辊轮厂、电仪厂、车辆厂、机关车厂的辅房等。
2组合支撑架设计
2.1A型架
A型架是越南当地常用的一种支撑架，与国内的门架整体架构相似，是一种分层、分单元的架体。
（1）“A”形单元
A型架的主构件，其单片似“A”字形，高度（步距）有多种规格，从0.75 m~1.5m不等。本项目考虑到层高较高，主要采用1.5m、1.0m两种。A形单元简图如下，其中虚线为另外一片A形单元。
A形单元简图（高度1.5m、1.0m）
A形单元为工厂制成品，由主立杆、上水平杆、斜杆、连接L形钢板组成，1.5m高A形单元还有中间水平支撑杆。L形钢板顶面有一圆孔，以连接另一片A形单元。构件参数如下：
立杆：Φ48×3.2mm。
上水平杆：Φ36×2mm。
斜杆、水平支撑：Φ30×2mm。
连接钢板：L（120×150）×80×7mm。
（2）配套构件
①调整支座
A.平头调整支座
即底托，由螺杆和底部支托板组成，支托板尺寸为120×120钢板，每套有一限位装置，可通过旋转上下移动，以调节其上A型架的高度。主要功能为分散荷载，并调整架体基底水平。底托高度有35cm、60cm两种，后者用于基底局部有高差的部位。
B.槽型调整支座
或称U型调整支座，主要用于顶托。
调整支座（以下称底托、顶托）直径不小于36mm，伸入A型架立杆的长度不少于15cm以保证安全，两种规格的底托最大调整高度分别为20cm、45cm，顶托最大调整高度为20cm。
②内接杆（连接棒）
内接杆为A型架步与步之间上下连接的构件，为规格250×1.0mm的圆管，如右图。其外径稍小于A型架立杆，正中间有起到限位作用的圆环，以保证上下两步与内接杆等长度套接，伸入上下立杆各12.5cm。其功能与门式钢管脚手架的连接棒类似。
③水平拉杆
水平拉杆可分为正拉杆及斜拉杆两种，分别用于井字形单元的四边及对角线（井字形单元的介绍见下页）。拉杆为两端各带有一个环形圈的钢管，可套在A型架立杆上，以连接井字单元相邻或呈对角线的两根立杆。两种拉杆长度分别为1.2m及1.70m（即
×1.2m）。
A形单元及拉杆、内接杆
（3）井字形单元
4片A形单元环形连接，形成方形井字结构单元，井字形单元平面尺寸1.2m×1.2m，简图如右。
搭设时先设置底托及正拉杆、斜拉杆，再将A形单元套接到底托上，并依次连接形成井字单元，调整底托限位装置高度，使井字单元首层各A形单元高度相同。井字形单元依次分层搭设，层与层之间以内接杆连接。
2.2A型架-扣件式钢管脚手架组合设计
A型架立杆直径为48mm，与扣件式脚手架钢管直径几乎相同，这成为A型架与扣件式钢管脚手架组合的重要基础。通过布设A型架井字单元及增加扣件式钢管作为水平连接，形成组合支撑架体系。
（1）基底处理
本项目室内满堂架基底处理采用正式工程构造。
一层支撑架：地坪构造层次（从上到下）：a.150mm厚C20钢筋混凝土层，内配Φ10@200双向单层钢筋；b.2mm厚PVC防水胶布；c.50mm厚C15混凝土垫层；d.250mm厚碎石级配料夯实；e.素土及回填土夯实。在基础及一层墙体结构完成后，对室内进行清理，分别依工序进行基底土、级配、垫层施工，完成的级配或垫层作为支撑架的基底。
二、三层支撑架：搭设于楼面结构上。
（2）井字单元布置
井字单元布置是A型架布设的核心，本项目办公楼及各厂房辅房之四周墙体、楼梯间等为剪力墙结构，中间隔墙为多孔砖（有圈梁及构造柱等）。楼屋面结构分主梁、次梁，卫生间等局部有小梁。A型架井字单元平面尺寸1.2m×1.2m，总的布置顺序为：主梁→次梁→楼板。
①平面布置
以办公楼为例，先从主梁开始。主梁尺寸400×1100mm，因梁高较高，以井字形单元间距≤80cm，亦即立杆平均间距不大于1.0m为原则，且井字单元距柱子的距离不大于50cm。主梁长11.0m，柱子尺寸0.5m/0.6m见方，据以上原则，主梁净跨内布置6个井字形单元：
0.25+0.35+（1.2+0.5）×5+1.2+0.4+0.3=11.0m。
次梁的布置与主梁类似。对于高度在300~600mm的次梁，井字单元的间距放宽至1.0m；对于高度小于300mm的小梁，其井字单元布置归入楼板类，但小梁应落在一排井字单元之内。办公楼某8m长截面300×700mm。
本工程楼板厚度100~120mm，在主次梁布置好以后，若相邻梁下两排井字单元的净距大于1.3m，需在楼板下加布设一排井字单元作为构造支撑，从距梁中心1.0m处开始布设，单元之间间距1.0m。本工程中此类情况较少，大多数梁间距小于2.5m，井字单元净间距小于1.3m。
②高度布置
如前所述，本工程采用1.0m、1.5m两种高度（步距）A形单元，两种步距组合以达到不同的搭设高度。
以办公楼一层为例，主梁尺寸400×1100mm，次梁尺寸250×700、300×800mm，板厚120mm。基底为碎石级配，完成后标高-0.2m，楼板顶标高5.0m。
A型架顶托、底托及其调节高度，加上模板系统，根据不同的使用情况，总的占用高度约为0.4~0.8m，A型架的步距以此原则进行组合。
主梁下净高4.1m，采用两步1m加1步1.5m：1.5+1.0×2=3.5m，其余0.6m留给模板系统、顶托、底托；
次梁下净高4.4~4.5m，采用：1.5×2+1.0=4.0m；
楼板下净高5.08m，采用：1.5×3=4.5m。
以上所述办公楼的部分井字单元布置如下图。其中，A轴边梁下有剪力墙支撑，井字形单元贴于梁内边布置；标注尺寸的两排即为前文所述楼板下构造支撑。
办公楼井字单元布置（局部）
（3）扣件式钢管的组合
①水平杆
井字形单元底部拉杆设置高度一般不超过200mm，即起到扫地杆的作用，其上部每一层有拉杆作为水平杆，竖向一个个三角形分割也具有很好的稳定性，应该说本身足够稳固。实际上，越南当地在使用A型架时，除大梁外单元之间少有连接，这样的A型架整体性是不足的。
本工程采用国内常用的扣件式钢管作为单元之间连接的水平杆，以增强整体性。水平杆双向设置，步距1.5m。上下相邻水平杆在每排A型单元的两侧交错布置，并连接每一井字单元。三维效果如下图（井字单元拉杆未显示）。
组合架水平杆布置图
最下面一道水平杆的设置尽量靠近地面，这里没有将其称为扫地杆，是因为底部有拉杆且底托需要一定的调整高度。水平杆须避开此区域，设置于离地高度约350~400mm处。
②剪刀撑
因A型架井字单元本身已形成空间几何不变体系，又增加了水平杆连接，而其搭设完毕后的交叉纵横，特别是存在大量斜向杆件，也不便于立面长构件的加设，故不设剪刀撑。
③立杆
在特定部位，当A型架井字单元不能按照上述原则布置到位时，可增加一根或若干扣件式脚手管立杆，按规定设置扫地杆、水平杆，并与A型架立杆以扣件连接。
2.3分析验算
A型架国内并无使用，但A型架与门架相类似，同属“单元-分层”构造。A形单元为三角型构造，连接而成的井字单元构造各向均匀，而其主钢管壁厚、直径等参数高于门架，无论从强度上还是稳定性上，均优于单个的门架。A型架与扣件式钢管的组合，正如门架钢管脚手架的构造体系。
经以上分析，可采用规范《JGJ 128建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》来对其进行设计验算。
以办公楼主梁为例，对组合架的承载力及稳定性进行分析，而模板系统为常规工艺，本文从略。次梁、楼板等分析类似，不再赘述。
①基本参数
A.主梁信息
B.荷载设计
风荷载中，对于施工用支撑架应取10年重现期基本风压，据国标荷载规范相关参数，取值为0.6KN/m2。
C.模板体系设计
取门架的主参数宽度、跨距及步距（高度），均与A型架一致，即1.2m×1.2m×1.5m，主梁单元之间间距800mm。
②架体稳定性验算
篇幅所限，计算过程略去。
③立杆地基基础验算
本工程前期在办公楼一层，铜模厂辅房一层部分区域采用正式级配作为基底，后续各施工段均以完成的垫层作为基底。对地基承载力稍低的碎石级配做验算，实际压实系数0.9以上，以钢模板、木方作为垫板。
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝11.35/（0.5×0.1）＝227kPa≤fak＝250kPa
3组合支撑架施工
3.1搭设工序
（1）材料准备，基底清理。
（2）布设的先后顺序与设计时一致，即主梁→次梁→楼板。
（3）根据设计好的A型架布置图，按照弹架体立杆准线→安放垫板及底座→自一端起立架并随即装拉杆→逐层向上安装→设置水平杆的步骤搭设。
（4）安放垫板、定位底托，放置底托并安装拉杆，安装A形单元成井字型，同时调整底托高度使各立杆高度相同。依次安装下一单元。
（5）架体加高的同时，以扣件式脚手管设置纵横向水平杆，连接每一个井字单元，步距不大于1.5m，根据高度设3~4道。纵横向水平杆设置应平直，水平杆与架体立杆以直角扣件连接并拧紧。水平杆接长采用搭接方式，接头部位应错开，不能在同一截面。
（6）架体顶面采用顶托等支撑方钢、木方，上面支设模板。
（7）架体的拆除。拆除前全面检查脚手架，重点检查连接及固定、支撑体系等是否符合安全要求。拆除为从上到下，分层拆除。严禁采用推倒或拉倒的拆除做法，做到上下呼应，动作协调。
3.2注意事项
（1）A型架构件种类较多，特别是小构件，搭设前应仔细检查，有变形的应矫正，不合格的不能使用。
（2）顶托、底托调节范围应严格控制，必须保证其伸入立杆的长度不少于150mm。
（3）同一井字单元，相邻上下两层的斜拉杆应交错布置，以保证稳定性各向均匀。
（4）在井字单元之间的连接中，梁下整排单元的纵向水平杆连接是核心，必须优先保证。而板下单元与梁下单元不一定成排，板单元可通过其纵横向水平杆与梁下单元的纵横向水平杆相连，即水平杆不一定要连接在A型架立杆上，亦可纵横互相连接。
（5）水平杆的壁厚要求可放宽，但不应小于2.5mm，因为此数值是采用门架模型验算时的加固杆壁厚。
（6）本工程各建筑四周为剪力墙，组合架水平杆的端头应紧贴墙壁以增强稳定性。
（7）拆除完的A型架应及时清理、保养，根据需要涂刷防锈油漆，幷按品种、规格入库堆放。
4效用分析
（1）搭设高度灵活。1.5m步距与1.0m步距及底托、顶托的配合使用，使得对于满堂架能按需要调节搭设高度，较之脚手管要灵活的多。
（2）稳定性较好。A形单元本身稳固，井字单元内的稳固性亦无虞；而与普通脚手管作为水平杆配合，使其单元与单元之间的稳固得到保障，其作为满堂架的可靠性较之门架受力均匀。
（3）操作简便，易于掌握，搭设方便。较小的步距也比较适合越南人相对矮小的身材，解决了当地劳动力技能水平较低的困难。
（4）搭设工作量少，效率高。A型架的拼装大大减少了扣件的使用量，并使垂直度调整变得简单。架体方正、顺直的调整即为A形单元及其配件的矫正，相当于“搭积木”。
（5）场内运输方便。A型架构件尺寸较小，质量最大的1.5m步距A形单元也仅有7.6~7.8Kg。可较集中的短距离人工搬运，比较适合劳动力较廉价的越南。右图为办公楼施工完毕，工人将A形单元用小推车转运至铜模辅房。
（6）用钢量较多。总的来看，单位面积内A型-扣件式钢管组合架的用钢量要比门架、扣件式脚手架的用钢量稍高。
5结语
本工程混凝土建筑的面积约23000m2，使用A型架的面积超过了三分之二。主要建筑物中，只有机修厂辅房使用了扣件式钢管支撑架，根据其与组合式支撑架的比较，后者能节约1/4~1/3的用工量。而从大量的使用结果来看，组合支撑架安全可靠，没有发现有明显的变形。
本文总结了台塑越南河静钢设备维修厂项目两年来的相关施工经验，希望能为后来者提供一些借鉴。同时，随着海外施工的发展，到一个新的地方，如何将当地的技术与我们熟知的东西相融合，希望本文能提供一种思路。
参考文献：
1、JGJ128-2010建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范
2、JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
3、JGJ300-2013建筑施工临时支撑结构技术规范
4、JGJ162-2008建筑施工模板安全技术规范
5、GB50009-2012建筑结构荷载规范
6、GB50007-2011建筑地基基础设计规范
7、【品茗门架计算软件】
论文作者:李朋博
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/19
标签：单元论文; 支撑架论文; 扣件论文; 水平论文; 组合论文; 拉杆论文; 高度论文; 《基层建设》2019年第24期论文;