中建二局第三建筑工程有限公司 广东省广州市 511340
摘要：承插型套扣式钢管脚手架具有施工操作简单、便捷、高效、支撑结构稳定的特点，是一项新型、高效、稳定、节约人工的模板支撑体系，非常适合3-5m层高的标准层支撑架施工，相比扣件式钢管支撑架，人工可节省30%左右，搭设时间亦可缩短30%左右。本文通过工程实例介绍承插型套扣式钢管支撑架在模板支撑系统施工具体要求，实践证明该支撑系统具有较高的实际应用推广价值和经济效益。
关键词：承插型；套扣式；钢管支撑架；应用；经济效益
1.概况
翡翠绿洲十四期住宅楼工程由2层连通地下室和14栋住宅楼组成，由北往南分别是J户型、商业服务中心2、编号分别为J11～J24，建筑总高度为91.35m，J11为18层，建筑总高度为70.35m，标准层建筑面积为466.5㎡；J12、J13为25层，建筑总高度为91.35m，标准层建筑面积为469.7㎡；J14。J15、J20、J22、J23为22层，建筑总高度为82.35m，标准层建筑面积为564.8㎡；J16、J17、J18、J19、J24为10层，建筑总高度为41.15m，标准层建筑面积为544.7㎡；商业服务中心2为6层，建筑总高度为29.25m，标准层建筑面积为26135.2㎡；本工程的模板支撑系统采用承插型套扣式钢管支撑架。
2.承插型套扣式钢管支撑架
承插型套扣式钢管支撑架属于一种新型钢管支撑架，广东省于2013年发布征求意见稿，2014年正式发布了《建筑施工承插型套扣式钢管脚手架安全技术规程》（DBJ15-98-2014）[1]简称本规程）。
2.1承插型套扣式钢管支撑架的构配件和连接方式
承插型套扣式钢管支撑架由立杆、水平杆、可调螺杆及可调底座等构配件构成。
本工程梁、柱、墙等构件均采用18mm厚木胶合板，木方采用50×100mm木方，支撑架体主要采用套扣式钢管支撑架，局部采用扣件式钢管支撑架。架体由立杆，横杆，可调托三样固定模数的构件组成，各构件具体介绍如下：
立杆：套扣式钢管支撑架立杆主要由Φ57mm×3.0mm钢管、Φ48mm×3.0mm钢管及钢固定插环三部分组成，立杆底部为150mm长的Φ57mm×3.0mm钢管作为套筒，将Φ48mm×3.0mm钢管插入套筒内50mm并进行内外满焊连接来组成中部和顶部；根据所需立杆场地在Φ48mm×3.0mm钢管上焊接2-4排钢插环，每排钢均等距离设置4个插环。具体构件尺寸见下图：
（2）横杆：以立杆间距900mm为例：需要802mm长Φ48mm×3.0mm钢管横杆，左右两边各焊接一个24mm长Φ48mm×3.0mm钢管，钢管下面焊接一个50mm×12mm插头。
总体长度为：802（钢管做肋）+24（两个插头上方钢管）×2+24（两根立杆中心点）×2+2（焊接时尺寸偏差）=900mm，依此模数相应增加或减少长钢管的长度，即为横杆长度，横杆间距的模数有：650，900，1300。
本工程支撑架的连接方式为插入式连接，局部地方采用扣件式连接，插入式连接方式不用担心连接点是否出现滑移情况，必须在施工时检查接各插环的焊缝是否完好无损。
（3）模板：
模板为18mm厚普通木胶合板，面板剪切强度取1.4 N/mm2，抗弯强度设计值为[f]=15N/mm2，弹性模量E=6000 N/mm2。
（4）木方：
木方规格为50×100mm，木方抗弯强度设计值为[f]=13 N/mm2，抗剪强度设计值τ=1.3 N/mm2，弹性模量E=9000 N/mm2，截面惯性矩I=416.67cm4，截面抵抗距w=83.33cm3。本方案计算时，木方选用40×90mm截面进行计算。
（5）钢管：
普通钢管采用Q235级钢，立杆钢管采用Ф48×3.0钢管，计算时钢管选用Ф48×2.9进行计算。主愣及部分梁下增加的支撑钢管采用钢管为Ф48.3×3.6，计算时钢管选用Ф48×3.0进行计算。
3．构造设置
3.1模板支撑架的剪刀撑设置应符合下列要求：
1.本架体搭设高度大于5m，在满堂脚手架的外侧周边及内部纵横向每5~8m，由底至顶设置连续扣件式钢管竖向剪刀撑，剪刀撑宽度为5~8m；在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置扣件式钢管连续水平剪刀撑；竖向剪刀撑斜杆与地面的倾角应为45°~60°，水平剪刀撑与支架纵（或横）向夹角为45°~60°。
2.支撑架的竖向剪刀撑和水平剪刀撑应与支撑架同步搭设，剪刀撑的搭接长度不应小于1m，且不应少于2个扣件连接，扣件盖板边缘至杆端不应小于100mm，扣件螺栓的拧紧力矩不应小于40N•m，且不应大于65N•m。
4.模板安装质量要求与检验
4.1地基与基础检查与验收
模板支撑架及脚手架立杆基础验收合格后，应按专项施工方案的要求进行放线、定位，方可搭设。
4.2构配件检查与验收
对进入现场的模板支撑架及脚手架构配件的检查与验收应符合《本规程》的规定。5.3支架检查与验收
1.搭设前，对模板支撑架的地基与基础应进行检查，经验收合格后方可搭设。
2.模板支撑架每搭设4步高度、搭设完毕，应对搭设质量及安全进行一次检查，经检验合格后方可交付使用或继续搭设。
3.在模板支撑架搭设质量验收时，应于专项施工方案一致。
4.模板支撑架和脚手架分项工程的验收，除应坚持验收文件外，还应对搭设质量进行现场核验，在对搭设质量进行全面检查的基础上，对下列项目应进行重点检验：
（1）合设计要求，并应平整坚实，立杆与基础间应无松动、悬空现象，底座、支垫应符合规定；
（2）尺寸应符合设计要求，搭设方法和钢管剪刀撑等设置应符合本规程规定；
（3）座伸出水平杆的悬臂长度应符合设计限定要求；
（4）立杆套扣应击紧至所需插入深度的要求；
（5）合设计要求，应与主体结构、架体可靠连接；
（6）内侧层间水平网的张挂及防护栏杆的设置应齐全、牢固；
（7）构配件使用前应作外观检查，并应作记录；
（8）和质量检查记录应及时、齐全。
5.模板支撑架和脚手架在使用过程中应进行日常检查，发现问题应及时处理。
6.模板支撑架和脚手架在使用过程中，应跟踪检查，确保安全后方可继续使用。
7.满堂脚手架与模板支撑架在施加荷载或浇筑混凝土时，应设专人看护检查，发现异常情况应及时处理。
8.模板支撑架和脚手架在拆除前，应检查架体构造、连墙件设置、节点连接，当发现有连墙件、剪刀撑等加固杆件缺少、架体倾斜失稳或立杆悬空情况时，对架体应先行加固后再拆除。
9.模板支撑架和脚手架在拆除前，应检查架体各部位的连接构造、加固件的设置，应明确拆除顺序和拆除方法。
10.在拆除作业前，对拆除作业场地及周围环境应进行检查，拆除作业区内应无障碍物，作业场地临近的输电线路等设施应采取防护措施。
11.模板支撑架和双排脚手架验收后应形成记录，按要求填写好记录表。
5.相关研究、试验工作
《本规程》的主编单位华南理工大学的蔡健教授[2]
在《本规程》宣贯会上对主要的研究、试验工作做了较为详细的介绍，限于篇幅，本文仅介绍多单元套扣式脚手架和扣件式脚手架整天抗侧刚度对比试验。
5.1多单元套扣式脚手架和扣件式脚手架整天抗侧刚度对比试验
5.1.1为评估套扣式模板支撑架的侧向变形能力，进行如下三种加载类型的试验：
（1）无剪刀撑多单元套扣式模板支撑架，立杆纵横间距均为1000mm，底层高450mm，
中间各层高1200mm，共6层，总高6450mm，支撑架顶竖向荷载10kN/m2。
（2）多单元扣件式模板支撑架，支架四周及顶层布置剪刀撑，扫地杆高300mm，总高
6300mm，其他同（1）。
（3）部分剪刀撑多单元套扣式模板支撑架，支架四周及顶层布置剪刀撑，其他同（1）。
5.1.2试验结果表明：
（1）扣件式钢管架体抗侧刚度主要由剪刀撑提供，无剪刀撑的承插型套扣式钢管架体抗侧刚度主要由立杆和水平杆通过半刚性套扣节点形成的整体框架提供，受力均匀，卸载后恢复变形较大，残余变形和扣件式钢管架体基本相同；
（2）有剪刀撑的承插型套扣式钢管架体抗侧刚度比扣件式钢管架体好，残余变形小。
5.1.3通过多单元套扣式脚手架和扣件式脚手架整天抗侧刚度对比试验和综合性能比较得出以下结论：
（1）抗侧刚度和抗侧力：
部分剪刀撑套扣架最好，扣件式其次，无剪刀撑套扣式最差。
（2）恢复能力：
部分剪刀撑套扣式最好，无剪刀撑套扣式其次，扣件式最差。
（3）承插型套扣式钢管架体当搭设高度不超过5m且与周边结构无可靠拉结时，中间不设置剪刀撑情况下能满足抗倾覆要求。
（4）当与先浇筑并达到一定强度的墙、柱混凝土或与已有墙、柱等构件可靠连接时，不设置剪刀撑情况下能满足抗倾覆要求。
（5）当架体搭设高度大于5m且不超过8m时，应设置剪刀撑，超过8m时，应按规程中高大模板支撑系统的有关规定执行。
6.承插型套扣式钢管支撑架经济效益分析
6.1应用部位及说明：
本工程地下室、首层及超高支模部分采用扣件式钢管支撑架，地下室、首层及裙房普通支模部分、标准层选用承插型套扣式式钢管支撑架，此支撑架是一款组合式套扣式脚手架，具有组装、拆除快捷方便、连接后整体性好，可周转循环使用，架体刚度及稳定性好等优点。创造经济效益80万元。
采用承插型套扣式支撑架
6.2与传统钢管脚手架对比：
6.2.1承插型套扣式脚手架与传统钢管脚手架对比有以下特点：
（1）直插式组装，搭设简单、安全、快捷、规范，可降低人工费70%；
（2）无须扣件，零损耗，解决传统钢管脚手架扣件易损坏、易丢失的弊端；
（3）组合套筒式立杆设计，不受层高限制、任意调节支模高度，彻底解决层高变化带来的脚手架搭设麻烦及钢管经常被切断的弊病；
（4）受力更加合理。所有立杆均为轴心受压改变传统钢管脚手架依靠扣件与钢管的摩擦受力模式，从而更安全更可靠，大大提高梁板平整度，不受工人素质和责任心的影响，彻底解决钢管支模架体安全依赖工人职业素质的弊病；
（5）抱紧式横杆插头设计，每个横杆就是一个剪刀撑，架体双向自锁使架体更稳定，6米以内层高无须加设剪刀撑；
（6）质量可靠适应复杂的施工环境，立杆套扣及横杆插头均为钢板冲压制作，生产线自动化成度高，自动焊接质量稳定，投放市场四年来未有产品正常使用损坏的案例；
（7）无须专业架子工搭设，木工和普工均可组装搭设，抵御年年攀升的人工费上涨风险；
7.结语
通过对《本规程》的学习和实际应用，承插型套扣式钢管脚手架具有施工操作简单、便捷、高效、支撑结构稳定的特点。普通住宅项目的标准层施工时，按1.8m步距、900mm或1200mm的立杆间距、四周与有一定强度的柱、墙等构件有可靠连接时，即能满足支撑体系的安全要求。经测算相比扣件式钢管支撑架，人工可节省30%左右，搭设工期亦可缩短30%，通过珠海山海一品海岸花园项目首层的模板支撑系统的实践，该支撑系统同样也适合高大模板支撑体系的施工，是一项新型、高效、稳定、节约人工的模板支撑体系，也同样适用于脚手架的使用，具有较高的推广价值。
参考文献：
[1]广东省标准《建筑施工承插型套扣式钢管脚手架安全技术规程》（DBJ15-98-2014）
[2]蔡健 《建筑施工承插型套扣式钢管脚手架安全技术规程》编制和相关研究工作汇报及规程特点（2014）
[3]《套式钢管支架套架》（开平市鹏峰金属棚架厂企业标准）（Q/KPPF02-2013）
[4]《建筑施工盘扣式钢管支架安全技术规程》（《本规程》征求意见稿）（2013年9月15日）
作者简介：周维，男，1992年，河南信阳人，河南科技大学应用工程学院，研究方向：建筑结构
论文作者:周维
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/9
标签：支撑架论文; 钢管论文; 脚手架论文; 扣件论文; 剪刀论文; 模板论文; 立杆论文; 《基层建设》2017年第33期论文;