承插型盘扣式脚手架搭设方案对材料用量的影响_项广政.pdf

建筑施工第45卷第1期75承插型盘扣式脚手架搭设方案对材料用量的影响项广政上海宝冶建筑工程公司 上海 200941摘要：基于绿色施工理念，为了降低项目成本，优化建筑施工领域承插型盘扣式脚手架材料的使用量，结合项目实例，通过对梁、板支撑架的搭设形式、构配件材料、搭设参数等方面展开对比分析，确定了较优的搭设参数与材料选择及最经济的搭设方案，为类似工程模板支撑系统的选型提供了一定的借鉴。关键词：承插型盘扣式脚手架；搭设参数；材料用量；经济性中图分类号：TU69 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2023)01-0075-04 DOI：10.14144/ki.jzsg.2023.01.019Infl uence of Erection Scheme of Socket Type Disc Buckled Scaffold on Material Utilization AmountXIANG GuangzhengShanghai Baoye Construction Co.,Ltd.,Shanghai 200941,ChinaAbstract:Based on the concept of green construction,in order to reduce the project cost and optimize the use of socket type disc buckled scaffold materials in the construction field,combined with the project example,through the comparative analysis of the erection form,component materials,erection parameters and other aspects of the beam and slab support frame,the optimal erection parameters,material selection and the most economical erection scheme were determined.It provides a reference for the selection of formwork support system in similar projects.Keywords:socket type disc buckle scaffold;erection parameters;material utilization amount;economical地上12栋单体组成。地下室基础采用桩筏板基础，结构形式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，筏板基础厚度500 mm，混凝土强度C35P8；地下室夹层板厚130 mm，混凝土强度C35；地下室顶板厚度300 mm，混凝土强度C35P8；地下室框架柱截面尺寸500 mm500 mm至1 200 mm1 200 mm不等，混凝土强度C40C55不等；地下室外墙厚度400、500 mm，混凝土强度C35P8。地下室顶板标高多，高差大，层高5.012.8 m不等，平均标高8.0 m。在顶板变标高位置，存在较大超限梁，典型梁截面尺寸有600 mm4 400 mm、600 mm3 300 mm、600 mm2 800 mm、600 mm2 400 mm、600 mm 1 200 mm、500 mm3 000 mm、500 mm1 400 mm等。3 支撑架搭设参数比选3.1 构配件材料确定3.1.1 主要构配件材料基本参数盘扣式钢管支撑脚手架分为标准型（B型）和重型（Z型）共2种类型，其中标准型脚手架立杆外径为48.3 mm，重型脚手架立杆外径为60.3 mm。采用盘扣式钢管脚手架的模板支撑系统，主要构件有立杆、水平杆、斜杆、可调底座、可调托撑、梁底主楞梁和梁底小楞梁等，各构配件材料基本参数及作用如表1所示。1 应用背景盘扣式脚手架是当今国际上主流脚手架产品之一，其具有结构简单、承载力大、稳定可靠、拼拆迅速、省时省力、通用性强、施工安全高效等突出优势，获工程业界的高度认可。目前全国已有多个城市发文，要求工地采用承插型盘扣式钢管脚手架，在建筑施工行业，承插型盘扣式钢管脚手架成为主流脚手架并应用于模板支撑以及作业脚手架系统必然是大势所趋。同一项目的支撑架工程，根据梁板结构尺寸与各类构配件的材料性能，合理选择支撑架搭设形式、优化搭设参数、确定合适的构配件材料的材质与规格，对减少支撑架使用量，降低项目成本具有重要的意义1-4。2 工程概况华为上海青浦研发生产项目（E组团）总建筑面积231 879 m2，其中地上建筑面积102 851 m2，地下建筑面积129 028 m2，主要由1个地下1层、局部带夹层的大地下室和作者简介：项广政（1984），男，本科，高级工程师。通信地址：上海市宝山区庆安路77号9号楼501室（200941）。电子邮箱：xgz_收稿日期：2022-09-27模 板 与 脚 手 架FORMWORK&SCAFFOLD20231Building Construction76表1 各构配件基本参数、作用统计构配件材料参数作用标准型重型立杆材质Q355B，外径48.3mm，壁厚3.2mm材质Q355B，外径60.3mm，壁厚3.2mm承受荷载产生的竖向轴力水平杆材质Q235B，外径48.3mm，壁厚2.5mm材质Q235B，外径48.3mm，壁厚2.5mm与立杆连接，增加立杆和架体稳定性斜杆材质Q235B，外径33mm，壁厚2.5mm材质Q235B，外径48.3mm，壁厚2.5mm增加架体整体稳定性可调底座材质Q235B，外径38mm，壁厚5.0mm，长度600mm材质Q235B，外径48mm，壁厚6.5mm，长度600mm调节脚手架和管架的高度、平衡支撑重物、承重的作用可调托撑材质Q235B，外径38mm，壁厚5.0mm，长度600mm材质Q235B，外径48mm，壁厚6.5mm，长度600mm主楞梁48mm钢管、型钢、矩形钢管等铝合金型钢或工字钢支承小楞梁，承受小楞梁传递的荷载小楞梁40mm90mm或50mm100mm等尺寸的方木等40mm90mm或50mm100mm等尺寸的方木等支承面板，承受面板传递的荷载3.1.2 主要构配件材料力学性能重型盘扣架通常被应用于大型厂房、桥梁等高大梁、超厚板结构中，普通盘扣架在民用建筑结构中的应用更为广泛。而在普通盘扣架支撑系统中，在材料选择上，主要对梁、板底主楞梁和小楞梁的材料进行比选。主楞梁可选材料主要有48.3 mm3.0 mm普通钢管、100 mm 50 mm3 mm矩形钢管、10#槽钢等，小楞梁材料以40 mm90 mm或50 mm100 mm的方木为主，各类材料的力学性能参数如表2所示。表2 主要材料力学性能参数材料名称抗拉、抗压、抗弯强度设计值/MPa抗剪强度设计值/MPa截面惯性矩/cm4截面抵抗矩/cm3弹性模量/MPa线密度/（kg/m）48.3mm3.2mm高强钢管（Q355B）30017511.364.732060003.5848.3mm3.0mm普通钢管（Q235B）2051259.894.122060003.3348.3mm2.5mm普通钢管（Q235B）2051259.283.862060002.81100mm50mm3mm矩形钢管205125106.46 21.292060006.788#槽钢80mm43mm5.0mm20512510125.302060008.0510#槽钢100mm48mm5.3mm20512519839.7020600010.0140mm90mm方木15.441.7824354.0093501.803.1.3 主要构配件材料选择对于主楞梁材料的选择，48 mm普通钢管线密度较低，操作性较好，且具有成本优势，在力学性能能够满足的前提下，可优先选用普通钢管。100 mm50 mm3 mm矩形钢管线密度虽然比48 mm钢管有所增加，但其材料力学性能也有更大的提升，在主楞梁承受较大荷载的支撑体系中，不失为一种性价比较高的选择。8#槽钢比100 mm 50 mm3 mm矩形钢管略重，而材料力学性能相当，在矩形钢管材料不足的情况下，100 mm50 mm3 mm矩形钢管可作为替代材料。10#槽钢的材料力学性能和质量均比100 mm50 mm3 mm矩形钢管增加较多，但材料性能的利用率不高。对于小楞梁材料的选择，目前仍以40 mm90 mm或50 mm100 mm方木为主，通过调整方木的间距，改变相同施工面积方木的使用数量来保证荷载验算满足要求。根据结构梁板的尺寸、支撑架立杆间距、各类材料性能以及经济性等因素，本工程梁、板底部的主楞梁选用48.3 mm3.0 mm普通钢管或100 mm50 mm3 mm矩形钢管，小楞梁选用40 mm90 mm方木。3.2 梁底支撑架搭设形式梁底支撑架有梁板立柱共用、梁板立柱不共用、搁置横梁3种搭设形式，3种形式各有特点与适用范围。3.2.1 梁板立柱不共用搭设形式梁板立柱不共用形式可用于较大超限梁的梁底支撑，此形式梁下立杆直接承受结构梁荷载，梁两侧立杆承受结构板荷载。梁荷载由梁下立杆（不少于2根）承担全部荷载，梁下立杆受力均匀、稳定，施工便捷，且对施工误差的宽容度较高，具有较好的安全性和通用性（图1）。顶托次梁40 mm90 mm方木主梁100 mm50 mm3 mm矩形钢管普通钢管水平剪刀撑普通钢管水平剪刀撑底托梁底 48.3 mm3.2 mm立杆板底 48.3 mm3.2 mm立杆48.3 mm2.5 mm水平杆33 mm2.5 mm竖向斜杆梁下立杆图1 梁板立柱不共用形式支撑架立面3.2.2 梁板立柱共用搭设形式梁板立柱共用形式通常用于较小超限梁或普通截面梁的梁底支撑，梁下立杆承受结构梁荷载，梁两侧立杆既承受结构梁荷载，又承受结构板荷载。梁荷载由梁下立杆和项广政:承插型盘扣式脚手架搭设方案对材料用量的影响建筑施工第45卷第1期77梁侧2根立杆承担，且大部分荷载由梁下立杆承受，占梁荷载的90%以上，剩余荷载由梁两侧立杆承受（图2）。顶托主梁100 mm50 mm3 mm矩形钢管纵向水平杆普通钢管水平剪刀撑梁两侧 48.3 mm3.2 mm立杆梁底 48.3 mm3.2 mm立杆板底 48.3 mm3.2 mm立杆33 mm2.5 mm竖向斜杆梁两侧立杆梁下立杆48.3 mm2.5 mm水平杆普通钢管水平剪刀撑底托图2 梁板立柱共用形式支撑架立面此形式需要在梁两侧立杆侧边增加1道纵向水平杆，并通过扣件与立杆扣锁，部分荷载通过此水平杆和扣件传递给梁侧立杆，抵抗荷载的大小主要取决于扣件与立杆的抗滑移摩擦力。由于此摩擦力较小，若因施工误差导致梁下立杆未能居梁中布置，出现较大的偏心受力情况，将导致传递给梁一侧立杆的荷载增加，给支撑架安全带来隐患。因此梁板立杆共用形式的梁下立杆，尤其是只有1根立杆时，须居梁中布置。3.2.3 搁置横梁搭设形式搁置横梁形式通常用于普通截面梁的梁底支撑，此搭设形式梁底无立杆，只有梁两侧与板共用的梁侧立杆，梁荷载通过搁置在梁两侧立杆连接盘上的双槽钢托梁及托梁上的双顶托件传递到立杆上。由于搁置在托梁双槽钢之间的双顶托件稳定性较差，给梁底模板、小楞梁及主楞梁的支设带来不便，现场操作性不好（图3）。顶托双顶托件主梁100 mm50 mm3 mm矩形钢管普通钢管水平剪刀撑双槽钢托梁梁两侧立杆梁侧 48.3 mm3.2 mm立杆板底 48.3 mm3.2 mm立杆48.3 mm2.5 mm水平杆33 mm2.5 mm竖向斜杆普通钢管水平剪刀撑底托图3 搁置横梁形式支撑架立面3.2.4 梁底支撑架搭设形式选择3种梁底支撑架搭设形式各有特点和适用范围，在工程应用上可根据工程实际情况进行选用。根据现浇梁结构的截面尺寸，在保证安全的前提下，结合施工可操作性、便利性和经济因素，确定梁底支撑架形式。