(陕西新华水利水电投资有限公司,陕西省西安市,710016)
[摘要]:盘扣式脚手架施工技术日趋于成熟,逐渐广泛应用到民用工程中,其结构组合形式灵活多样,施工工艺搭设快捷高效,以及结构支撑体系稳定,有着广泛的应用空间。结合仙林项目工程实例,通过与常规的钢管扣件式支模架相对比,体现了盘扣式脚手架各方面的优势,通过分析其在实际项目应用中成本突出的问题,总结了新型盘扣式脚手架在民用工程支模架中的可选性和所具备的推广意义。
[关键词]:盘扣脚手架;快拆架体;优劣对比
1 引言
一般的民用建筑支撑架基本都采用常规的钢管扣件支模架,不同地域脚手架租赁市场材料规格壁厚也存在一定偏差,钢管、扣件存在较多质量缺陷问题,严重时影响工程安全。搭设方式以及影响钢管、扣件质量因素较多,极易损坏及丢失,损耗大,质量相对较难控制。本文主要描述盘扣支撑架在工程中应用经验进行分享。
盘扣支撑架主要由顶托、斜拉杆、横杆、立杆等构件组成,圆盘中自带附有八个孔,其中四个大孔由斜杆销件使用,另外四个小孔为水平横杆连接销件使用。横杆、斜杆均依据钢管圆弧特点制造,与立杆钢管为插销整面接触,在敲紧插销后,通过圆盘连接与立杆稳固固定,传递纵横水平力。水平杆两端自带插销,不掉落设计使得再无其它配件,相对于扣件钢管架,减少材料丢失、整理等麻烦。盘扣水平杆规格有600mm、900mm、1200mm、1500mm,立杆长度规格有350mm、500mm、1000mm、1500mm、2000mm、2500mm、3000mm。立杆底扫地杆高度360mm,顶部圆盘上250mm,杆底套管长110mm,盘保水平杆步距为500mm的模数。盘扣钢管壁厚3.25mm,远大于市场普通钢管壁厚2.7~3mm,承载力更大。一般模板支撑架工程步距设置为1500mm。
2 应用工程概况
苏宁仙林A地块建筑面积30万平方,地下室单层面积4万平方、地上单层面积26000平方。地下3层,地上11层(局部6、4层),地下室楼层层高3.8m、3.9m、6m,地上楼层层高5.5m、5.4m。用于商场、电影院等。本工程预计钢管使用量达到6000T。经市场调查,南京周边对应的层高的钢管量较少,不能满足本工程钢管需求量的要求,采用购买钢管的方式会增加我公司成本;结合市场盘扣脚手架的占有量,同时政府、公司都在推广使用盘扣钢管脚手架。结合租赁情况,本工程支模架体采用盘扣钢管脚手架作为支撑架。
3 盘扣脚手架在工程中的应用
按照规定的要求,可调顶托伸出顶层的水平杆长度不应大于650mm,外露的长度应小于400mm,顶托插入钢管深度大于150mm,调节丝杆外露不可超过250mm,水平杆的离地应小于550mm(第一圆盘离地360mm,立杆模数不够时加高不得大于550mm)。
图2 盘扣脚手架顶托节点构造
3.1水平杆布置
按照盘扣水平杆模数,根据工程结构梁位置情况进行立杆位置设置,细化梁与梁这间立杆排规则,一般民用建筑楼面120mm时,立杆可按1200*1200mm设置,因梁与梁之间净间距只有2100mm时,立杆间距可按300(梁侧预留)900mm+600mm+300mm(梁侧预留)布置,严重小于计算的立杆间距。因此实际操作中,计算立杆间距在现场实际布置是可能大量少于计算间距,造成现场用量达大于计算用量,因此盘扣需求计划需要对现场立杆进行平面布置。
3.2立杆布置
按照立杆圆盘设计模数,进行楼层立杆选择时,因按照本工程特点综合进行协调。地下室立杆型号选择时,尽可能选择地上可使用的立杆规格型号。如地上5.5m、5.4m楼层高均选用2根2.5m立杆;地下室立杆选择时,优先选择2.5m立杆,3.9m层高立杆选择2.5m+1m;负三层3.8m层高为人防部位,板厚为250-300mm,立杆选用2.5m+0.5m。优化配置可避免材料大量产生进退场费用。
3.3支模架主梁优化
盘扣支模架力学性能好、竖向承载力高,支模架设计过程可考虑扩大立杆间距,但受支模架钢管主梁受力不足限制影响,经计算盘扣架立杆间距最大只能放到900mm,无法发挥盘扣架立杆竖向承载力高的优势。经过成本节约测算及支模架优化设计,采用方钢管(50*70*3mm)代替常规钢管主梁,受力满足要求,将盘扣立杆间距扩大至1200mm,相对于立杆间距900mm的情况节约了盘扣立杆使用量约1000T,按照租赁期为8个月计算,可节约很可观的成本。
3.4大截面框架高支模梁立杆布置
盘扣立杆最小立杆间距受水平杆模数(600mm)影响,在部分大截面梁架体搭设施工中,梁底设置承重杆可能是2根时,当梁两侧立杆间距选择1800mm时,造成梁两侧立杆至梁边距离大于300mm,从而使板模板悬挑端过大;当梁两侧立杆间距选择1200mm时,盘扣只能设置1根立杆,因此需要采用1200mm盘扣水平杆,梁底承重杆选择盘扣立杆用扣件与盘扣水平杆连接,以确保板模板悬挑端长度。
3.5结构悬挑部位立杆布置
结构外边或部分洞口边结构局部有悬挑结构,上部结构比下部结构悬挑长度小于500mm时,盘扣脚手架无法设置斜向立杆,因此局部采用钢管进行搭设。钢管斜立杆连接的水平杆采用普通钢管与盘扣架立杆采用扣件连接,水平杆伸入架体长度不小于2根立杆长度,确保架体稳定。
3.6盘扣架体早拆除体系
盘扣架体4根立杆就可形成独立的支撑体系,周边架体拆除时不受影响,因此通过设计进行早拆,提前进行盘扣架体的周转。早拆体系是将大跨度空间改小,在主次梁中间或间距不大于4.5m,在梁底支设时留设4根立杆,形成独立体系不拆,使得大跨度空间间距大范围缩小,以达到规范要求拆模强度后进行拆除。即大于等于8m时,砼100%强度拆除;小于8m时,砼75%即可拆除。拆除时,预留的梁底模板不拆除,以确保受力能够更好的传递,不得采用回顶方式加固。预留位置梁底模板单独设置,当梁跨度大于8m时,间距不大于4.5m进行设置独立顶撑。
4 盘扣脚手架的优劣势对比
表1 盘扣脚手架的优劣势对比
对比项目 | 钢管扣件式脚手架 | 盘扣式脚手架 |
材料质量 | 钢管壁厚2.5-2.75mm左右,材质为Q235;扣件重量0.9kg左右 | 立杆钢管壁厚为3.25mm,材质为Q345,插销式。水平杆壁厚为2.8mm,Q235。 |
租赁价格 | 钢管:3.63元/天/吨,扣件0.007元/天/只。钢管(壁厚2.75mm)330米/吨,按经验数据330米钢管需250只左右的扣件连接。 | 盘扣式脚手架:租赁站外部调剂价格5元/吨/天。 盘扣式脚手架立杆为188米/吨,立杆步距为0.5m~1.5m,横杆为285米/吨。 |
单根荷载 | ≤20KN,可以满足普通民用工程使用要求 | ≤65KN,承载力更大,超出使用功能要求。 |
材料管理 | 使用扣件,易丢失、易损坏。进入现场散乱,增加人工整理成本。 | 损耗小,赔偿少。现场堆放整洁划一,文明施工方面效果显著。 |
施工管理 | 工人操作随意,间距不能很好的保证,扫地杆连接随意减少、扣件拧紧度成为管理难题,为安全管理留下隐患。搭设较为复杂,施工速度慢。 | 模板支撑体系中水平杆搭设必须同时进行否则整个体系无法进行搭设,避免了缺扫地杆、水平杆问题。搭设简单,施工速度快。 |
质量管理 | 搭设垂直度、间距、步距相对较难控制,扣件拧紧度检查繁杂。 | 垂直度、间距、步距定尺,不可随意更改,搭设美观,检查方便。 |
施工进度 | 6~7天/层 | 每层理论上可节约1天左右工期,实际与钢管偏差不大。分包节约了人工,但单位面积的总造价没有降低。 |
安全 | 受搭设工艺限制,扣件每个都需人员拧紧,人工控制间距、步距、垂直度等人为因素,同时钢管多次周转有较多裂缝、孔洞、锈蚀、壁厚薄,扣件有滑丝、裂缝等损坏现象。安全相对较低。 | 镀锌钢管,多次周转不会锈蚀;间距、步距、垂直度易控制,减少人为因素。壁厚足,承载力大。较为安全。 |
损耗 | 因组成架体的配件较多,扣件易掉螺栓、摔坏、钢管壁厚薄易弯、扁。损耗量大。 | 也有损耗,主要为非正常使用引起的变形,如圆盘变形、立杆埋砼切割、水平杆插销掉落或插销口损坏。损耗较小。 |
费用对比 | 盘扣理论使用量:每立方使用量约9.5kg。0.0095*3.63=0.034485元/天,扣件2.5*0.007=0.0175,合计0.051985/天,损耗量相对较大。 | 盘扣理论使用量:每立方使用量约11.35kg。受结构及盘扣模数影响,柱、梁(含梁底承重杆)需采用钢管,不参与对比。0.01135*5=0.05675元/天, |
由上表1可知,从施工、质量、安全、进度、损耗方面,盘扣脚手架都优于钢管脚手架,唯一缺点就是租赁费用相对较贵,增加了工程造价,成本增加约10%。趋于市场环境及趋势,盘扣脚手架终将代替钢管支模架,确保了工程质量、安全。
5 结束语
本工程采用盘扣脚手架使得施工经验有所提高,从安全、质量、进度方面盘扣架优势非常明显,盘扣架无零散易丢失零件,把构件丢失减少到最小程度。整架拼拆速度比常规快2~3倍,拼拆快速省力,工人用一把铁锤即可完成全部作业,避免了螺栓操作带来的诸多不便。但造价相对于扣件式脚手架较高,施工中出现的问题可以在后续中得到改进,对今后类似工程具有很好的借鉴意义。
[参考文献]:
[1]《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021.