輪扣式腳手架在工程中的應用

輪扣式腳手架在工程中的應用上海分公司第二工程管理部白武龍、郭寧軍摘要：鄭州榮盛花語水岸項目二標段是一個普通住宅項目，支模架采用輪扣式鋼管腳手架進行搭設，輪扣式鋼管腳手架是承插型自盤扣式腳手架基礎上進一步簡化衍生的一種腳手架，前期主要用于路橋、市政工程中，漸漸在民用房建工程得得到運用。本文主要總結輪扣式鋼管腳手架在工程的實際使用情況，淺析輪扣式鋼管腳手架應用關鍵詞：腳手架支模架輪扣架工程概況本工程位于鄭州市西四環(huán)與化工路交叉路口處，是一住宅小區(qū)工程，我公司承建標段包含4棟主樓以及其周邊附屬地下車庫，建筑面積130000㎡，主樓為剪力墻結構，附屬地庫為框架結構。本工程4棟主樓部分地上4層以下以及其附屬車庫范圍內使用輪扣式腳手架進行支模架搭設。主樓部分層高地下室最大層高3.4m，其余層高3m，板厚度為120mm，附屬車庫部分層高為3.8m，樓板厚度為250mm。輪扣架簡介架體組成輪扣架全稱是多功能輪扣式腳手架（以下簡稱輪扣架），它是由承插型盤扣式腳手架衍生而來的一種新型的建筑支撐系統(tǒng)。輪扣架支撐系統(tǒng)立桿、水平桿。立桿是在鋼管上焊接有輪盤和連接套管的豎向支撐桿件，如圖1輪扣立桿實物圖，連接套管主要用于上下層立桿的接長，如圖2（套筒實物圖）所示，輪盤用于水平拉桿與立桿的連接，輪扣架與盤扣架相比，輪扣架連接盤僅開設4個銷鍵連接處，用于縱橫向水平桿連接，盤扣式腳手架連接盤上開設8和銷鍵連接處，用于縱橫向水平桿以及斜桿的連接，如圖2（輪扣連接盤），圖3（盤扣連接盤）所示。圖1輪扣立桿實物圖圖2套筒實物圖圖3輪扣架連接盤圖4盤扣架連接盤水平桿是兩端焊接有銷鍵接頭，直接與輪扣立桿連接盤進行連接的水平桿件，其實物圖如圖5所示。圖5輪扣水平桿輪扣架優(yōu)點分析輪扣架是一種便捷式支撐腳手架，實現(xiàn)了鋼管腳手架在結構上無任何專門的鎖緊零件，并且無任何活動零件。它具有以下特點：從受力上而言，與扣件式腳手架相比，其水平桿通過輪盤實現(xiàn)分段連接，可以實現(xiàn)水平桿與立桿中心線重合，避免了立桿的偏心受力，并且輪盤與立桿通過焊縫連接，實現(xiàn)工廠加工，與扣件式腳手架的扣件連接相比，其受力性能相對更加合理。從施工上而言，其立桿接長依靠立桿端部自帶套筒，水平桿與立桿連接靠銷鍵連接，無任何其他活動零件，施工方便快捷，大大提高了現(xiàn)場施工的工作效率，輪盤位置按照施工模數(shù)要求，位置已固定，避免現(xiàn)場施工的隨意性。相比較常用扣件式腳手架，輪扣架立桿以及水平桿長度按照一定模數(shù)的要求加工，桿件規(guī)格數(shù)量相對較少，可以實現(xiàn)產品標準化包裝，材料運輸，現(xiàn)場材料周轉以及保管儲存較為方便。輪扣架按照一定模數(shù)進行加工，其規(guī)格相對較少，方便標準化打包運輸。輪扣架規(guī)格輪扣架立桿分為標準桿與非標準桿，其長度按照一定模數(shù)要求進行設置，具體如圖6、圖7所示。其立桿規(guī)格詳見表1（立桿參數(shù)表）所示。圖6立桿標準桿示意圖圖7立桿非標準桿示意圖表1輪扣架立桿參數(shù)表標準桿非標準桿型號A（mm）理論重量（Kg）型號A（mm）理論重量（Kg）LG-300300017.06LG-210210012.21LG-240240013.82LG-15015008.87LG-180180010.52LG-909005.71LG-12012007.31LG-606004.07輪扣架水平桿根據施工現(xiàn)場常用規(guī)格進行設置，河南市場常用的包括0.6m、0.9m以及1.2m三種規(guī)格。方案設計適用范圍根據現(xiàn)場輪扣架使用情況，總結出輪扣架適用的情形，如下所述：輪扣架節(jié)點連接依靠連接盤以及橫桿端部銷鍵進行連接，其節(jié)點連接牢固程度相比傳統(tǒng)的扣件式腳手架較為薄弱，因此不適用于高大模板的支設，適用于模板搭設高度在5米以下的，樓板厚度不大于300mm的模板支模架搭設。由于輪扣架水平桿固定在連接盤上，連接盤在立桿上位置相對固定，若相鄰兩立桿存在一定的高低差，將會導致水平桿無法有效連接在兩根立桿上，無法起到對立桿在一個方向的約束作用，因此輪扣架不適用于架體搭設基礎標高變化較大的結構。輪扣架水平桿為定型化連接，單根水平桿長度長度固定，因此每根立桿之間的間距需與水平桿長度相一致，否則亦會導致水平桿無法與立桿進行連接的情況發(fā)生。并且在進行立桿位置布置時，受到水平桿模數(shù)要求的限制，立桿排布較為困難。因此輪扣架適用于結構形式較為規(guī)整的框架結構，對于縱橫向結構墻體較多的剪力墻結構，不建議使用輪扣架進行搭設。施工方案方案制定流程結合本工程實際施工經驗，輪扣架方案制定流程如下圖所示。圖8方案制定流程圖體系選擇由于輪扣支模架體目前在全國階段處于尚未普及階段，僅在部分省市使用面較廣，本工程所在地河南省市場上有較多輪扣架租賃廠家，其他省市未做相應調研工作，工程開展前應提前對當?shù)氐匿摴茏赓U市場進行相應調研工作，主要包括以下幾點：是否有輪扣架鋼管租賃。數(shù)量是否能滿足施工現(xiàn)場供應需求。輪扣架立桿以及水平桿規(guī)格、管徑、壁厚等具體參數(shù)。技術部門應根據現(xiàn)場工程概況，進行輪扣架的經濟性、實用性分析，根據上文所述，輪扣架優(yōu)缺點比較明顯，這使得輪扣架的使用范圍有了一定的限制，應根據實際情況具體分析確定是否采用輪扣架支模體系。支模參數(shù)確定與傳統(tǒng)的扣件式鋼管腳手架類似，輪扣架在進行方案確定時需確定其主要的搭設參數(shù)，主要包括以下幾點：（1）立桿高度；扣件式鋼管腳手架長度一般為100mm一檔，規(guī)格型號較多，適用性也較廣，輪扣架立桿為模數(shù)化設置，根據上文鄭州市場調研情況來看，輪扣架立桿規(guī)格為300mm一檔，這使得一定層高下，輪扣架搭設無法滿足規(guī)范規(guī)定的要求，主要是上部可調托撐外伸長度會過長，不滿足安全施工要求。由于每根立桿端部會焊接一個100mm長度套筒，所示每根立桿實際長度會比其桿端長度加100mm，因此進行計算時需考慮端部套筒長度，另外當兩根立桿對接時，立桿一端需套進套筒100mm，此時需要減去100mm長度，結合本工程實際，對立桿高度計算進行以下示范。本工程地下室層高為3.8m，板厚250mm，模板采用厚度15mm膠合板，次楞為42*92mm木方立方，主楞為48mm雙鋼管。支模架搭設凈高為：3.8-0.25=3.55m扣除模板背楞后高度為：3.55-0.015-0.092-0.048=3.395m立桿選擇：2.5m+0.6m立桿實際高度：2.5+0.1+0.6+0.1-0.1=3.2m此時上部托撐長度為195mm，滿足施工要求，立桿高度選擇合適。（2）水平桿步距：水平桿步距選擇時注意需與立桿上輪盤間距模數(shù)相對應，為0.6m倍數(shù)，設計時需注意，步距選擇需結合上部樓板厚度以及施工荷載，并根據計算結果確定。力學計算力學計算是對支模架方案得數(shù)據驗證部分，是不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)，目前國家尚未出臺任何有關于輪扣架的國標以及技術規(guī)程，進行力學計算時可參照《建筑施工腳手架安全技術統(tǒng)一標準》（GB51210-2016），《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程》（JGJ231-2010），以及廣東省地防標準《輪扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)程》（DB44/T1876-2016），此技術規(guī)程廣東省針對輪扣架進行編制，可作為輪扣架設計、計算、施工以及學習依據進行使用。目前常規(guī)的支模架計算主要依靠計算機軟件進行計算，主要包括品茗安全計算軟件，PKPM安全計算軟件以及廣聯(lián)達安全計算軟件，此三款軟件計算依據均為國標或國家技術規(guī)程，不包括地方性標準以及技術規(guī)程，上述安全計算軟件2018款均已更新將《建筑施工腳手架安全技術統(tǒng)一標準》（GB51210-2016）作為計算依據之一，計算時可選擇此規(guī)范作為計算依據。利用計算機軟件進行計算時，計算參數(shù)需根據實際情況進行輸入，輪扣架掃地桿據地距離為350mm，非扣件式腳手架規(guī)定的200mm，并且為保證支模架體安全，進行鋼管參數(shù)輸入時需根據現(xiàn)場實際參數(shù)進行輸入，目前市場上鋼管規(guī)格無法達到規(guī)范要求的3.6mm壁厚要求。細部處理立桿排版由于輪扣架的水平桿模數(shù)要求，使得輪扣架無法像扣件式腳手架一樣間距可以在現(xiàn)場進行自由調節(jié)，進行輪扣架施工前，需根據圖紙進行立桿排版，局部遇梁或者墻，考慮立桿需距離墻面或者梁面300mm左右方便拆模加固，可以在局部適當增加或減少一個水平桿模數(shù)進行調節(jié)，使得滿足現(xiàn)場施工要求，立桿間距增大時可考慮增加剪刀撐進行架體加固。梁底支撐梁底支撐一般要求支撐立桿居中布置，按照輪扣架的模數(shù)要求很難滿足此項要求，進行梁底支撐設計時，可考慮梁底使用扣件式鋼管腳手架進行加固，并將梁底立桿通過水平桿與梁兩側立桿進行扣件連接，具體如圖9所示。圖9梁底支撐圖高差處理輪扣架水平桿連接輪盤在立桿上位置固定，遇見高低差情況將導致水平桿無法連接，架體出現(xiàn)無法形成整體的情況，如圖10所示。圖10高低差示意圖針對以上情形，提供以下兩種解決措施供參考。（1）于低處立桿下方墊置墊塊或者設置可調底座調節(jié)立桿高度，使得立桿輪盤處于統(tǒng)一水平面上，具體如圖11、圖12所示。圖11高低差處理示意圖1圖12高低差處理實物圖（2）降板范圍較大，使用可調底座等成本較高時，以及降板高度較大，無法使用可調底座以及墊板僅進行墊高時，可將降板外圈水平桿采用扣件與立桿進行相連接，降板范圍內水平桿按照方案步距要求進行連接，保證降板區(qū)域架體與四周架體可靠連接形成整體。如圖13所示。圖13高低差處理示意圖2施工要求輪扣架施工流程與扣件式腳手架相同，主要是架體搭設時節(jié)點連接方式不同，施工過程中需對節(jié)點是否鎖緊僅檢查，