盘扣式脚手架高支模施工技术总结
许悟
中国核工业第二二建设有限公司
第一章 引言
1.1 高支模施工的背景
高支模施工作为现代土木工程中混凝土结构施工的核心环节,其技术发展与应用直接关系到建筑质量和施工效率的提升。盘扣式脚手架作为一种新型脚手架系统,凭借其独特的技术优势在高支模施工领域展现出显著的应用价值。其核心特点体现在结构设计与功能性能两个维度。在结构设计方面,盘扣式脚手架采用标准化的定型化生产方式,节点通过楔形插销实现刚性连接,形成空间几何不变体系,有效提升了架体在复杂荷载条件下的稳定性,其杆件间的插销连接方式,通过力学优化设计确保了承载力冗余度,使架体在承受高支模施工中的动态荷载时抗倾覆和抗失稳能力较好。
第二章 盘扣式脚手架施工原理
其核心构造由立杆、横杆及斜杆构成三维空间框架,各杆件交汇点通过铸钢铸造的盘扣节点进行刚性连接。这种节点设计确保了杆件间的力学传递效率,使脚手架在受力时形成无数个三角形几何不变体,显著提升了整体抗倾覆能力和承载稳定性。立杆采用 Φ48.3mm 钢管并通过下端插销与底座连接,横杆则通过套管与立杆盘扣节点实现多角度连接,形成可调节的网格化支撑体系。
在高度调节方面,可调底座与可调托座的设置使脚手架能够灵活适应不同施工标高需求。底座内置丝杆调节机构,可将立杆底部精确调整至设计标高,同时通过可调托座在立杆顶部进行毫米级高度微调,确保脚手架与建筑结构的精准对接。同时,节点部位的楔形插销与螺栓紧固系统有效防止了杆件滑脱,确保了各连接节点的刚性约束。
第三章 盘扣式脚手架搭设施工
3.1 施工前准备
施工前的材料准备工作是保障盘扣式脚手架搭设质量的基础,需严格遵循现行国家标准及工程设计要求进行系统性管理。首先应对进场的盘扣式脚手架组件开展质量验收,重点检查立杆、水平杆、斜杆、可调底座及连接盘等关键部件的外观完整性与力学性能。所有构件应具备出厂合格证明及第三方检测报告,确保其材质、焊接质量、尺寸偏差及抗拉强度等指标符合《建筑用轻型扣件式钢管脚手架》规定。
3.2 搭设施工流程
施工前需根据工程设计图纸及现场实际情况进行精准放线定位,通过测量控制点确定脚手架平面布置的基准线和立杆定位点。该步骤需结合建筑物轴线及标高控制网,采用全站仪或经纬仪进行放线,形成网格化控制体系,并通过复测校准消除累积误差,确保定位精度满足 ±5mm 的施工规范要求。
通过调节底座螺杆高度实现立杆基础标高的精准控制,同时确保底座与基础面接触紧密。对于局部软弱地基或高差较大的区域,需采用混凝土垫块或预埋钢板增强底座支撑稳定性。底座安装完成后,需进行水平度检测,通过水准仪测量相邻底座高差不应超过 3mm ,全段累计高差控制在 20mm 以内。
立杆安装时,应按照从四周向中心扩展的顺序进行,首层立杆需采用 2m 标准节段,后续根据层高选用 1.5m 或 0.5m 的变截距立杆。相邻立杆的对接扣件需交错布置,间距错开不小于 500mm ,且对接扣件至立杆主节点的距离应控制在 150mm 以内。立杆垂直度偏差应控制在 1/200 以内,总高度偏差不超过±50mm⨀ 。安装过程中需同步设置剪刀撑定位标识。
横杆安装需与立杆同步进行,采用专用连接盘与立杆插销式连接,确保连接节点具有足够的抗剪和抗弯能力。水平方向横杆间距应严格按设计步距设置,通常为 0.9m 或 1.5m⨀ 。
斜杆与立杆的连接节点应通过专用斜杆接头实现,安装角度宜控制在45° -60∘ 之间,确保斜杆轴力有效传递。当脚手架高度超过 8m 时,需在竖向每隔两步及水平每隔跨设置水平斜杆,以提升框架的整体抗侧移能力。斜杆布置需遵循对称原则,避免局部应力集中。
顶部可调托座安装需与横杆同步完成,其调节螺杆外露长度不得超过300mm ,插入立杆内的长度不得少于 150mm< 。托座顶面应保持水平,通过微调螺杆消除累计误差,确保支撑面高差不超过 2mm⨀ 。
3.3 搭设施工技术要点
斜杆的布置对脚手架空间稳定性具有决定性作用,其设置应严格按照计算模型中的拓扑结构进行,确保每一步距或隔步距均配置斜杆形成几何不变体系。斜杆与立杆的连接节点必须位于同一标准节段,且与水平面夹角宜控制在45° \~60°之间,过小的夹角会降低侧向约束效果,过大的夹角则可能影响空间传力路径。在架体转角处、开口型支架端部及连墙件设置层,需加密斜杆布置密度。
可调底座与可调托座的调节精度直接影响脚手架的整体垂直度与承载均匀性。底座螺杆伸出长度应控制在 150mm 以内,插入立杆内的长度不得少于150mm ,托座螺杆外露长度不得超过 300mm ,确保螺纹连接区域的局部抗压强度满足要求。调节完成后需使用工具拧紧调节螺母,并通过标高测量仪器校准相邻可调构件的高度差,防止因标高误差累积引发局部过载。对于高低跨连接区域,应设置过渡段逐步调整标高,避免因突变产生附加弯矩。
每完成一步架体高度,应采用经纬仪或激光垂准仪检测立杆垂直度,使用水平仪校核水平杆标高,并通过拉线法检查架体直线度与平面度。关键节点部位如纵横向剪刀撑交接处、斜杆与立杆连接点需进行全数检查,确保构造措施到位。在荷载试验阶段,应分级加载并监测架体变形,当发现沉降量超过规范限值或节点出现滑移时,须立即卸载并排查原因。
3.4 搭设施工质量控制
对进场的盘扣节点、立杆、横杆、可调托撑等构件进行全数检验。重点核查产品合格证明文件、材质检测报告及生产许可证等资质文件,确保材料技术参数与设计要求一致。
基础地面进行夯实处理,确保其承载力满足设计要求,并设置排水设施防止积水浸泡地基。构件安装应遵循自下而上的顺序,严格控制立杆垂直度偏差不超过 1/200,相邻立杆接头错开高度不少于 500mm 。节点连接时应采用专用楔形插销或螺母固定,并通过扭矩扳手检测拧紧力矩值,确保连接节点的抗剪和抗拔性能达标。
第四章 安全性分析与防护措施
4.1 安全防护措施
施工人员安全教育与技能培训是保障工程安全的基础性工作。施工企业应建立分级培训体系,对管理人员开展专项技术交底培训,重点强化脚手架搭设规范、荷载计算方法及应急处置流程等内容。对一线作业人员需实施岗前实操培训,结合 BIM 模拟演示和现场操作示范,确保其掌握立杆间距控制、水平杆步距调整、可调托撑安装等关键操作要点。
搭设过程中需严格按照专项施工方案执行,采用 " 三步一验收 " 的质量控制流程,即每完成三步架体高度必须由技术、安全人员联合验收。重点控制立杆垂直度偏差不超过 1/200,水平杆轴线偏移控制在 ±5mm 范围内,确保盘扣节点完全插销到位。施工中应严格遵循从下至上同步搭设原则,严禁出现偏心加载或超载使用现象,立杆轴力设计值不得超过 40kN,水平杆步距不得大于1.5m⨀ 。对于模板支撑体系,需通过传感器实时监测立杆沉降和水平位移,当监测数据超过预警阈值时立即启动应急响应程序。
第五章 结论与展望
5.1 研究结论
盘扣式脚手架凭借其标准化的节点构造和模块化设计,展现出显著的技术优势。其铸钢套管与插销的刚性连接方式,有效增强了架体整体刚度和抗倾覆能力,相较于传统扣件式脚手架,承载力提升幅度可达 30% 以上,且因构件自重分布合理、安装步骤简化,显著缩短了搭拆作业时间,降低了劳动强度。
5.2 展望
需加强与新兴技术的融合研究。随着建筑智能化的发展,可探索将物联网、人工智能等技术融入脚手架管理流程,例如通过无线传感器网络实现对脚手架形变与沉降的动态监控,或利用机器学习算法优化搭设方案的经济性与安全性指标。