工業(yè)廠房項(xiàng)目盤(pán)扣式腳手架高支模專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)

張勝光，趙騰飛

（上海寶冶集團(tuán)有限公司，上海 200941）

0 引言

目前，我國(guó)的建設(shè)工業(yè)發(fā)展迅速，許多重大的建設(shè)工程項(xiàng)目陸續(xù)開(kāi)工，并對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和勞動(dòng)力就業(yè)起到積極的促進(jìn)作用。國(guó)家對(duì)建筑企業(yè)的安全生產(chǎn)給予高度的關(guān)注，在進(jìn)行工業(yè)廠房項(xiàng)目的建設(shè)時(shí)，需要使用更穩(wěn)定、性能更好的腳手架。由于盤(pán)扣式腳手架良好的穩(wěn)定性，較強(qiáng)的承載能力和較好的安全性，近幾年在國(guó)內(nèi)的建筑中已成為“新寵”。因此，對(duì)盤(pán)扣式腳手架在高支模系統(tǒng)中的具體運(yùn)用進(jìn)行深入的研究，對(duì)工程建設(shè)具有很大的指導(dǎo)意義。

國(guó)內(nèi)對(duì)于高支模施工的相關(guān)研究較多，程毅研究認(rèn)為，盤(pán)扣式腳手架在特定建筑條件下具有良好的應(yīng)用效果，可以有效提升安全施工水平[1]。王凝對(duì)盤(pán)扣式腳手架設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，提出了一些值得改進(jìn)的地方，希望在未來(lái)的應(yīng)用中得到改進(jìn)和完善[2]。陳桂香等學(xué)者在實(shí)際工程項(xiàng)目施工中，使用高支模專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)，提高了施工效率和質(zhì)量，并且在應(yīng)對(duì)復(fù)雜施工環(huán)境方面表現(xiàn)出了優(yōu)越性[3]。

本文的創(chuàng)新點(diǎn)是將盤(pán)扣式腳手架和高支模專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)了兩種技術(shù)的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)運(yùn)用兩種技術(shù)得出了更加高效和安全的工業(yè)廠房建設(shè)方案。同時(shí)，本文還提出了在實(shí)際工程施工中應(yīng)用這兩種技術(shù)的具體措施和注意事項(xiàng)，為工程實(shí)踐提供了一定的參考依據(jù)，對(duì)于推廣和應(yīng)用這兩種技術(shù)具有一定的指導(dǎo)意義。

1 工業(yè)廠房項(xiàng)目介紹

1.1 項(xiàng)目介紹

開(kāi)封進(jìn)口應(yīng)急物資保稅倉(cāng)項(xiàng)目主要由3 座倉(cāng)庫(kù)、裝卸平臺(tái)和坡道組成，總建筑面積48 807.95m2，其中1#倉(cāng)庫(kù)3#倉(cāng)庫(kù)建筑面積均為18 337.29m2；2#倉(cāng)庫(kù)建筑面積為11 736.85m2。倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面采用大跨輕鋼屋面結(jié)構(gòu)，建筑高度23.7m（室外地面至女兒墻頂高度）。消防泵站建筑面積為161.02m2，變電所建筑面積為235.50m2，均為1 層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，層高為5.0m，建筑高度5.8m（室外地面至女兒墻頂?shù)母叨龋?/p>

1.2 項(xiàng)目施工特點(diǎn)分析

本項(xiàng)目為倉(cāng)庫(kù)類(lèi)建筑，一層結(jié)構(gòu)高度11m，二層結(jié)構(gòu)高度9m，結(jié)構(gòu)中多為規(guī)格尺寸大、大跨度梁，支撐高度較高的梁、板。對(duì)于混凝土模板支撐工程，搭設(shè)高度8m 及以上，搭設(shè)跨度18m 及以上，施工總荷載15kN/m2及以上，集中線荷載20kN/m及以上，均屬于超過(guò)一定規(guī)模危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程[1]。

1.2.1 工程危險(xiǎn)源分析

在施工過(guò)程中，由于支撐系統(tǒng)的不穩(wěn)定和變形，部分木方、模板的爆裂，周?chē)谋Ｗo(hù)措施不足，風(fēng)雨侵襲等都有可能導(dǎo)致發(fā)生較大危險(xiǎn)事故。

支撐體系構(gòu)件在安裝、拆除、吊裝等過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的碰撞、掉落等危險(xiǎn)，在具體的使用中，需要采取相關(guān)的保護(hù)措施，確保其工程建設(shè)的安全性。

1.2.2 工程環(huán)境特點(diǎn)

本項(xiàng)目工程位于開(kāi)封市，開(kāi)封市地處黃河的中下游，太行山的東南部，位于河南省的中部，位于河南省的中部，是一座歷史悠久的城市。開(kāi)封屬于溫暖的大陸季風(fēng)氣候，冬天干冷，春天干，夏天濕，秋天干。年平均溫度為14.52℃，年平均無(wú)霜期221d，年平均降雨量627.5 mm，夏季為降水豐富季節(jié)。

2 盤(pán)扣式腳手架特點(diǎn)及應(yīng)用

2.1 盤(pán)扣式腳手架的主要特點(diǎn)

2.1.1 功能豐富

在國(guó)內(nèi)，盤(pán)扣式腳手架得到普遍的使用。由于盤(pán)扣型腳手架的大小、外形具有一定的靈活性，因此，它不但可以在各種大小的空間中進(jìn)行靈活的排列，還可以按照施工現(xiàn)場(chǎng)的需要，選用合適的規(guī)格和高度[3]。所以，盤(pán)扣式腳手架是目前在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和建設(shè)工程施工中使用的一種功能較為豐富的施工裝備。

2.1.2 較好的承載力

盤(pán)扣式腳手架采用盤(pán)型扣件連接方式，每個(gè)扣件受力均勻，比傳統(tǒng)的搭設(shè)腳手架更穩(wěn)定。同時(shí)盤(pán)扣式腳手架具有更小的變形能力，能夠保證結(jié)構(gòu)在受力時(shí)保持穩(wěn)定。盤(pán)扣式腳手架的承受力是傳統(tǒng)腳手架的兩倍，能夠滿足各種建筑工程的需求。

2.1.3 拆裝比較高效

由于盤(pán)扣腳手架的構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，因此，它能夠快速地到達(dá)工地，并在拼裝好后起到支撐的作用[4]。此外，在盤(pán)扣式腳手架中，螺栓等部件的數(shù)量比較少，這就導(dǎo)致其拆卸和安裝的速度比較快，即使不需要太過(guò)復(fù)雜的工具，也能成功地進(jìn)行拆卸和安裝。

2.1.4 使用年限較長(zhǎng)

由于大部分的盤(pán)扣式腳手架都是采用熱鍍鋅技術(shù)，因此，它的耐蝕性和強(qiáng)度都比較高，而且它自身沒(méi)有過(guò)于復(fù)雜的螺栓等部件，因此，在使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)部件遺失的情況。所以，盤(pán)扣型腳手架的壽命很長(zhǎng)。

2.1.5 安全性能好

盤(pán)扣式腳手架采用先進(jìn)的防脫設(shè)計(jì)，每個(gè)扣件都帶有防滑孔，能夠保證結(jié)構(gòu)在受力時(shí)保持穩(wěn)定。盤(pán)扣式腳手架具有更高的安全性，能夠防止扣件脫落、滑脫。因此，連接處的堅(jiān)固程度，支架本身的穩(wěn)定程度，都要比傳統(tǒng)腳手架好上許多。

2.2 盤(pán)扣式腳手架的主要作用

盤(pán)扣式腳手架是一種重要的建筑設(shè)施，它的主要作用包括：①支撐結(jié)構(gòu)：盤(pán)扣式腳手架可以為結(jié)構(gòu)提供支撐，確保結(jié)構(gòu)在受力時(shí)保持穩(wěn)定。②支撐模板：盤(pán)扣式腳手架可以作為模板的支撐架，保證模板的位置準(zhǔn)確。③承受荷載：盤(pán)扣式腳手架具有很強(qiáng)的承受力，可以滿足各種建筑工程的需求。④提高施工效率：盤(pán)扣式腳手架操作方便，可以快速搭建各種形狀和高度的建筑結(jié)構(gòu)，提高施工效率。

在工廠項(xiàng)目建設(shè)中，通常采用盤(pán)扣腳手架作為立架。另外，對(duì)于外立面不平整的民房，采用盤(pán)扣支架，其主要功能為外墻支架。在音樂(lè)會(huì)或其他重要的演出中，一般都會(huì)使用盤(pán)扣支架來(lái)搭設(shè)涼棚或看臺(tái)[5]。因此，盤(pán)扣式腳手架在建筑工程中具有重要的作用，它的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。

3 盤(pán)扣式腳手架工藝及施工過(guò)程方案

3.1 盤(pán)扣式外防護(hù)架施工方案

本項(xiàng)目為物流廠房類(lèi)項(xiàng)目，倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面采用大跨輕鋼屋面結(jié)構(gòu)，墻面為彩鋼板結(jié)構(gòu)，后期基本不存在外墻裝飾裝修工作。結(jié)構(gòu)較為規(guī)則簡(jiǎn)單且高支模超危工程體量較大，約33萬(wàn)m3，因此本項(xiàng)目選取更安全、更便捷、更經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)型承插型盤(pán)扣式腳手架。

目前在盤(pán)扣式腳手架搭設(shè)過(guò)程中外腳手架一般采用雙排落地盤(pán)扣式腳手架作為施工操作外防護(hù)架，腳手架基礎(chǔ)為混凝土墊層。項(xiàng)目若采用落地式外腳手架，搭設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)需要外墻板施工時(shí)，必須拆除外架，否則由于外架距離建筑物較近可能影響外墻板安裝施工，并且落地式外腳手架搭設(shè)拆除費(fèi)工費(fèi)時(shí)，施工效益不高[6]。

本工程外腳手架施工工藝是采用承插型盤(pán)扣式定型三角架作為外防護(hù)架，如圖2 所示，該工藝主要采用定型構(gòu)件三角架配合架體、鋼腳手板等作為外防護(hù)架。

3.1.1 搭設(shè)材料及連接方式

搭設(shè)材料主要為定型構(gòu)件三角架、立桿、水平桿、連接盤(pán)、插銷(xiāo)、密目安全網(wǎng)及鋼制腳手板等。構(gòu)件連接方式主要為承插型扣接。定型三角架外防護(hù)架示意圖，如圖1 所示。

圖1 定型三角架外防護(hù)架示意圖

3.1.2 搭設(shè)方法

Step.1 在盤(pán)扣架體搭設(shè)至頂層步距時(shí)，同步搭設(shè)周?chē)羌?，將三角架與立桿上連接盤(pán)扣接，形成側(cè)邊懸挑三角形桁架。

Step.2 三角架間距根據(jù)沿梁方向立桿間距設(shè)置（根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況），三角架與立桿連接及接觸的地方，沿三角架長(zhǎng)度方向增設(shè)水平桿，相鄰三角架連接牢固；

Step.3 在外側(cè)連接盤(pán)位置繼續(xù)向上承插連接立桿及橫桿形成側(cè)邊防護(hù)欄桿，確保側(cè)邊防護(hù)欄桿高出作業(yè)面1.5m 以上；

Step.4 在三角架橫桿上滿鋪鋼制腳手板，在防護(hù)欄桿外側(cè)滿掛密目安全網(wǎng)，鋼腳手板的掛鉤應(yīng)穩(wěn)固扣在水平桿上，掛鉤應(yīng)處于鎖住狀態(tài)。

對(duì)于新型的設(shè)備的導(dǎo)入以及相關(guān)的技術(shù)的運(yùn)用，需要大量的資金和投入使用，推動(dòng)施工現(xiàn)場(chǎng)的效率的提升以及要需要建立相關(guān)的信息技術(shù)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和研發(fā)機(jī)構(gòu)需要相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)其新型設(shè)備進(jìn)行深入的探討和分析，掌握其利用規(guī)律以及設(shè)備使用的最大化效用，在全面提升企業(yè)施工的工程進(jìn)度和節(jié)省成本方面扮演著重要作用，也是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工人員提出了一個(gè)更高的要求，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)的設(shè)備的技術(shù)參數(shù)方面的學(xué)習(xí)以及相應(yīng)的規(guī)范使用設(shè)備的手法等方面的學(xué)習(xí)與宣導(dǎo)，讓全員形成一種自主學(xué)習(xí)和自主發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力，全面提升施工的工作效率和企業(yè)方面的效益。

本施工技術(shù)替代落地式外腳手架，可以顯著提高施工效率，降低工程成本，提升工程質(zhì)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。定型三角架外防護(hù)架現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例，如圖2 所示。

圖2 定型三角架外防護(hù)架現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例

3.2 盤(pán)扣式腳手架系統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控

本工程采用智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行模板支撐架體變形監(jiān)測(cè)，通過(guò)將監(jiān)測(cè)傳感器、計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與高支模的安全管理規(guī)范相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)模架支撐體系科學(xué)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)高支模架體坍塌前各桿件變形和受力情況，有針對(duì)性地采集數(shù)據(jù)。

選擇支撐架體受力的關(guān)鍵部位及薄弱部位安裝相應(yīng)的傳感器，為這些點(diǎn)位分別布置位移傳感器、傾角傳感器、軸壓傳感器，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳跨度較大的梁板的跨中、懸挑構(gòu)件的端部及其他承受荷載較大或穩(wěn)定性較差的部位，再至智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)時(shí)采集支撐架體的傾角、位移、軸壓等數(shù)據(jù)，當(dāng)某處變形或受力超過(guò)預(yù)警值時(shí)，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，這時(shí)由專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)人員根據(jù)實(shí)際情況對(duì)架體進(jìn)行檢查、分析，并采取處置措施從而確保施工過(guò)程安全。

3.2.1 安全性影響因素

在活荷載下，盤(pán)扣架水平橫桿及主次楞將產(chǎn)生彎矩，而豎桿將產(chǎn)生軸向收縮。因此，如果鋼筋發(fā)生較大的變形，將會(huì)對(duì)混凝土的澆筑質(zhì)量造成很大的影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起混凝土的開(kāi)裂。同時(shí)，框架載荷不均勻是因?yàn)榭蚣茇?fù)載不均勻造成。因此，需要每一根桿都有一定的彎曲剛性，以克服因變形而引起的危險(xiǎn)。

3.2.2 盤(pán)扣式腳手架重點(diǎn)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

盤(pán)扣式腳手架的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：（1）安全性，盤(pán)扣式腳手架需要監(jiān)測(cè)安全性，確保支架的穩(wěn)定性和承載能力滿足工程要求。（2）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，盤(pán)扣式腳手架需要監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保支架在受力時(shí)保持穩(wěn)定。（3）載荷能力，盤(pán)扣式腳手架需要監(jiān)測(cè)載荷能力，確保支架在受力時(shí)能夠穩(wěn)定支撐。主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有立桿軸力、立桿傾斜、豎向位移及水平位移等。

3.2.3 監(jiān)測(cè)方式方法

本工程采用智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行模板支撐架體變形監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)平臺(tái)、監(jiān)測(cè)傳感器、監(jiān)測(cè)組網(wǎng)設(shè)備及監(jiān)測(cè)終端組成，系統(tǒng)構(gòu)成示意如圖3 所示.

圖3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

選擇支撐架體受力的關(guān)鍵部位及薄弱部位安裝相應(yīng)的傳感器，一般設(shè)在跨度較大的梁板的跨中、懸挑構(gòu)件的端部及其他承受荷載較大或穩(wěn)定性較差的部位。支撐架體搭設(shè)完成后安裝架體變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置圖對(duì)傳感器進(jìn)行編號(hào)。

3.3 施工過(guò)程中對(duì)盤(pán)扣式腳手架監(jiān)測(cè)

為了確保盤(pán)扣腳手架體系的安全性，在綁扎鋼筋、澆筑混凝土?xí)r，要了解模架體系的縱向、側(cè)向受力與變形。在混凝土終凝前，獲得不同條件及承載力作用下，盤(pán)扣式腳手架的具體變形數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以使其達(dá)到最優(yōu)的安全狀態(tài)。

在澆筑混凝土的過(guò)程中，需密切關(guān)注架各項(xiàng)監(jiān)測(cè)值，若超過(guò)監(jiān)測(cè)報(bào)警值，要立刻向現(xiàn)場(chǎng)管理人員匯報(bào)，并要求暫?；炷翝仓┕ぃ瑢?duì)變形量大的部位進(jìn)行分析處理，采取措施加固完成并經(jīng)重新驗(yàn)收后再進(jìn)行混凝土澆筑施工。

4 盤(pán)扣式腳手架工程驗(yàn)收及使用效果

盤(pán)扣式腳手架支撐體系要在施工前、中、后三個(gè)階段進(jìn)行分階段驗(yàn)收，各階段施工檢查驗(yàn)收主要內(nèi)容如下：

架體搭設(shè)前主要對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料及構(gòu)配件質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，對(duì)支架地基、基礎(chǔ)、立桿、縱橫梁、模板等結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行全面檢驗(yàn)。

架體搭設(shè)中主要對(duì)架體的搭設(shè)方法、架體三維尺寸、架體搭設(shè)節(jié)點(diǎn)、斜桿及剪刀撐等布置是否符合方案設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確保其按照方案設(shè)計(jì)施工。

架體搭設(shè)后，混凝土澆筑前需對(duì)架體搭設(shè)的質(zhì)量及安全進(jìn)行全面排查，確保其符合方案設(shè)計(jì)；混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)檢查監(jiān)測(cè)架體穩(wěn)定性及位移，確保架體整體穩(wěn)定無(wú)較大位移，保證施工安全。

盤(pán)扣式腳手架是一種在高支模系統(tǒng)中廣泛使用的支撐體系，它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載力強(qiáng)的新型腳手架，在高支模工程中表現(xiàn)出強(qiáng)大的綜合性能。本論文以開(kāi)封市進(jìn)口應(yīng)急物資保稅倉(cāng)項(xiàng)目為背景，通過(guò)對(duì)盤(pán)扣式腳手架的實(shí)際運(yùn)用，再次證明盤(pán)扣式腳手架更安全、更便捷、更經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)；通過(guò)對(duì)盤(pán)扣式腳手架的專(zhuān)項(xiàng)研究，對(duì)項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新、二次經(jīng)營(yíng)有重要的意義，也能為公司降本增效、開(kāi)拓市場(chǎng)添磚加瓦，以技術(shù)創(chuàng)新助力公司高質(zhì)量發(fā)展，并為同類(lèi)建筑高支模支撐體系施工提供經(jīng)驗(yàn)。

5 結(jié)論

綜上所述，盤(pán)扣式腳手架和高支模專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用在工業(yè)廠房建設(shè)中具有重要的意義。通過(guò)本文的介紹和分析可以看出，這兩種技術(shù)的互相補(bǔ)充，可以提高工業(yè)廠房項(xiàng)目的施工效率和施工質(zhì)量，并且能有效降低施工過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，也要認(rèn)識(shí)到這兩種技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，應(yīng)該積極探索和解決這些問(wèn)題，以進(jìn)一步優(yōu)化這兩種技術(shù)的應(yīng)用效果。總之，盤(pán)扣式腳手架和高支模專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)廠房建設(shè)中不可或缺的重要技術(shù)手段，相信在未來(lái)的工程實(shí)踐中將發(fā)揮出更大的作用。