北京城乡建设集团工程承包总部  李相凯 李孟男 李海旭

【摘要】 轮扣式脚手架作为一种新型脚手架在欧美日韩等发达国家应用十分广泛。本文以北京市政路桥集团昌运宫办公楼项目为背景，通过对全部33345m²轮扣式脚手架模板支撑体系搭设经验的总结，介绍了轮扣式脚手架在模板支撑体系中的施工技术。

 

1工程概况

昌运宫办公楼地下3层，地上15层，总建筑面积33345m²，结构体系为框架、剪力墙结构。三处超高部分板下净高分别为12.83m、9.16m和8.58m，梁下净高分别为12.35m、8.10m和8.6m，楼板厚120mm。综合考虑工期和安全等因素，模板支撑选用轮扣式满堂脚手架作为支撑体系。

2轮扣式脚手架的特点

轮扣式脚手架结构合理、装拆方便、节省工料、安全可靠，在人民大会堂、北京饭店、东方广场等许多重点工程中大量应用，取得了良好的效果。

2.1稳定性

设计构造特性可知，插头向上滑动的临界摩擦系数小于材料本身的摩擦系数，在荷载作用下，该脚手架插头具有自动锁紧的功能，即在荷载作用下插头会越来越楔紧，不会向上滑出。2）当水平加载时，轮扣式脚手架具有典型的半刚性连接特征，轮盘处的相对变形可缓解杆件内的应力集中，从而使架体具有较高的抗侧移刚度。3）轮扣式脚手架减少了大量活动配件，使得施工人员对于节点连接刚度不利因素的影响降低到最小，从而使其稳定性和搭设质量优于传统脚手架。

         图2.1轮扣式脚手架节点

2.2经济性

轮扣式脚手架支撑体系，从搭设到拆除的全过程能做到省工省时、方便快捷，比普通钢管脚手架提高工效一倍以上，从而降低了施工成本，提高了经济效益。

3模板支撑体系设计

本工程模板支撑体系设计思路是：先大空间，后小空间；先内部，后外部。因受结构空间限制，局部必须保证横杆连成整体，并综合考虑梁底立杆和板底离墙立杆的间距等因素。

3.1立杆

由于轮扣式脚手架的立杆模数通常固定，本工程采用的模数为600mm和900mm两种，因此在设计架体时，先考虑梁底的立杆数量和间距，再综合考虑板底和离墙立杆间距。当设计梁下立杆时，需保证立杆处于梁的正下方，而不是梁的两侧，避免使梁下木方受到来自梁的向下剪力。立杆距离剪力墙或柱边距离不宜大于500mm。

图3.1立杆布置图

3.2 横杆

架体的横杆必须连成整体，步距的设置需与轮盘模数相对应，并考虑超高部位高度因素，因此步距设计为1200mm，符合轮盘模数。

                                  图3.2架体立面图

对于板面标高变化较大的部分，应增加水平钢管，与大面轮扣脚手架连成整体。超高模架支撑体系需设置竖向和水平剪刀撑，剪刀撑和需要抱柱的地方采用扣件和钢管连接。

图3.3设置剪刀撑

 

图3.4搭设满堂脚手架

4施工要点

（1）超高部位混凝土浇筑采用拖式地泵浇筑，布料杆下垫脚手板设置于梁顶，布料杆下部支撑位置增设2根承重钢管立杆。

（2）混凝土浇筑时，由中心向两边浇筑，先浇筑梁后浇筑板，当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑。

（3）轮扣式模板支架顶部支撑点距离支架顶层横杆的高度最大为500mm。

（4）立杆顶部自由端高度超过规定范围，应在底板纵向方向增设水平钢管与立杆连接。

（5）超高模架下面2～3层要做回顶处理，直到超高模架拆除。

（6）轮扣式超高模架四周应增设水平钢管与周围脚手架连成整体。

（7）拆除作业必须先拆除水平横杆后拆除立杆。

5模板支撑监测

为避免混凝土浇筑过程中架体失稳带来的安全及质量隐患，在混凝土开始浇筑至终凝的过程中，由专人实时对架体进行监测。在板中或梁的跨中做一个监测点，检测人员应在旁观测，使其保持在全站仪的可视范围内。

检测方法为：将一根钢筋垂直固定在模板上，钢筋顶部用油漆做好监测点。在浇筑混凝土前，用全站仪对监测点进行初始观测，记录数据。在浇筑混凝土的过程中及混凝土终凝后，持续对监测点进行观测，看是否出现沉降及水平位移。

6模板支撑体系对比分析

目前市场上大量应用的脚手架支撑体系主要有盘扣式、轮扣式、碗扣式和扣件式4种。盘扣式脚手架支撑体系由立杆、横杆和斜拉杆组成，材质为Q345B且经过热镀锌处理，与轮扣式脚手架相比有斜拉杆，但材料成本较高。扣件式脚手架支撑体系立杆长度任意，接头容易错开，价格较低，与轮扣式脚手架相比，节点处的杆件为偏心连接，承载能力较低，节点处的连接力受螺丝拧紧程度的影响，因而其搭设质量有较大的人为因素影响。碗扣式脚手架是铁道部专业设计院的专利产品，具有多功能性、承载力高、整体强度好等特点，但与轮扣式脚手架一样，其柱距、步距和排距不再是任意的，其结构尺寸由其结构元件所确定。

本工程使用了轮扣式脚手架体33345m²，经济效益分析如表6.1所示：

表6.1 模架支撑体系成本分析表

7结语

综上所述，采用轮扣式脚手架不仅施工安全可靠、装拆速度快，而且脚手架用钢量可减少30%～50%，装拆工效提高一倍以上，施工成本可明显下降，施工现场文明、整洁。

建议高大空间的模板支架尽量采用轮扣式脚手架，避免使用扣件式脚手架，以保证施工安全。

参考文献：

【1】建筑施工承插型轮扣式钢管支架安全技术规程 JGJ231-2010

【2】杨伟军、杨永达、杨曙. 轮扣式钢管支模架节点连接性能试验研究[J].工业建筑，2012，42（10）：101-107.

【3】吴九.浅析碗扣式脚手架在高大空间结构施工中的应用[J].陕西建筑，2011（6）.

【4】曾凡奎，刘学兵，胡长明. 高大模板支架承受的两种特殊荷载分析及建议[J].青岛农业大学学报：自然科学版，2007,2（4）：308-309.