轮扣式脚手架在工程中的应用

轮扣式脚手架在工程中的应用上海分公司第二工程管理部白武龙、郭宁军摘要：郑州荣盛花语水岸项目二标段是一个普通住宅项目，支模架采用轮扣式钢管脚手架进行搭设，轮扣式钢管脚手架是承插型自盘扣式脚手架基础上进一步简化衍生的一种脚手架，前期主要用于路桥、市政工程中，渐渐在民用房建工程得得到运用。本文主要总结轮扣式钢管脚手架在工程的实际使用情况，浅析轮扣式钢管脚手架应用关键词：脚手架支模架轮扣架工程概况本工程位于郑州市西四环与化工路交叉路口处，是一住宅小区工程，我公司承建标段包含4栋主楼以及其周边附属地下车库，建筑面积130000㎡，主楼为剪力墙结构，附属地库为框架结构。本工程4栋主楼部分地上4层以下以及其附属车库范围内使用轮扣式脚手架进行支模架搭设。主楼部分层高地下室最大层高3.4m，其余层高3m，板厚度为120mm，附属车库部分层高为3.8m，楼板厚度为250mm。轮扣架简介架体组成轮扣架全称是多功能轮扣式脚手架（以下简称轮扣架），它是由承插型盘扣式脚手架衍生而来的一种新型的建筑支撑系统。轮扣架支撑系统立杆、水平杆。立杆是在钢管上焊接有轮盘和连接套管的竖向支撑杆件，如图1轮扣立杆实物图，连接套管主要用于上下层立杆的接长，如图2（套筒实物图）所示，轮盘用于水平拉杆与立杆的连接，轮扣架与盘扣架相比，轮扣架连接盘仅开设4个销键连接处，用于纵横向水平杆连接，盘扣式脚手架连接盘上开设8和销键连接处，用于纵横向水平杆以及斜杆的连接，如图2（轮扣连接盘），图3（盘扣连接盘）所示。图1轮扣立杆实物图图2套筒实物图图3轮扣架连接盘图4盘扣架连接盘水平杆是两端焊接有销键接头，直接与轮扣立杆连接盘进行连接的水平杆件，其实物图如图5所示。图5轮扣水平杆轮扣架优点分析轮扣架是一种便捷式支撑脚手架，实现了钢管脚手架在结构上无任何专门的锁紧零件，并且无任何活动零件。它具有以下特点：从受力上而言，与扣件式脚手架相比，其水平杆通过轮盘实现分段连接，可以实现水平杆与立杆中心线重合，避免了立杆的偏心受力，并且轮盘与立杆通过焊缝连接，实现工厂加工，与扣件式脚手架的扣件连接相比，其受力性能相对更加合理。从施工上而言，其立杆接长依靠立杆端部自带套筒，水平杆与立杆连接靠销键连接，无任何其他活动零件，施工方便快捷，大大提高了现场施工的工作效率，轮盘位置按照施工模数要求，位置已固定，避免现场施工的随意性。相比较常用扣件式脚手架，轮扣架立杆以及水平杆长度按照一定模数的要求加工，杆件规格数量相对较少，可以实现产品标准化包装，材料运输，现场材料周转以及保管储存较为方便。轮扣架按照一定模数进行加工，其规格相对较少，方便标准化打包运输。轮扣架规格轮扣架立杆分为标准杆与非标准杆，其长度按照一定模数要求进行设置，具体如图6、图7所示。其立杆规格详见表1（立杆参数表）所示。图6立杆标准杆示意图图7立杆非标准杆示意图表1轮扣架立杆参数表标准杆非标准杆型号A（mm）理论重量（Kg）型号A（mm）理论重量（Kg）LG-300300017.06LG-210210012.21LG-240240013.82LG-15015008.87LG-180180010.52LG-909005.71LG-12012007.31LG-606004.07轮扣架水平杆根据施工现场常用规格进行设置，河南市场常用的包括0.6m、0.9m以及1.2m三种规格。方案设计适用范围根据现场轮扣架使用情况，总结出轮扣架适用的情形，如下所述：轮扣架节点连接依靠连接盘以及横杆端部销键进行连接，其节点连接牢固程度相比传统的扣件式脚手架较为薄弱，因此不适用于高大模板的支设，适用于模板搭设高度在5米以下的，楼板厚度不大于300mm的模板支模架搭设。由于轮扣架水平杆固定在连接盘上，连接盘在立杆上位置相对固定，若相邻两立杆存在一定的高低差，将会导致水平杆无法有效连接在两根立杆上，无法起到对立杆在一个方向的约束作用，因此轮扣架不适用于架体搭设基础标高变化较大的结构。轮扣架水平杆为定型化连接，单根水平杆长度长度固定，因此每根立杆之间的间距需与水平杆长度相一致，否则亦会导致水平杆无法与立杆进行连接的情况发生。并且在进行立杆位置布置时，受到水平杆模数要求的限制，立杆排布较为困难。因此轮扣架适用于结构形式较为规整的框架结构，对于纵横向结构墙体较多的剪力墙结构，不建议使用轮扣架进行搭设。施工方案方案制定流程结合本工程实际施工经验，轮扣架方案制定流程如下图所示。图8方案制定流程图体系选择由于轮扣支模架体目前在全国阶段处于尚未普及阶段，仅在部分省市使用面较广，本工程所在地河南省市场上有较多轮扣架租赁厂家，其他省市未做相应调研工作，工程开展前应提前对当地的钢管租赁市场进行相应调研工作，主要包括以下几点：是否有轮扣架钢管租赁。数量是否能满足施工现场供应需求。轮扣架立杆以及水平杆规格、管径、壁厚等具体参数。技术部门应根据现场工程概况，进行轮扣架的经济性、实用性分析，根据上文所述，轮扣架优缺点比较明显，这使得轮扣架的使用范围有了一定的限制，应根据实际情况具体分析确定是否采用轮扣架支模体系。支模参数确定与传统的扣件式钢管脚手架类似，轮扣架在进行方案确定时需确定其主要的搭设参数，主要包括以下几点：（1）立杆高度；扣件式钢管脚手架长度一般为100mm一档，规格型号较多，适用性也较广，轮扣架立杆为模数化设置，根据上文郑州市场调研情况来看，轮扣架立杆规格为300mm一档，这使得一定层高下，轮扣架搭设无法满足规范规定的要求，主要是上部可调托撑外伸长度会过长，不满足安全施工要求。由于每根立杆端部会焊接一个100mm长度套筒，所示每根立杆实际长度会比其杆端长度加100mm，因此进行计算时需考虑端部套筒长度，另外当两根立杆对接时，立杆一端需套进套筒100mm，此时需要减去100mm长度，结合本工程实际，对立杆高度计算进行以下示范。本工程地下室层高为3.8m，板厚250mm，模板采用厚度15mm胶合板，次楞为42*92mm木方立方，主楞为48mm双钢管。支模架搭设净高为：3.8-0.25=3.55m扣除模板背楞后高度为：3.55-0.015-0.092-0.048=3.395m立杆选择：2.5m+0.6m立杆实际高度：2.5+0.1+0.6+0.1-0.1=3.2m此时上部托撑长度为195mm，满足施工要求，立杆高度选择合适。（2）水平杆步距：水平杆步距选择时注意需与立杆上轮盘间距模数相对应，为0.6m倍数，设计时需注意，步距选择需结合上部楼板厚度以及施工荷载，并根据计算结果确定。力学计算力学计算是对支模架方案得数据验证部分，是不可或缺的一个重要环节，目前国家尚未出台任何有关于轮扣架的国标以及技术规程，进行力学计算时可参照《建筑施工脚手架安全技术统一标准》（GB51210-2016），《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010），以及广东省地防标准《轮扣式钢管脚手架安全技术规程》（DB44/T1876-2016），此技术规程广东省针对轮扣架进行编制，可作为轮扣架设计、计算、施工以及学习依据进行使用。目前常规的支模架计算主要依靠计算机软件进行计算，主要包括品茗安全计算软件，PKPM安全计算软件以及广联达安全计算软件，此三款软件计算依据均为国标或国家技术规程，不包括地方性标准以及技术规程，上述安全计算软件2018款均已更新将《建筑施工脚手架安全技术统一标准》（GB51210-2016）作为计算依据之一，计算时可选择此规范作为计算依据。利用计算机软件进行计算时，计算参数需根据实际情况进行输入，轮扣架扫地杆据地距离为350mm，非扣件式脚手架规定的200mm，并且为保证支模架体安全，进行钢管参数输入时需根据现场实际参数进行输入，目前市场上钢管规格无法达到规范要求的3.6mm壁厚要求。细部处理立杆排版由于轮扣架的水平杆模数要求，使得轮扣架无法像扣件式脚手架一样间距可以在现场进行自由调节，进行轮扣架施工前，需根据图纸进行立杆排版，局部遇梁或者墙，考虑立杆需距离墙面或者梁面300mm左右方便拆模加固，可以在局部适当增加或减少一个水平杆模数进行调节，使得满足现场施工要求，立杆间距增大时可考虑增加剪刀撑进行架体加固。梁底支撑梁底支撑一般要求支撑立杆居中布置，按照轮扣架的模数要求很难满足此项要求，进行梁底支撑设计时，可考虑梁底使用扣件式钢管脚手架进行加固，并将梁底立杆通过水平杆与梁两侧立杆进行扣件连接，具体如图9所示。图9梁底支撑图高差处理轮扣架水平杆连接轮盘在立杆上位置固定，遇见高低差情况将导致水平杆无法连接，架体出现无法形成整体的情况，如图10所示。图10高低差示意图针对以上情形，提供以下两种解决措施供参考。（1）于低处立杆下方垫置垫块或者设置可调底座调节立杆高度，使得立杆轮盘处于统一水平面上，具体如图11、图12所示。图11高低差处理示意图1图12高低差处理实物图（2）降板范围较大，使用可调底座等成本较高时，以及降板高度较大，无法使用可调底座以及垫板仅进行垫高时，可将降板外圈水平杆采用扣件与立杆进行相连接，降板范围内水平杆按照方案步距要求进行连接，保证降板区域架体与四周架体可靠连接形成整体。如图13所示。图13高低差处理示意图2施工要求轮扣架施工流程与扣件式脚手架相同，主要是架体搭设时节点连接方式不同，施工过程中需对节点是否锁紧仅检查，