插接式钢管脚手架及支撑架应用

插接式钢管脚手架及支撑架应用

李荧

湖北华盛建设有限公司 湖北省宜昌市  443000

摘要：插接式钢管架是由四川华通建筑科技有限公司发明的一种新型脚手架体系。根据其技术特点可广泛应用于建筑结构及市政桥梁工程的脚手架及模板支撑系统、装修工程及钢结构安装工程施工、航空、船舶工业维修，还可作为临时看台、临时人行天桥、临时大屏幕等临时设施的支承结构。本项目单体工程第四教学楼模板支撑架采用插接式钢管脚手架。

关键词：稳定性、施工工效、外观新颖

一、主要技术内容

（1）插接式钢管脚手架设计

1）基本组件为：立杆、横杆、斜杆、底座等。

2）功能组件为：顶托、承重横杆、用于安装踏板的横杆、踏板横梁、中部横杆、水平杆上立杆。

3）连接配件为：锁销、销子、螺栓。

4）其特征是沿立杆杆壁的圆周方向均匀分布有四个U型插接耳组，横杆端部焊接有横向的V型卡，斜杆端部有销轴。

5）连接方式：立杆与横杆之间采用预先焊接于立杆上的U型插接耳组与焊接于横杆端部的V型卡以适当的形式相扣，再用楔形锁销穿插其间的连接形式；立杆与斜杆之间采用斜杆端部的销轴与立杆上的U型卡侧面的插孔相连接；根据管径不同，上下立杆之间可采用内插或外套两种连接方式。

6）节点的承载力由扣件的材料、焊缝的强度决定，并且由于锁销的倾角远小于锁销的摩擦角，受力状态下，锁销始终处于自锁状态。

7）架体杆件主要承重构件采用低碳合金结构钢，结构承载力得到极大的提高。该类产品均热镀锌处理,构件不会发生锈蚀，使用寿命延长，也保证了结构承载力不会因结构构件锈蚀而降低。

（2）插接式钢管脚手架在施工中应根据工程结构设计图、施工要求、施工目的、服务对象及施工现场条件，编制脚手架或模板支撑专项施工方案及施工图。对设计方案进行详细的结构计算，确保脚手架或模板支撑架的稳定性。制定确保质量和安全施工等有关措施，制定脚手架或模板支撑架施工工艺流程和工艺要点，根据专项施工方案对所需材料进行统计。

二、技术特点

插接式钢管脚手架外观新颖、结构简单，与传统的扣件式钢管架相比具有以下几方面特点：

1、杆件的原材料升级，节点连接可靠，结构形式设计科学、合理，搭设的精度高，因此，该脚手架结构体系具有承载力高、稳定性好的特点，安全系数明显提高；

2、插接式钢管脚手架体系的连接方式不同于传统的扣件式、碗扣式脚手架体系，其将节点的扣件焊接与杆件上，最大限度的提高了施工工效，零部件基本无损耗；

3、与普通钢管架相比，节省管材的使用数量；

4、搭设成形后外观规范美观，符合安全文明施工的要求；

5、适用范围广：综合上述特点，插接式脚手架搭设而成的结构形式多样，除了传统的满堂红脚手架，还可以搭设成悬挑形式，悬跨形式，移动脚手架等结构类型。适用于建筑施工内、外架，模板支撑架，施工用平台等。

三、常规模板支撑技术

1、工程实际中很少碰到北京首都国际机场T3航站楼工程那样大的大跨度空间施工，但目前国内也有不少已应用的典型工程：国家游泳中心钢结构安装工程及内外膜结构安装工程、中国科技新馆钢结构安装工程、京承高速15标桥梁工程等。下面介绍由我公司在建较有代表性的学校项目：

（1）、第四教学楼：地下一层，地上五层，建筑面积约17807㎡，最高支模高度9.00m，最大梁截面450×1700，最大梁跨度9.60m。

（2）、图文信息中心：地下一层，地上六层，建筑面积约26332㎡，最高支模高度33m，最大梁截面400×1600，最大梁（弧形梁）跨度32m，有部分悬挑结构，外形类似漏斗状。

以上两个单体工程在编制方案及施工中虽有《建筑施工模板安全技术规范》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等规范的支持，但采用传统的扣件式脚手架在施工中有许多不可避免的问题：

（1）、钢管、扣件材质大多不合格，现市场中绝大部分钢管壁厚小于3.6mm，扣件螺栓拧紧扭力矩达不到65N·m。这样在计算和实际使用中就有许多尴尬，力学计算平均值不好掌握，与规范强构配件规定有冲突。

（2）、高支模、大跨度工程计算立杆间距、步距小，纵横向剪刀撑搭设困难。大部分模板支撑设计计算立杆纵横距均小于0.9m，步距小于1.2m，势必造成内部空间小，但模板安全技术规范规定：“满堂模板和共享空间模板支架立柱，在外侧周圈设由下至上的竖向连续式剪刀撑；中间在纵横向应每隔10米左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑，并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑”、“当建筑层高在8-20m时，在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑”、“超过5m时，立柱周围外侧和中间结构柱部位，水平6-9m、竖向2-3m与建筑结构设置固结点”等强制性条款，这就造成前期备料到后期加固架设施工材料多、操作空间小，剪刀撑、固结点施工难度加大。

（3）、材料用量多，管理困难。各种管件、扣件等数量多，对运输、使用、保管等带来不小的挑战。

（4）、使用人员多，搭设工期长，影响整体施工进度。

（5）、扣件拧紧力矩不好掌握、检查，达不到设计要求。由于操作工人素质不一，拧紧力矩达不到要求，检查工作难度大。

（6）、满堂脚手架不能形成跨度较大的通道，施工困难及防火达不到要求。空间小，上部模板、钢筋等安装不便，并留有安全隐患。

四、插接式钢管脚手架应用效果

以在建学校项目的单体工程第四教学楼为例，该单体工程在施工中采用的是插接式钢管脚手架。对于插接式钢管脚手架的首次应用，发现了许多的对施工的有利点，当然也在实际应用中存在一些需要解决的问题。

（1）、插接式钢管脚手架体系安全可靠，美观大方，能够有效的保证建筑工程的施工安全；

（2）、施工快捷，质量稳定，周转率高，由于没有零散小部件，从源头上大大降低了材料的丢失率，并且搭设所需劳动力也大大减少，从而达到节约成本的目的；

（3）、插接式钢管脚手架带来施工便利的同时，也给实际施工带了一些问题。

①、立杆上的插接耳组属于固定间距，受梁的高度、层高影响，插接式钢管无法连接，梁下小横杆需要额外采用扣件式钢管；

②、一层为地下室顶板，因工期原因，周边未回填，二层边框梁支撑架采用斜撑的形式，插接耳组为垂直固定于立杆上，梁下支撑也需采用扣件式钢管脚手架加固；

目前第四教学楼已完工，从施工中采用插接式钢管脚手架的具体情况来看，虽然实际施工中存在一些问题，但插接式钢管脚手架在施工应用中还是利大于弊。

五、总结

从插接式钢管脚手架方便快捷的安装和结构承载能力打、周转率高的特点看，大大节约了劳动力成本。和传统脚手架相比，同类型结构的安装工效至少能提高2到3倍以上，并且该产品的热镀锌工艺能保证其至少能使用20年以上。其热镀锌工艺的组成，大大提高了产品的清洁性，减少了本身钢材对环境的污染。其长时间的使用寿命，减少了不可再生资源投入，从而达到绿色环保的要求。

插接式钢管脚手架的优点，是扣件式钢管脚手架等传统脚手架无法比拟的，应大理推广、使用，从而引导整个行业的进步。

参考文献

【1】《关于插接式钢管脚手架技术的思考》 期刊论文

【2】杜荣军 《建筑施工脚手架实用手册》 中国建筑工业出版社

【3】方宇 《插销式钢管脚手架安全性能研究》 重庆大学硕士学位论文

【4】黄强 《插销式钢管脚手架节点性能研究》 重庆大学硕士学位论文