盘扣式脚手架在工程中的应用及施工技术

盘扣式脚手架在工程中的应用及施工技术

刘海鸥1温建祥2

1中石化胜利建设工程有限公司山东省东营市257000；

2中国建筑第八工程局有限公司上海分公司上海市200120

摘要：盘扣式脚手架作为一种建筑结构施工新型支撑体系，其灵活多样的结构组合形式，稳定的结构支撑体系，以及快捷高效的搭设施工工艺，在建筑领域有着广大的发展潜力。结合工程实例，经计算后确定脚手架搭设方案，通过与传统的钢管扣件式脚手架相比较，展现了盘扣式脚手架多方面的优势，再通过分析其在应用中比较突出的成本和管理问题，总结出盘扣式脚手架在建筑工程中的适用性和所具备的推广价值。

关键词：盘扣式脚手架；外脚手架；施工成本；施工管理

引言

目前，在外围护架体系和支撑体系（高大支模工程）施工过程中，很多公司要求不得使用扣件式钢管脚手架，建议使用盘扣式等新型脚手架体系。这种做法主要是为了规避目前市场钢管壁厚的问题。

国内常用的扣件式钢管脚手架（图1）的扣件多为铸铁制作[1]，钢管采用Φ48.3×3.6，材质为Q235普通碳素结构钢[2]。目前市场上扣件式钢管脚手架质量参差不齐，钢管的壁厚、材质难以保证，其机械性能难以满足要求；甚至扣件螺丝锈蚀、滑丝仍然使用，致使拧紧力矩达不到规定要求，导致安全隐患较大。

图2销键型钢管脚手架及支撑架

1.盘扣式脚手架相关内容简析

1.1.概念

盘扣式脚手架又被称为“圆盘式脚手架”，该项技术最早起源于德国，属于欧美国家建筑行业主流产品。支撑架主要由立杆、横杆、斜杆等组成，圆盘中附有八个孔，其中四个小孔为横杆所有，另外四个大孔则由斜杆所有。在横杆与斜杆的连接期间，主要为插销式，以确保杆件、立杆之间的牢固性、连结性。斜杆与横杆均依据钢管圆弧特点制造，与立杆钢管为整面接触，在敲紧插销后，通过“三点受力”的特点牢牢固定、增加结果强度，并传递水平力。此外横杆头与钢管身的设计主要利用满焊完成固定，确保了力量传递期间不会造成影响。斜杆头属于可转动接头，通过铆钉斜杆、钢管身等固定。立杆的连接主要通过四方管连接棒为主，连接棒以固定于立杆上，因此无需其他接头组间予以组合，省去了材料遗失、整理等带来的麻烦。

1.2盘扣式脚手架支撑体系要点

盘扣式脚手架承重支撑水平力的稳定与传递主要通过自身结构体系完成，整体间断需利用普通钢管、扣件等作整体的连接。若地基过高，可以对节点进行调整。按照规定的要求，伸出顶层的水平杆臂长应大于65cm，保证露出的长度小于40cm，插入深度大于15cm，调节丝杆外露不可超过25cm，水平杆的离地应小于55cm。整体施工过程需要按照标准的要求进行设置，按照设计方案完成，采用4根固定支杆对整体的构架进行固定。安装水平横杆之后，对周围进行扩展搭建，保证后续的工作顺利进行，方可下一层搭设。在调整水平方面，应做好场地四周的水平标记，对构架安装支撑之后，使用相应的测量工具，对其测量，如果角度出现变化，需要及时进行调整，保证整个底座处于水平的状态。杆件组合的过程中，可以使用插销的连接方式，使用锤子对其进行敲打，安装支撑时需要注意应从下向上安装，以两米为一个安装节点，进行检查。根据实际情况对安装标准进行调整，防止连接处出现错位的故障。

1.3盘扣式脚手架的优势

盘扣式支架的设计与使用中，其立杆、横杆、斜杆轴线多见交汇于一处，因此又属于杠杆传动原理。使用插销的自锁原理，可以牢固的连接水平杠杆，保证连接的稳定与安全，在施工期间，检查人员仅需肉眼便可完成检查。盘扣式在其横杆端设置楔形且带有自锁功能的插销，基本无需手扶。由此可见其设计稳定、合理、安全。关于盘扣式脚手架在建筑施工中的性能特点，总结体现在如下几方面：

1.3.1结构特性

盘扣式脚手架的结构特性体现在多方面：①扣盘使用薄壁设计：扣盘内外圈边缘的设计为直角弯曲，呈冲压成型样，以便于扣盘可达到期望的高度；②水平杆与竖向斜杆连接卡钳的设计：连接卡钳设计更加经济化，充分利用了力学原理，在确保足够强度基础上，采取最轻化的设计，有效节约了材料与资源；③扣盘插孔对称的科学分布：扣盘插孔主要对称分布于盘面，与水平杆的孔窄相连接。由于水平杆为主要受力部件，因此可获得更大约束。相比之下，与斜杆连接的孔较宽，以此方可在连接斜杆期间快捷、灵活安装，并且在曲线布置期间，水平杆具备一定角度的灵活性；④楔子穿插自锁机构的独立性：插销多采用自锁设计功能，由于重力、互锁作用效应，即便插销敲紧，插销同样不会出现自动脱出；⑤三杆传力汇交于一点：立杆、水平杆、斜杆轴线等均汇交于一点，三杆传力到位并不会偏离中心，预防架体晃动与变形，对于安全性、稳定性获得了很大程度的保证。

1.3.2盘扣式脚手架的特点

盘扣式脚手架在建筑施工中体现出了多样化优势，总计为如下几点：①多功能组合优势：依据施工的具体要求，盘扣式脚手架可施工现场情况组成相应的尺寸，组成多种组架尺寸的单排、多排脚手架，模板支撑体系等装备，并可依据曲线布置，凸显了模板式拼装、灵活等多功能特性。②塔拆效率更高：盘扣式脚手架塔拆时更加省力、省时，特别适用于各种类型平台构架的搭建工作，且塔拆速度相较于“扣件式钢管脚手架”快4~8倍不止。③安装便捷、施工安全：在施工期间，盘扣式脚手架立杆长度规格较少，相较于同等长度“碗扣式脚手架”而言减少了超过6%~9%左右，因此塔拆起来更加轻巧、简便。④可调节性：盘扣式脚手架具有调节范围广等优势，立杆中装有多只8个插孔的固定扣盘，可在立杆上任一部位固定安装活动扣盘，以此任意调节水平杆的步距。⑤美化施工现场：盘扣式脚手架表面多涂装有电镀锌、热镀锌等工艺，很大程度上预防了钢管的生锈、腐蚀，减少了材料的耗损，有助于延长脚手架的使用寿命，加上在安装期间，脚手架排列表现证实、立体，这对于脚手架施工现场美观度意义重大[1]。

2.脚手架方案优化

该工程在最初的施工组织设计时，选用的是常规钢管扣件式脚手架，但是在施工过程中，考虑到多方面的因素，常规钢管扣件式脚手架已不能满足现场需求。

2.1安全

近年来钢管扣件式脚手架安全事故频发，且钢管扣件式脚手架在搭设过程中扣件螺栓拧紧扭力矩、立杆间距、步距、主节点的搭设等与规范要求值往往偏差过大，过程实际控制难度大，难以满足该工程对安全文明施工的高要求。

2.2工期

该工程工期紧张，加上单体多、面积大，在多个单体全面展开的情况下，为保证施工安全，必须确保第一时间搭设施工层外脚手架，外架搭设速度要求快。2.3观感

该工程业主为金融行业龙头企业，项目创优创奖目标为国内建筑行业工程质量最高荣誉奖——“鲁班奖”，因此参建各方对项目施工的整体观感要求高。

2.4创优

该工程作为全国建筑业创新技术应用示范工程、全国绿色施工示范工程、上海市重大工程文明示范工地，需选择节省材料、绿色环保的脚手架体。考虑到以上所述的制约因素，该工程将常规钢管扣件式脚手架改为了盘扣式脚手架。这种脚手架管材选用的是Q345B低碳合金钢，材料强度高、耐久性强，架体盘扣节点结构合理，脚手架整体在三维空间的整体稳定性好，具有可靠的自锁功能，能更好地满足施工安全需要。此外，盘扣式脚手架搭设速度快，能有效满足施工工期要求，再加上银灰色的外观提升了项目施工的观感质量（如图3所示），充分满足了参建各方的高标准要求，在各类创优创奖活动中，盘扣式脚手架作为一种绿色环保[2]，重复利用率高的新型架体材料，也成为了该项目的一大亮点。

图4与女儿墙连接节点

3.2脚手架搭设

该工程盘扣式脚手架底座放置在混凝土地下室顶板上，平整坚实。双排脚手架先立内排立杆，后立外排立杆。每排立杆先立两头，再立中间的一根，互相看齐后，立中间部分各立杆。脚手架首层立杆应采用不同长度的立杆交错布置。在高度超过1.8m时，应系好安全带，在搭设的同时，需在预定位置搭设安全通道，并搭设高跳板作为通道平台，将架体搭设至需要高度后，在架体外侧挂好安全密目灰网[4]。在人货梯区域的外脚手架搭设前，需先放出人货电梯位置线，此区域跨外架单独搭设，且该区域连墙件布置需加密。人货梯安装前，需提前将此区域脚手架拆除，拆除完毕后，两侧做好封闭工作。由于在盘扣式脚手架的安装过程中，杆件的规格统一，方便安装，而工人也只需要在安装时将楔子敲紧即可，搭设速度相比普通的钢管扣件式脚手架能快50%左右，缩短了工期，保证了项目进度。

4.盘扣式脚手架管理

4.1搭设和拆除管理

盘扣式脚手架在搭设之前，需结合场地条件、施工荷载等实际情况，依据相关规范进行结构设计，在计算通过后需根据要求进行斜杆、剪刀撑、连墙件、脚手板等构造设计。在设计完成并对基础承载力验收合格后，方可开始盘扣式脚手架的定位和搭设，搭设过程中需按规范要求分阶段进行验收，重点检查基础对底座或支垫的有效支撑、架体的尺寸、构造措施、插销的插入深度等关键因素。盘扣式脚手架的拆除应按先搭后拆、后搭先拆的原则，从顶层开始，逐层向下进行，严禁上下层同时拆除，严禁抛掷。

4.2安全管理

盘扣式脚手架因为管材材料强度高，所以在盘扣式脚手架体系的设计过程中，相比传统脚手架，水平杆和立杆间距均有所增大，这样虽然有效提高了架体搭设效率，加快了施工进度，但是这对于特种作业人员而言，更大的杆间间距也意味着更大的坠落风险。此外，盘扣式脚手架在安装过程中，由于施工工艺要求，不能一次性将插销锤击自锁，而是在架体整体或阶段性安装完成后进行二次锤击自锁，但是在现场施工过程中，由于安全意识缺失或监督管理不善等原因，作业人员可能没有严格按照技术规范要求进行二次锤击自锁，而且在脚手架验收时，也无法像常规钢管脚手架一样使用扭矩扳手来检查脚手架扣件，存在一定的安全隐患。因此，在安全管理上，应从最开始选择施工劳务队伍的过程抓起，加强筛选考核要求，再通过严格的现场管理，确保施工作业人员技术过硬，安全意识强，能够认真按照作业流程进行施工，杜绝工序疏漏，此外还要增强监管力度，严肃对待脚手架验收工作，将安全风险降到最低。

4.3盘扣式脚手架成本

盘扣式脚手架作为一种新兴的脚手架体系，各方面的优势得到了众多企业的认可，但在推广过程中，盘扣式脚手架存在着一个巨大的劣势，就是相对较高的成本。由于盘扣式脚手架管材材质好，生产多一道镀锌工艺，成本较高，而且目前市场上的大多产品都属于刚投放市场的新货，所以其出厂单价及租赁单价均明显较高。虽然单从材料费上看，盘扣式脚手架材料比传统的钢管扣件式脚手架高出很多，但由于盘扣式脚手架的施工工效高、劳动强度低，所用人工费明显减少，而且盘扣式脚手架管材强度高，相比之下用料少，零部件少，占用堆场小，再加上构件表面镀锌等诸多优点，大大降低了贮藏费、损耗费、运费、上下车费、维修费等，使其综合施工成本相比而言并不太高。此外，由于盘扣式脚手架解决了该工程工期紧张的问题，同时在该工程的绿色施工、新技术应用等奖项评选中起到了很好的示范作用，带动了各方单位的交流学习，取得了良好的社会效益。

结论：简而言之，文章主要针对工程实例，对盘扣式脚手架在工程中的应用及施工技术方面进行了详细分析。通过文中某地区工程实际应用可以得出，在目标明确，管理到位的前提下，盘扣式脚手架在安全、工期、观感、创优等方面表现出的优势十分明显，十分适用于一些安全质量要求高、工期进度要求紧、创优创奖目标远的项目，其成本虽高，但收益更大。此外，随着盘扣式脚手架的进一步发展，循环利用次数的增加，生产商投资成本的收回，盘扣式脚手架的租赁甚至购买费用都会逐步降低，具有进一步推广的实用价值。

参考文献：

[1]《钢管脚手架扣件式钢管脚手架》（GB15831-2006）

[2]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中3.1.1、3.1.2

[3]建筑业10项新技术（2017版），住房和城乡建设部，2017年10月

[4]孙明刚.脚手架施工方案分析[J].黑龙江交通科技，2018（6）：150-151.