几种常用脚手架支撑体系应用比选分析
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摘 要：随着我们经济建设的快速发展，脚手架支撑体系作为工程建设过程中的重要组成部分，其应用越来越广泛，各种脚手架形式不断涌现。该文结合江阴市芙蓉大道快速化改造工程红桥隧道明挖主体结构工程施工特点，通过简述常用的盘扣式脚手架、碗扣式脚手架及扣件式脚手架组成及使用方法，随后从工艺原理、整体稳定性、现场施工、经济成本等方面对各种脚手架支撑体系进行全面的分析比较，为工程顺利履约及安全质量控制打好基础，为项目节约了施工成本，创造了较好的经济和社会效益，为类似工程脚手架体系的比选提供一定的参考作用。
关键词：盘扣式脚手架 碗扣式脚手架 扣件式脚手架 对比分析
中图分类号：TU755.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（a）-0071-02
随着社会经济的快速发展，房建工程、隧道与地下工程、桥梁工程等建设速度日益加快，脚手架支撑体系作为工程建设过程中的重要组成部分，其应用越来越广泛，各种脚手架形式不断涌现。承插型盘扣式脚手架、碗扣式脚手架以及扣件式脚手架作为常用的几种脚手架，都以其自身的特点占据着不同的市场。江阴市芙蓉大道快速化改造工程项目虹桥隧道全长1038m，结构横断面设计宽度27.6～28m，净空高6.05～7.55m，隧道截面多变，脚手架工程量较大，工期紧，选择合适的脚手架对项目顺利履约及成本管控影响重大。
1 脚手架简述
1.1 承插型盘扣式脚手架
承插型盘扣式钢管支架由立杆、水平杆、斜杆、可调底座及可调托座等配件构成。其中，立杆采用套管承插连接，水平杆和斜杆采用杆端和接头卡入连接盘，用楔形插销连接，形成结构几何不变体系的钢管支架。
1.2 碗扣式脚手架
碗扣接头，由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。在立杆上焊接下碗扣和上碗扣的限位銷，将上碗扣套入立杆内。在横杆和斜杆上焊接插头。组装时，将横杆和斜杆插入下碗扣内，压紧和旋转上碗扣，利用限位销固定上碗扣。碗扣间距600mm，碗扣处可同时连接9根横杆，可以互相垂直或偏转一定角度。
1.3 扣件式脚手架
扣件式脚手架由小横杆、大横杆、立杆及扣件等组成。施工时，先放扫地杆，立杆（架）竖起后，其底部先按间距规定与扫地杆扣结牢固，装设第一步水平杆时，将立杆校正垂直后亦予以扣结。先搭设好位于一个角落两侧1～2根杆长和1根杆高的架子（高度一般不超过6m，对于超过6m的木脚手杆，可先搭至第三步），并按规定要求设置斜杆或剪刀撑，以形成稳定的起始架子然后向两边延伸。至全周边都搭好后，再分步满周边向上搭设。
2 脚手架特点分析
2.1 整体稳定性
（1）盘扣式脚手架。
承插型盘扣式脚手架立杆采用的是Q345A的钢管，Q345A钢管为低碳合金结构钢，其强度与普通的碳钢强度要高出很多，使得支架的承载力得到了很大的提升。以60系列重型支撑架为例，高度为5m的单支立杆的允许承载力为10.3t（安全系数为2）。破坏载荷达到22t。
结构形式上，盘扣式脚手架是采用楔形插销插入连接盘上，将两个构件连接在一起的，一个连接盘有8个接头，可确保立杆、水平杆、斜杆等全部连接在一起。同时，由于插销为楔形，在脚手架的日常使用过程中，插销会受压力及震动的作用，进一步锁紧，从而使脚手架体系的稳定性更加良好。
（2）碗扣式脚手架。
碗扣式脚手架剪刀撑与脚手架立杆通过扣件相连接，但由于钢管的叠加导致剪刀撑与脚手架立杆间会留有一定的空隙，无法确保剪刀撑与其跨内的每一根立杆都连接起来，一定程度上，会影响脚手架体系的整体稳定性。
（3）扣件式脚手架。
小横杆、大横杆和立杆组成了脚手架体系的承载框架，剪刀撑和附墙杆的作用主要是保证脚手架的整体刚度和稳定性，增加抵抗垂直和水平力的能力。附墙杆则是承受和传递全部的风荷载。脚手架上荷载传力的途径：脚手板上的全部竖向荷载作用在纵、横向水平杆上，并通过扣件传递到立杆上，最后由立杆传递给基础，水平风荷载则是通过附墙杆传给建筑物。但由于节点处的杆件采用的是偏心连接，靠抗滑力传递荷载及内力，一定程度上，会降低脚手架体系的整体承载能力。
2.2 现场施工
（1）盘扣式脚手架。
盘扣式脚手架构造简单，拆装简便、快速，施工效率高，能大幅度减少人工投入，可以适应多种环境;同时其接头具有可靠的双向自锁功能，搭设质量容易控制，安全性较高。
盘扣式脚手架构件均为标准构件，施工全过程都能打包整理堆放，能更好地维持现场的安全文明施工。且盘扣式脚手架体系施工工艺简便，对施工作业人员的专业素养要求较低。
（2）碗扣式脚手架。
碗扣式脚手架构件规格有限，其横杆的尺寸固定有几种规格，立杆上碗扣的节点是按照0.6m的间距进行设置的，使结构的尺寸受到了一定的限制。同时，构件中的U形连接鞘容易丢失。
构件钢管采用普通钢管，容易锈蚀，整个脚手架体系美观度较差。由于脚手架采用多种扣件进行连接，在施工过程中，很容易出现材料随意堆放的情况，影响到现场的文明施工，还会引发安全事故。
（3）扣件式脚手架。
扣件式脚手架搭设比较方便，可以灵活配置，长短可以根据不同的部位进行调节，扣件也可以根据施工需要选择旋转连接、十字连接、直接连接都等多种形式。由于扣件主要通过螺栓进行拧固，对操作人员作业水平要求较高，同时在使用过程中容易出现螺栓滑丝等现象，现场质量控制难度较高。
脚手架钢管采用的是普通钢管，容易锈蚀，脚手架整体美观度较差。施工期间，由于构配件较多，容易出现材料随意堆放的情况，影响到现场的文明施工，还会引发安全事故。
2.3 经济成本
盘扣式脚手架作为近几年发展起来的脚手架体系，生产厂家不多，市场尚未饱和，租赁价格较高。
碗扣式脚手架以及扣件式脚手架作为一种已经成熟的施工工艺，经历了长时间的发展，市场已经饱和，为更好地销售自己的产品，厂家大多会降低租赁价格，所以，二者的价格相较盘扣式脚手架会有一些优势。
但盘扣式脚手架安拆方便，施工效率更高，能节约部分工期成本。同时，使用盘扣式脚手架时，现场的安全文明施工更容易控制，一定程度上，也能节约部分施工成本。
3 结语
通过从整体稳定性、现场施工、经济成本3个方面进行对比分析，结合工程工期紧、隧道截面尺寸多变、现场安全文明程度要求高等特点，江阴市芙蓉大道快速化改造工程项目虹桥隧道最终采用盘扣式脚手架作为主体结构模板及支撑体系，最终项目按期完成了隧道主体结构施工，取得了良好的效果。
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