独立柱组合钢模和盘扣脚手架综合技术的应用

张伟雄，莫天芳，黎光军（中国建筑第四工程局有限公司，广东广州 510000）

1 引言

大多数工业厂房因使用功能的特殊性要求，都青睐于大跨度、大空间，而与之相呼应的建筑结构形式便是“钢筋混凝土柱＋钢网架屋盖”组合结构。通常情况下钢筋混凝土柱都是独立的，且距离较远。导致施工过程中的模板、脚手架等周转材料投入量较大，使用率低下，进而造成项目成本的流失。采用组合钢模+承插式盘扣钢管脚手架相结合的施工技术，能有效解决独立柱施工过程中进度、质量、成本的平衡关系。

2 项目概况

本项目“广州白云国际机场南航GAMECO飞机维修设施三期18号维修机库工程”机库维修大厅为钢筋混凝土柱＋钢网架屋盖的结构形式，跨度95m+144m+95m，进深 107.65m，建筑高度44.2m，屋架下弦标高30m；共有26根矩形独立柱为钢网架的支承点。

3 独立柱构造

图1 大厅钢筋混凝土柱+钢网架效果图

图2 钢筋混凝土独立柱示意图

机库大厅的独立柱总数26根。分为4 类，分别为 Z1、Z2、Z3 和 Z4，柱身混凝土编号为C30,纵向主筋为HRB500钢筋,箍筋为HRB400钢筋。各柱截面、数量等情况如表1。

4 施工方案择优

本工程施工之初策划有三种施工方案。

4.1 定型化木模板+扣件式钢管脚手架

定型化木模板重量较小，方便工人拆装，不依赖于机械设备，且木模板价格低，成本投入较少。

其主要缺点是，木模板本身刚度较低，不利于控制独立柱的垂直度，且成型的外观效果较差。此外，多次使用后损耗较大，难以控制周转次数。且安装效率较低，进度较慢。

4.2 定型化钢模+盘扣式钢管脚手架

定型化钢模采用整片钢模板，刚度大，成型效果好。且钢模采用螺栓连接，安拆速度快。盘扣式钢管脚手架搭设、拆除速度快，稳定性好。

其主要缺点是，钢模重量大，吊装使用的机械设备投入大。定型化钢模只适用于一种尺寸，不同尺寸的柱截面需要增加钢模的数量，且钢模本身要设计制作，成本较高。其次，盘扣式钢管脚手架也比扣件式钢管脚手架价格要贵。

4.3 组合钢模+盘扣式钢管脚手架

组合钢模不仅能保证柱身的质量以及成型效果，且比较定型化钢模，模板材料投入较少。安拆速度较快，能快速地进行周转，配合承插式盘扣钢管脚手架，能有效的提高模板和脚手架的使用率，进而减少周转材料的投入。

5 组合钢模设计

5.1 纵向分段设计

独立柱高度最大高度30.13m，最低高度22m。采用钢模进行施工，为保证成型效果以及浇筑质量，每截柱高度应控制在5m～8m。为保证独立柱施工安全性，操作架应控制在8m以下，最终确认将独立柱分为每6m一段进行施工，具体分段情况如表2。

机库大厅26根独立柱尺寸表1

独立柱竖向分段情况表2

图3 独立柱及模板竖向分段示意图

考虑模板的竖向周转，模板竖向分段主要为M1和M2两种尺寸，M2为5.5m整模，M1为0.5m卡箍。即每节独立柱浇筑完成后，预留柱头0.5m的M2模板作为卡箍，施工下节时，则将下部拆卸的M1和M2组合成6m高的大模，大模固定于柱头的M2上，之后每6m一节往上进行周转。

5.2 横向组合设计

本工程独立柱共4种，且数量最多的为Z3和Z4，模板组合设计时，优先考虑数量较多的模板，综合考虑工期影响，确定Z3和Z4各配置两套模板。然后使用Z3和Z4的模板进行尺寸设计，拼装成为Z1和Z2。横向组合设计如图4及表3。

通过横向模板组合，最终只需要投入1套Z1和2套Z4模板，就能满足独立柱施工进度要求。

6 承插式盘扣架设计

图4 独立柱模板横向组合示意图

独立柱采用承插式盘扣钢管脚手架，钢管均为镀锌管，无锈蚀及损坏。插销与杆身均为焊接，连接牢固。立杆尺寸为48m×3.2m、横杆和斜拉杆尺寸为48m×2.5m，设计为双排脚手架，脚手架横距0.9m，步距2.0m，纵向间距不大于1.5m（纵距根据独立柱和组合钢模尺寸进行配置）。

外架距离柱面不小于0.6m，确保组合钢模能够正常安装，在安装钢筋时，因外架距离柱边距离大于0.15m，在外架内侧每2步（4m高）设置3根活动填芯杆，用于铺设脚手板，便于工人施工。安装钢模时，将填芯杆外移动至内侧立杆边，确保不与钢模碰撞。待混凝土浇筑完成以及模板拆除之后，再移动填芯杆做为抱柱杆以及水平防护杆使用，既保证了外架的稳定又杜绝了高坠风险。

架体内部采用配套梯步踏板，沿着柱环绕设置，作为施工通道，既减少操作空间的占用，又保证了架体的安全性能。