脚手架工程

第6章脚手架工程脚手架是建筑施工中不可缺少的临时设施。它是为解决在建筑物高部位施工而专门搭设的，用作操作平台、施工作业和运输通道、并能临时堆放施工用材料和机具。因此，脚手架在砌筑工程、混凝土工程、装修工程中有着广泛的应用。脚手架的发展第一阶段：20世纪60年代脚手架主要利用竹、木材料。第三阶段：20世纪80年代至今。新型脚手架，多种脚手架并存。目前脚手架的发展趋势是采用高强度金属制作的、具有多种功用的组合式脚手架。第二阶段：20世纪70年代出现钢管扣件式脚手架、各种钢制工具式里脚手架与竹木脚手架并存。满樘脚手架装修脚手架脚手架类型按搭设位置——外脚手、里脚手；按用途——操作脚手架、防护脚手架、承重和支撑脚手架，装修用脚手架；按材料——木脚手架、竹脚手架和金属脚手架；按构造形式——多立杆式、门型框式、桥式、吊篮式、悬挂式、挑架式、工具式（常做成操作平台）。多立杆式（如扣件式，碗扣式）应用最广，框式（即门式）次之。桥式应用最少。脚手架的搭设和使用应满足以下要求：1、脚手架本身必须有足够的强度、刚度和稳定性；2、能够满足工人操作和进行运输的需要以及便于进行安全防护；3、安装和拆除应方便；4、能够多次周转使用。一、扣件式脚手架包括：立杆、纵向水平杆（大横杆）、横向水平杆（小横杆）、支撑体系（包括剪刀撑、横向支撑、水平支撑、抛撑等）目前最常用的一种脚手架，由标准的钢管杆件和特制扣件组成的脚手架骨架与脚手板、防护构件、连墙件等组成。(1)钢管杆件钢管杆件一般采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或无缝钢管，也有外径50～51mm，壁厚3～4mm的焊接钢管或其他钢管。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管最大长度为4～6.5m，最大重量不宜超过250N，以便适合人工操作。用于小横杆的钢管长度宜在1.8～2.2m，以适应脚手宽的需要。扣件式钢管脚手架组成旋转扣件对接扣件直角扣件（2）扣件为杆件的连接件。有三种基本形式：对接扣件：对接扣件用于两根钢管的对接连接；旋转扣件：用于两根钢管呈任意角度交叉的连接；直角扣件：用于两根钢管呈垂直交叉的连接。直角扣件旋转扣件单排脚手架不适用于下列情况：1、墙体厚度小于或等于180mm；2、建筑物高度超过24m；3、空斗砖墙、加气块墙等轻质墙体；4、砌筑砂浆强度等级小于或等于M1.0的砖墙。单排脚手架双排脚手架1、落地式脚手架2、悬挑式脚手架扣件式钢管脚手架立面图单排架扣件式钢管脚手架剖面图双排架（3）支撑体系包括：纵向支撑（剪刀撑）、横向支撑和水平支撑，它们形成空间骨架。剪刀撑：设置在脚手架两端的双跨内和中间每隔30m净距的双跨内，仅在架子外侧与地面呈45°布置。剪刀撑布置形式横向支撑；是指在横向构架内从底到顶沿全高呈之字形设置的连续的斜撑。水平支撑；是指设置连墙拉结杆件的所在水平面内连续设置的水平斜杆。（4）抛杆和连墙杆抛杆：为了防止高度低于三步的脚手架的抗倾覆能力，按间距不超过6倍立杆间距设置抛杆，抛杆与地面夹角为60°—45°并应支撑坚硬的地面上。对于高度超过三步的脚手架依附在整体刚度很大的主体结构上。来保证脚手架的稳定性。连墙件连墙件将立杆与主体结构连接在一起，可用钢管、扣件或预埋件组成刚性连墙件（脚手架高度大于24m），也可采用钢筋作拉接筋的柔性连墙件（脚手架高度小于24m）。每个连墙件抗风荷载的最大面积应小于40m2。连墙件需从底部第一根纵向水平杆处开始设置，附墙件与结构的连接应牢固，通常采用预埋件连接。连墙杆每3步5跨设置一根，其作用不仅防止架子外倾，同时增加立杆的纵向刚度。脚手架类型脚手架高度m垂直间距m水平间距m双排≤60≤6≤650≤4≤6单排≤24≤6≤6连墙杆布置示意图（间距4～6m）连墙杆刚性连接单排架双排架洞口处双排架（小横杆顶墙）单排架（加短钢管）连墙杆柔性连接柔性连墙件（图中有拉无顶）(4)脚手板脚手板的材质应符合规定，且脚手板不得有超过允许的变形和缺陷。冲压钢脚手板是常用的一种脚手板一般用厚2mm的钢板压制而成，长度2~4m，宽度250mm，表面应有防滑措施。木脚手板可采用厚度不小于50mm的杉木板或松木制作，长度3~4m，宽度200~250mm，两端均应设镀锌钢丝箍两道，以防止木脚手板端部破坏。竹脚手板，则应用毛竹或楠竹制成竹串片板及竹笆板。(5)底座扣件式钢管脚手架的底座用于承受脚手架立柱传递下来的荷载，底座一般采用厚8mm，边长150～200mm的钢板作底板，上焊150mm高的钢管。底座形式有：内插式和外套式两种。内插式的外径D1比立杆内径小2mm，外套式的内径D2比立杆外径大2mm。图3-4扣件式钢管脚手架底座a)内插式底座；b)外套式底座1—承插钢管；2—钢板底座多立柱脚手架搭设要求与拆除搭设：脚手架搭设范围内的地基要夯实找平，做好排水处理。立杆底座须在底下垫以木板或垫块。杆件搭设时应注意立杆垂直，竖立第一节立柱时，每6跨应暂设一根抛撑(垂直于大横杆，一端支承在地面上)，直至固定件架设好后方可根据情况拆除。剪刀撑搭设时将一根斜杆扣在小横杆的伸出部分，同时随着墙体的砌筑，设置连墙杆与墙锚拉，扣件要拧紧拆除：脚手架的拆除按由上而下逐层向下的顺序进行，严禁上下同时作业。严禁将整层或数层固定件拆除后再拆脚手架。严禁抛扔，卸下的材料应集中。严禁行人进入施工现场，要统一指挥，上下呼应，保证安全二、碗扣式钢管脚手架碗扣式钢管脚手架是我国参考国外经验自行研制的一种多功能脚手架，其杆件节点处采用碗扣连接，由于碗扣是固定在钢管上的，构件全部轴向连接，力学性能好，其连接可靠，组成的脚手架整体性好，不存在扣件丢失问题。碗扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似，不同之处主要在于碗扣接头。碗扣式脚手架碗扣式钢管脚手架节点三、门型脚手架门型脚手架又称多功能门型脚手架，是目前国际上应用最普遍的脚手架之一门型脚手架由门式框架、剪刀撑和水平梁架或脚手板构成基本单元门式脚手架将基本单元连接起来即构成整片脚手架门形脚手架构造门型脚手架的主要部件门型脚手架的搭设与拆除：搭设门型脚手架时，基底必须先平整夯实。外墙脚手架必须通过扣墙管与墙体拉结，并用扣件把钢管和处于相交方向的门架连接起来，整片脚手架必须适量放置水平加固杆(纵向水平杆)，前三层要每层设置。三层以上则每隔三层设一道。在架子外侧面设置长剪刀撑。使用连墙管或连墙器将脚手架与建筑物连接。高层脚手架应增加连墙点布设密度。拆除架子时应自上而下进行，部件拆除顺序与安装顺序相反。四、里脚手架里脚手架：常用于楼层内砌砖、室内粉刷等工程施工。由于使用过程中不断转移施工地点，装拆较频繁，故其结构形式和尺寸应力求轻便灵活和装拆方便里脚手架的形式很多，按其构造分为折叠式里脚手架和门架式和支柱式里脚手架。1）折叠式里脚手架它适用于民用建筑的内墙砌筑和内粉刷，也可用于砖围墙、砖平房的外墙砌筑和粉刷。可分角钢、钢管和钢筋折叠式里脚手架。砌墙高度2m米、粉刷高度2.5m步高1—1.65m折叠式里脚手架2）支柱式脚手架；由若干个支柱和横杆组成，适用于砌墙和内粉刷，其设间距：砌墙2m,粉刷2.5m，有套管式和承插式两种。套管式里脚手架作法；是将插管插入立管中，以销孔间距调节高度，在插管顶端的凹形支托内搁置横杆3）门架式：是由两片A形支架与门架组成，适用于砌墙和粉刷，支架间距：砌墙2.2m，粉刷2.5m。图3—8，有套管式和承插式两种。五、吊篮脚手架吊篮脚手架：将脚手架吊篮的悬挂点固定在建筑物顶部的悬挑装置上，由卷扬机驱动，通过滑轮组和钢丝绳，可使吊篮在建筑物外侧升降。除进行外墙装饰作业外，还能进行建筑设备的安装及外墙清洗等作业。吊篮脚手架一般由吊篮、支承设施、吊索、滑轮组、升降设备和安全装置组成。吊篮构造图吊篮脚手架组成吊篮脚手架吊篮外墙装饰施工采用屋顶挑架或屋顶挑梁的悬吊方法六、其它脚架木、竹脚手架：悬挑式脚手架；升降脚手架、吊挂式脚手架等。1）悬挑式外脚手架是利用建筑结构外边缘向外伸出的悬挑结构作支承的脚手架。其关键是悬挑结构必须有足够的强度、刚度和稳定性，并能将脚手架的荷载传递给建筑结构31悬挑脚手架适用于下列三种情况：±0以下结构工程不能及时回填土，而主体结构必须高层建筑主体结构四周有裙房，脚手架不能支承在超高建筑施工时，脚手架搭设高度超过了容许搭设高度，因此将整个脚手架按允许搭设高度分成若干段，每段脚手架支承在建筑结构向外悬挑的结构上5、脚手架的安全措施为了确保脚手架施工的安全，脚手架应具备足够的强度、刚度和稳定性。当外墙砌筑高度超过4米或立体交叉作业时，除设相应的护栏外，还应设沿外墙设置安全网，架设安全网时，其伸出宽度不小于2米，外口应高出内口，以防材料下落伤人和高空操作人员坠落，安全网要随楼层施工进度逐层上升。过高的脚手架必须有防雷设施。穿过高压线的脚手架应有可靠的绝缘措施。35编制脚手架施工方案准备脚手架基础组织搭设材料进场搭设与使用过程中检查重点检查拉结、作业层堆载、外侧栏杆、内侧空挡封闭脚手架工程施工工艺流程落地架准备地基悬挑架准备挑梁升降架准备提升点20世纪80年代后期高层建筑施工的外脚手架主要是“一落到底”的扣件钢管脚手架。图为由上海四建施工的位于番愚路的上海银星宾馆的外脚手架，1990年施工。位于南京金川河边的南京电力自动化所30层高层住宅施工采用普通的落地外脚手架，70m以上增设悬挑措施，70m以下采用吊拉措施。1990年南京一建施工。高层混凝土主体结构施工一般采用附着式电动升降脚手架。脚手架的搭设既是模板、钢筋和混凝土施工的作业架，也是作业人员的安全防护架。用扣件钢管搭设的悬挑外脚手架，其防坠落的挑棚、外立面的剪刀撑、安全网等基本构造措施应到位。防物坠落的挑棚外侧面剪刀撑密目安全网脚手架底部的钢挑梁宜采用工字钢制作，间距一般控制在1.6m以内，可采用直接锚固在混凝土楼板上，或采用钢筋或钢丝绳斜吊拉，或钢管斜撑。钢挑梁日本爱知工业大学教学楼外墙改造装饰施工采用门式脚手架作为施工外脚手架。采用门式脚手架的日本的外脚手架也注意了设置挑棚，满挂密目安全网。在广州新白云机场二期指廊工程中使用的一种轻型门架作为外脚手架。轻型门架的作业层铺放了钢框架。对于悬挑扣件式钢管外脚手架，注意施工过程中的拉结设置应满足施工方案要求。大悬挑脚手架和特殊的超高脚手架要做专项施工方案设计，并经专家论证方可实施。悬挑5m架1996年12月底在南京市区某28层大厦工地发生了电动附着升降脚手架坠落事故，造成1人受伤。1997年9月3日在南京大厂区某26层高层住宅工地发生了电动升降脚手架坠落事故，造成作业人员1死1伤。升降脚手架提升挑梁的斜拉杆与墙拉结失效。电动整体升降脚手架在定型前，要通过专项评审，其中对超载报警、防外倾、防坠落装置等工作状况做检测和评定，通过后方可使用。升降脚手架的底部承力桁架和提升机部位的主承力架必须采用计算受力明确的结构形式，要求采用装配式的螺栓连接方式。提升架防外倾滑轨梁由于升降脚手架的提升点在脚手架底部的承力框的中点，脚手架外侧面有栏杆和安全网等，造成有外倾的趋势，因此，电动整体升降外脚手架必须有可靠的防外倾措施。电动环链葫芦称重传感器，可超载报警防坠落装置电动环链葫芦脚手架升降作业控制台南京估衣廊30层高层住宅多种外脚手架形式的应用。分段悬挑翻搭脚手架套管式分单元升降脚手架电动整体升降脚手架用碗扣式钢管脚手架搭设的的升降脚手架。搭设的双排脚手架的加载试验。在脚手架底部，立杆受上部传来的自重及施工荷载，立杆接近为轴心受压，图为脚手架局部失稳破坏。升降脚手架的防坠落是最重要的。图为南京一建的电动整体升降架1:1模型的坠落试验。在提升点处的吊笼上设置了脱钩装置，模拟突发坠落。南京一建的防坠落装置采用广西一建设计的振动触发式防坠落器防坠落器二、垂直运输设施垂直运输设施：是指担负垂直输送材料和施工人员上下的机械设备和设施。在砌筑施工过程中，各种材料(砖、