第十节-高层建筑施工-脚手架

高层建筑施工徐训武汉理工大学2020年9月8日星期二2/39第十节脚手架第10章脚手架工程2020年9月8日星期二3/39第十节脚手架第10章脚手架工程•脚手架是土木工程施工的重要设施，是为保证高处作业安全、顺利进行施工而搭设的工作平台或作业通道。•在结构施工、装修施工和设备管道的安装施工中，都需要按照操作要求搭设脚手架。•基本要求：宽度满足工人操作，材料堆置和运输需求；坚固稳定；装拆简便；能多次周转使用。2020年9月8日星期二4/39第十节脚手架第10章脚手架工程§10.1扣件式钢管脚手架§10.2碗扣式钢管脚手架§10.3门式脚手架§10.4升降式脚手架§10.5里脚手架本章小结2020年9月8日星期二5/39第十节脚手架搭设§10.1扣件式钢管脚手架•扣件式钢管脚手架由立杆、大横杆、小横杆、斜撑、脚手板等组成。它可用于外脚手架，也可用做内部的满堂脚手架，是目前常用的一种脚手架。•特点：•通用性强；•搭设高度大；•装卸方便；•坚固耐用。2020年9月8日星期二6/39第十节脚手架一、构配件1.钢管•宜采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，也可采用外径51mm，壁厚3.1mm的焊接钢管。•用于横向水平杆的钢管最大长度不应大于2m；其他杆不应大于6.5m，每根钢管最大质量不应超过25kg，以便适合人工搬运。2020年9月8日星期二7/39第十节脚手架一、构配件2.扣件•采用锻铸铁铸造的扣件，其基本形式有三种：•用于垂直交叉杆件间连接的直角扣件；•用于平行或斜交杆件间连接的旋转扣件•用于杆件对接连接的对接扣件。2020年9月8日星期二8/39第十节脚手架一、构配件3.脚手板•可用钢、木、竹等材料制作，每块质量不宜大于30kg。•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，用毛竹或楠竹制成竹串片板及竹笆板。2020年9月8日星期二9/39第十节脚手架一、构配件4.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，也可采用钢筋作拉接筋的柔性连墙件。2020年9月8日星期二10/39第十节脚手架一、构配件5.底座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。2020年9月8日星期二11/39第十节脚手架二、设计•作用于脚手架的荷载可分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载）。•设计脚手架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载取其最不利组合进行计算。•脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。一般应进行下列设计计算：①纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算；②立杆的稳定性计算；③连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；④立杆地基承载力计算。2020年9月8日星期二12/39第十节脚手架三、搭设要求１.地基平整坚实，底部设置底座和垫板，并有可靠的排水措施，防止积水浸泡地基。２.立杆间距：单排离墙1.2~1.4m；双排时，里排离墙0.4~0.5m，里外排间距1.5m左右。３.步架高（步距）：一般1.8m。４.小横杆间距：不大于1.5m。５.斜撑：与地面夹角45o~60o范围内。6.连墙件：设置需从底部第一根纵向水平杆处开始，布置应均匀。2020年9月8日星期二13/39第十节脚手架三、搭设要求2020年9月8日星期二14/39第十节脚手架§10.2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。2020年9月8日星期二15/39第十节脚手架一、构配件•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。•碗扣接头：是由上碗扣、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销，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。2020年9月8日星期二16/39第十节脚手架一、构配件立杆上碗扣下碗扣限位销横杆横杆接头2020年9月8日星期二17/39第十节脚手架二、搭设要求•碗扣式钢管脚手架立柱横距为1.2m，纵距根据脚手架荷载可为1.2m；1.5m；1.8m；2.4m，步距为1.8m、2.4m。•搭设时立杆的接长缝应错开，第一层立杆应用长1.8m和3.0m的立杆错开布置，往上均用3.0m长杆，至顶层再用1.8m和3.0m两种长度找平。•高30m以下脚手架垂直度偏差应控制在1/200以内，高30m以上脚手架应控制在1/400~1/600，总高垂直度偏差应不大于100mm。2020年9月8日星期二18/39第十节脚手架§10.3门式脚手架•门式脚手架是以门架、交叉支撑、连接棒、挂扣式脚手板或水平架、锁臂等组成基本结构，再设置水平加固杆、剪刀撑、扫地杆、封口杆、托座与底座，并采用连墙件与建筑物主体结构相连的一种标准化钢管脚手架。•门式钢管脚手架不仅可作为外脚手架，也可作为内脚手架或满堂脚手架。•特点：其几何尺寸标准化，结构合理、受力性能好，施工中装拆容易，安全可靠、经济实用等特点，广泛应用于建筑、桥梁、隧道、地铁等工程施工。2020年9月8日星期二19/39第十节脚手架§10.3门式脚手架2020年9月8日星期二20/39第十节脚手架一、构配件•门式脚手架基本单元是由一副门式框架、二副剪刀撑、一副水平梁架和四个连接器组合而成。2020年9月8日星期二21/39第十节脚手架二、搭设要求１.搭设顺序：铺放垫木→安放底座→设立门架→安装剪刀撑→安装水平梁→安装梯子→安装水平加固杆→安装连墙杆→逐层向上→安装交叉斜撑２.加固处理：2020年9月8日星期二22/39第十节脚手架二、搭设要求2020年9月8日星期二23/39第十节脚手架§10.4升降式脚手架•扣件式、碗扣式、门式钢管脚手架是沿结构外表面满搭的脚手架，在结构和装修工程施工中应用较为方便，但费料耗工，一次性投资大，工期亦长。•因此，近年来在高层建筑及筒仓、竖井、桥墩等施工中发展了多种形式的外挂脚手架，其中应用较为广泛的是升降式脚手架，包括自升降式、互升降式、整体升降式三种类型。2020年9月8日星期二24/39第十节脚手架§10.4升降式脚手架升降式脚手架主要特点是：①脚手架不需满搭，只搭设满足施工操作及安全各项要求的高度；②地面不需做支承脚手架的坚实地基，也不占施工场地；③脚手架及其上承担的荷载传给与之相连的结构，对这部分结构的强度有一定要求；④随施工进程，脚手架可随之沿外墙升降，结构施工时由下往上逐层提升，装修施工时由上往下逐层下降。2020年9月8日星期二25/39第十节脚手架一、自升降式脚手架•自升降脚手架的升降运动是通过手动或电动倒链交替对活动架和固定架进行升降来实现的。•从升降架的构造来看，活动架和固定架之间能够进行上下相对运动。•当脚手架工作时，活动架和固定架均用附墙螺栓与墙体锚固，两架之间无相对运动；•当脚手架需要升降时，活动架与固定架中的一个架子仍然锚固在墙体上，使用倒链对另一个架子进行升降，两架之间便产生相对运动。通过活动架和固定架交替附墙，互相升降，脚手架即可沿着墙体上的预留孔逐层升降2020年9月8日星期二26/39第十节脚手架一、自升降式脚手架2020年9月8日星期二27/39第十节脚手架二、互升降式脚手架•互升降式脚手架将脚手架分为甲、乙两种单元，通过倒链交替对甲、乙两单元进行升降。•当脚手架需要工作时，甲单元与乙单元均用附墙螺栓与墙体锚固，两架之间无相对运动；•当脚手架需要升降时，一个单元仍然锚固在墙体上，使用倒链对相邻一个架子进行升降，两架之间便产生相对运动。通过甲、乙两单元交替附墙，相互升降，脚手架即可沿着墙体上的预留孔逐层升降。2020年9月8日星期二28/39第十节脚手架二、互升降式脚手架2020年9月8日星期二29/39第十节脚手架二、互升降式脚手架•互升降式脚手架的性能特点是：①结构简单，易于操作控制；②架子搭设高度低，用料省；③操作人员不在被升降的架体上，增加了操作人员的安全性；④脚手架结构刚度较大，附墙的跨度大。•它适用于框架剪力墙结构的高层建筑、水坝、筒体等施工。2020年9月8日星期二30/39第十节脚手架三、整体升降式脚手架•整体升降式外脚手架以电动倒链为提升机，使整个外脚手架沿建筑物外墙或柱整体向上爬升。•搭设高度依建筑物施工层的层高而定，一般取建筑物标准层4个层高加1步安全栏的高度为架体的总高度。•脚手架为双排，宽以0.8~1m为宜，里排杆离建筑物净距0.4~0.6m。•脚手架的横杆和立杆间距都不宜超过1.8m，可将1个标准层高分为2步架，以此步距为基数确定架体横、立杆的间距。2020年9月8日星期二31/39第十节脚手架三、整体升降式脚手架2020年9月8日星期二32/39第十节脚手架三、整体升降式脚手架•特点及应用•在超高层建筑的主体施工中，整体升降式脚手架有明显的优越性；•它结构整体好、升降快捷方便、机械化程度高、经济效益显著，是一种很有推广使用价值的超高建（构）筑外脚手架，被建设部列入重点推广的10项新技术之一。2020年9月8日星期二33/39第十节脚手架§10.5里脚手架•里脚手架搭设于建筑物内部，每砌完一层墙后，即将其转移到上一层楼面，进行新的一层墙体砌筑。里脚手架也用于室内装饰施工。•特点：•装拆较频繁，要求轻便灵活，装拆方便。•通常将其做成工具式的，结构形式有折叠式、支柱式和门架式。2020年9月8日星期二34/39第十节脚手架角钢折叠式里脚手架2020年9月8日星期二35/39第十节脚手架套管式支柱•是支柱式里脚手架的一种，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方木横杆，横杆上铺设脚手架。•架设高度为1.5~2.1m。1.支架；2.立管；3.插管；4.销孔2020年9月8日星期二36/39第十节脚手架门架式里脚手架门架式里脚手架由两片A形支架与门架组成。其架设高度为1.5~2.4m，两片A形支架间距2.2~2.5m。2020年9月8日星期二37/39第十节脚手架脚手架安全技术要求脚手架不安全因素：•不重视脚手架施工方案设计，对超常规的脚手架仍按经验搭设；•不重视外脚手架的连墙件设置及地基基础处理；•对脚手架的承载力了解不够，施工荷载过大；2020年9月8日星期二38/39第十节脚手架脚手架安全技术要求1.一般要求2.脚手架搭设：•脚手架与墙面的可靠连接；•脚手架地基要求；•脚手架铺板要求；•脚手架斜撑及拉索设置；•脚手架安全栏及防护立网设置。3.脚手架搭设：2020年9月8日星期二39/39第十节脚手架本章小结1.掌握脚手架的类型及扣件式钢管脚手架的基本构造和搭设要求；2.熟悉碗扣式钢管脚手架、门式钢管脚手架的基本构造和搭设要求；3.熟悉各类升降式脚手架的升降操作过程。