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* 防水工程施工 *
第一章 施工基本知识
第二章 施工基本技术
第三章 多层现浇混凝土结构施工
第四章 砌体结构施工
第五章 预应力结构施工
第六章 结构安装工程
第七章 装饰工程
第八章 防水工程施工
第九章 高层建筑施工
第十章 冬期与雨期施工
第十一章 建筑工程施工组织设计
 首页 >> 防水网络教程>> 第二章 施工基本技术>> 第4节 施工脚手架
第4节 施工脚手架

2脚手架是建筑工程的作用包括三个方面:工人的临时操作面、材料的临时堆场、临时的运输道路。脚手架是为了方便施工而采用的临时性的施工手段,因此对脚手架的基本要求是:其宽度、高度应满足工人操作、材料堆置和运输的需要;坚固稳定;构造简单、装拆方便并能多次周转使用;因地制宜、就地取材、尽量节约材料。脚手架按其搭设位置分为外脚手架和里脚手架;按其所用材料分为木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架;按其构造形式分为多立柱式、门式、桥式、悬吊式、挂式、挑式、爬升式脚手架等;按其设置形式分为:单排、双排、满堂脚手架等。

2.4.1.多立柱式脚手架

一.钢管扣件式脚手架

钢管扣件式脚手架目前得到广泛应用,虽然其一次性投资较大,但其周转次数多,摊销费低,装拆方便,搭设高度大,能适应建筑物平立面的变化。

(一)构造要求

钢管扣件式脚手架由钢管、扣件、脚手板和底座等组成,如图2-66所示。钢管一般用直径48mm,厚3.5mm的焊接钢管。扣件用于钢管之间的连接,其基本形式有三种,如图2-67所示:(a)直角扣件,用于两根钢管呈垂直交叉的连接;(b)旋转扣件,用于两根钢管呈任意角度交叉的连接;(c)对接扣件,用于两根钢管的对接连接。立柱底端立于底座上,以传递荷载到地面上,底座如图2-68所示。脚手板可采用冲压钢脚手板、钢木脚手板、竹脚手板等,如图2-69所示。每块脚手板的重量不宜大于30kg。

(二)主要构件的作用与要求

1.立柱。立柱的作用是承受脚手架的竖向荷载。每根立柱均应设置底座。由底座下皮向上200mm处,必须设置纵、横向扫地杆,用直角扣件与立柱固定。立柱接头除顶层可以采用搭接外,其余各接头均必须采用对接扣件连接。立柱的搭接、对接应符合下列要求:

(1)搭接长度不应小于lm,不少于2个旋转扣件固定;

(2)立柱上的对接扣件应交错布置,两根相邻立柱的对接扣件应尽量错开一步,其错开的垂直距离不应小于500mm;


(3)对接扣件应尽量靠近中心节点(指立柱、纵向水平杆、横向水平杆三杆的交点),靠近固定件节点。其偏离中心节点的距离宜小于步距的1/3。

2.纵向水平杆。亦称大横杆,其作用是承受小横杆传递来的荷载并传给立柱。纵向水平杆应水平设置,其长度不应小于2跨,两根纵向水平杆的对接接头必须采用对接扣件连接。该扣件距立柱轴心线的距离不宜大于跨度的1/3;同一步架中,内外两根纵向水平杆的对接 头应尽量错开一跨;上下两根相邻的纵向水平杆的对接头也应尽量错开一跨,错开的水平距离不应小于500mm,凡与立柱相交处均必须用直角扣件与立杆固定。

3.横向水平杆。亦称小横杆,其作用是承受脚手板传递来的荷载并传给大横杆。凡立柱与纵向水平杆的相交处均必须设置一根横向水平杆,严禁任意拆除。该杆距立柱轴心线的距离不应大于150mm,跨度中间的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置;双排脚手架的横向水平杆,其两端均应用直角扣件固定在纵向水平杆上,单排脚手架的横向水平杆一端应用直角扣件固定在纵向水平杆上,另一端插入墙内的长度不应小于180mm。

4.脚手板。脚手板的作用是承受脚手架上的施工荷载。脚手板一般均应采用三支点支承。当脚手板长度小于2m时,可采用两支点支承,但应将两端固定,以防倾翻,脚手板宜采用对接平铺,其外伸长度a应大于lOOmm,小于150mm(图2-70a),当采用搭接铺设时,其搭接长度2a应大于200mm(图2-70b)。

5.固定件。为防止脚手架内外倾覆、保证立柱的稳定性,立柱必须用刚性固定件与建筑物可靠连接。固定件布置间距宜按表2-17采用。固定件可以采用棱形、方形、矩形布置。无论采用何种布置型式,其固定件均必须从第一步纵向水平杆处开始设置。必须设置能承受压力和拉力的固定件。24m以下的单、双排脚手架,一般应采用刚性固定件与建筑可靠连接,如图2-71。当采用柔性固定件(如铅丝或1φ6钢筋)拉结时,必须配用顶撑(顶到建筑物墙面的横向水平杆)顶在混凝圈粱、柱等结构部位,以防止向内倾覆,如图2-72。拉结铅丝应采两根8号铅丝拧成一根使用,24m以上的双排脚手架均应采用刚性固定件连接。

6.支撑体系。为保证脚手架的整体稳定性必须设置支撑体系。双排脚手架的支撑体系由剪刀撑、横向斜撑组成。单排脚手架的支撑体系由剪刀撑组成。

剪刀撑设置要求:①24m以下的单、双排脚手架宜每隔6跨设置一道剪刀撑,从两端转角处起由底至顶连续布置;②24m以上的双排脚手架应在外立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑;③每副剪刀撑跨越立柱的根数不应超过7根,与地面成45°~60°;④顶层以下的剪刀撑中的斜杆接长应采用对接扣件连接,采用旋转扣件固定在立柱上或横向水平杆的伸出端上,固定位置与中心节点的距离不大于150mm;⑤顶部剪刀撑可采用搭接,搭接长度不应小于1m,不少于2个旋转扣件。

横向斜撑设置要求:横向斜撑的每一斜杆只占一步,由底至顶呈之字型布置,两端用旋转扣件固定在立柱上或纵向水平杆上,一字型、开口型双排脚手架的两端头均必须设置横向斜撑,中间每隔6跨应设置一道;24m以下的封闭型双排脚手架可不设横向斜撑,24m以上的除两端应设置横向斜撑外,中间每隔6跨设置一道。

7.抛撑。在搭设脚手架时,当固定件尚未施工时,为防止其整体横向倾覆,应临时设置抛撑。当施工场地足够大且脚手架高度不高时,也可不设置固定件而仅设置抛撑。

(三)钢管扣件式脚手架的搭设

脚手架搭设范围的地基,表面应平整,排水畅通,如表层土质松软,应加150mm厚碎石或碎砖夯实。垫板、底座均应准确地放在定位线上。首步脚手架的步高一般为1600~2000mm,离立柱底部200mm处设置一道大、小横杆(俗称扫地杆),以保持脚手架底部的整体性,底部的立柱应间隔交叉用不同长度的钢管,将相邻立柱的对接接头位于不同高度上,使立柱受荷的薄弱截面错开。脚手架搭设时先立立柱,立柱架设先立里侧立柱,后立外侧立柱,立立柱时要临时固定。临时固定方法可与建筑物结构临时连接,也可设抛撑,每6跨应暂设置一根抛撑(垂直于纵向水平杆,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。立柱立好后,即架设大、小横杆,当第一步的大、小横杆架设完毕后,即在其上铺设脚手板,做好固定件,以方便操作者上去架设第二步脚手架。重复以上步骤就可完成脚手架的搭设。

同时,在立柱的外侧的规定位置及时设置剪刀撑,以防止脚手架纵向倾倒。剪刀撑的设置咬与脚手架的向上架设同步进行。脚手架的小横杆,上下步应交叉设置于立柱的不同侧面,使立柱在受荷时偏心减小。架设脚手架时,切勿单独一人操作,要防止脚手架倒塌伤人。架设至有固定件的构造层时,应立即设置固定件。固定件距离操作层的距离不应大于二步。当超过时,应在操作层下采取临时稳定措施,直到固定件架设完后方可拆除。双排脚手架的横向水平杆靠墙的一端至墙装饰面的距离应小于100mm,杆端伸出扣件的长度不应小于100mm。安装扣件时,螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,不大于70N·m。

遇到门洞时,不论单排、双排脚手架均可挑空l~2根立柱,并将悬空的立柱用斜杆逐根连接,使荷载分布到两侧立柱上。单排脚手架遇窗洞时,可增设立柱或吊设一短杆将荷载传布到两侧的横向水平杆上。如图2-73所示。

(四)钢管扣件式脚手架的验收与保养

脚手架在使用前必须进行验收,验收合格后方可投入使用。操作者应在脚手架搭设完成后先进行自检,再经专职人员、搭设者、使用者共同依据安全规范及施工组织设计中有关脚手架部分的内容进行检查验收,经验收合格后办妥脚手架验收手续,在脚手架醒目处挂上脚手架验收的合格标牌,方可投入使用。

脚手架并非验收合格后就可以一劳永逸,必须进行日常的保养和定期的全面检查和整修,才能保证其安全使用,因此必须重视脚手架的保养和整修。 为了做好脚手架的保养和整修工作,必须设置专职的保养工,负责日常检查、保养和定期的检查与整修。日常的检查和保养应每日进行一次,定期的维护一般每月进行一次,如遇强风或雷雨季节应增加检查次数,在每次强风、雷雨过后都要认真检查整修后方可使用。

扣件式钢管脚手架保养的内容主要为,

(1)检查脚手架的基础有无局部不均匀下沉,排水是否畅通,有无积水,脚手架底部有无堆放杂物。

(2)检查脚手架的整体和局部的垂直偏差,特别要注意脚手架的转角处和断口处的垂直度,如发现垂直度有异常现象,应及时加固和消除隐患。

(3)各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围。

(4)检查脚手板有否松动、悬挑。

(5)检查固定件是否齐全和完好,有无松动,移动,如因装饰施工需要移动固定件时,应通知保养工,由保养工移动,并按规定在邻近位置补设固定件。

(6)要对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡板、栏杆、登高设施和接地防雷等安全设施进行检查,保证这些安全设施完整、牢固,能正常发挥安全作用。

(7)如脚手架有开口、断口和出入口,应对该部位进行重点检查,使这些部位始终符合安全规定。

(8)检查脚手架的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸荷至设计荷载。此外,还要逐日清除脚手板上的垃圾。

脚手架的日常保养和定期检查,都要有记录。

(五)钢管扣件式脚手架的拆除

在拆除前要做好以下工作:

(1)完成外墙装饰面(墙面饰面、门窗及墙面其他装饰)的最后整修和清洁工作,其质量已符合规定要求,并经验收。

(2)对脚手架进行安全检查,确认脚手架不存在严重隐患。如存在影响拆除脚手架安全的隐患,应先对脚手架进行整修和加固,以保证脚手架在拆除过程中不发生危险。

(3)对参与脚手架拆除的操作人员、管理人员和检查、监护人员进行施工方案、安全、质量和外装饰保护等措施的交底。交底要打记录,双方均应在交底书上签字。

(4)外脚手架的拆除一般严禁在垂直方向上同时作业,因此要事先做好其他垂直方向工作的安排,决不允许下部在脚手架上做施工,上面就进行脚手架拆除。拆除脚手架时要特别加强出入口处的管理。拆除脚手架时,下部的出入口必须停止使用。

(5)在拆除的脚手架周围,于坠落范围四周设置明显“禁止入内”的标志,并有专人此护,以保证在拆脚手架时无其他人员入内。

(6)建筑物的外墙门窗都要关紧,并对可能遭到碰撞处给予必要的保护。建筑物如设有临时外挑物,必须在拆除脚手架前拆除。

上述工作经检查符合要求后,并确认建筑施工再也不需用脚手架时就可进行脚手架的拆除。脚手架的拆除应从上往下,水平方向一步拆完再拆下一步。在拆除脚手架时,应先清除脚手板上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛掷,大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送,能用扫帚集中的要集中装入容器运下,无法清扫的,可从脚手架内侧向下倾倒,此时要对墙面及门窗加以保护,防止沾污和损坏墙的饰面和门窗。

随着脚手架的向下拆除,对脚手架的连接处饰面的修补应与脚手架的拆除同步进行,饰丽修补经检查认定合格,并做好清洁和保护工作后方可继续向下拆除脚手架。

从脚手架拆下的钢管、扣件及其他材料先向垂直运输设备集中,然后由垂直运输设备向下运送,绝对禁止从高处向下抛掷,以免伤害地面工作人员,损坏地面的设备和物件,损坏脚手架的钢管、扣件和其他材料。

脚手架的拆除与搭设顺序正好相反,即后搭设的先拆除,先搭设的后拆除。一般脚手架的拆除顺序是:安全网→挡脚板→脚手板→扶手(栏杆) →剪刀撑(随每步脚手拆除)→小横杆→大横杆→立柱。

严禁先将固定件整层或数层拆除后再拆脚手架。当拆至脚手架下部最后一节立柱时,应先架临时抛撑加固,后拆固定件。

拆除脚手架应一步步进行,由上而下,一步一清地进行拆除,不可两步或两步以上同时拆除。分段拆除时,高差不应大于两步。如高差大于两步时,应按脚手架开口进行加固处理。

拆下的钢管、扣件及其他材料运至地面后,应及时清理,将合格的,需要整修后可重复使用的和应报废的加以区分,按规格堆放。对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管,以备今后使用。

(六)钢管扣件式脚手架的设计

钢管扣件式脚手架搭设之前,应编制专门的施工组织设计,其主要内容如下:

1.设置方案的选择

包括:脚手架的类别;脚手架构架的形式和尺寸;相应的设置措施(基础、支承、整体拉结和附墙连接,进出(或上下)措施等)。

2.承载可靠性的验算

包括:构架结构验算;地基、基础和其它支撑结构的验算;专用加工件验算。

3.安全使用措施

包括:作业面的防(围)护;整架和作业区域(涉及的空间环境)的防(围)护;进行安全搭设、移动(升降)和拆除的措施;安全使用措施。

二.碗扣式脚手架

碗扣式钢管脚手架或称多功能碗扣型脚手架。这种新型脚手架的核心部件是碗扣接头,由上下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成(图2-74)。上、下碗扣和限位销按600mm间距设置在钢管立杆上,其中下碗扣和限位销直接焊在立杆上。将上碗扣的缺口对准限位销后,即可将上碗扣向上拉起(沿立杆向上滑动),把横杆接头插入下碗扣圆槽内,随后将上碗扣沿限位销滑下,并顾时针旋转以扣紧横杆接头(用锤敲击几下即可达到扣紧要求)。

(一)主要构件的作用与要求

碗扣式钢管脚手架的主要构配件有5种(图2-75)

(1)立杆:有二种规格,以便于错开接头部位。

(2)顶杆:支撑架的顶部立杆,其上可装设承座和托座,也有二种规格,在立杆和顶

杆上海隔600mm设一副碗扣接头。立杆与顶杆配合可以构成任意高度的支撑架。

(3)横杆:架子的水平承力杆,有五种规格。

(4)斜杆:用作架子的斜向拉压杆,有四种规格,分别用于1.2m×l.2m、1.2m×l.8m、1.8m×l.8m、1.8m×2.4m网格。

(5)支座:用于支垫立杆底座或作为支撑架顶撑的支垫。有垫座和可调座两种型式。

除主要构配件外,碗扣式脚手架尚有:搭边横杆、宽挑梁、立杆连接锁、直角撑、连墙撑、爬升挑梁,梯子等19种辅助构配件。

(二)碗扣式脚手架的搭设、验收、拆除

碗扣式钢管脚手架立杆横距为1.2m,纵距根据脚手架荷载可分为1.2m、1.5m、1.8m、2.4m,步距为1.8m、2.4m。双排脚手架的一般构造如图2-76所示,曲线形双排脚手架搭设方式如图2-77。

直角交叉构造可采用直接拼接或用直角撑实现任意部位的直角交叉(图2-78)。脚手架需要作曲线布置时,可按曲率的要求使用不同长度的横杆进行组合,但曲率半径不能小于2.4m。

碗扣式钢管脚手架的立杆之间应布置斜撑,斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。斜撑杆为拉压杆,布置方向可任意。一般情况下斜撑应尽量与脚手架的节点相联,但亦可以错节布置(图2-76)。斜撑杆的布置密度,当脚手架高度低于30m时,为整架面积的1/2~1/4;架高大于30m时,为整架面积的1/2~1/3。斜撑杆必须双侧对称布置,且应分布均匀。廊道(即架宽方向)的斜杆布置,一般应与连墙点相对应。在进行作业时,作业层的廊道斜撑杆可以暂时拆去,作业完毕后随即装上,以确保脚手架的横向稳定。 碗扣式钢管脚手架的连墙杆与结构的连接方法同门型脚手架,其布置要求:双排脚手架的连墙点在30~40m2范围内设置一点(即大致间隔3~4个立杆,垂直相隔3步);架高超过30m时,其底部的布点应适当加密。单排脚手架可按每3根立杆和3步设一点。

碗扣式脚手架搭设完成后应进行验收后方可投入使用。其拆除方法与钢管扣件式脚手架类似。

(三)碗扣式脚手架的特点

碗扣式脚手架具有结构简单,杆件全部轴向连接,力学性能好,接头构造合理,工作安全可靠,拆装方便,操作容易,零部件损耗率低等特点。碗扣式接头可同时连接4根横杆,横杆可相互垂直或偏转—定角度。正是由于这一特点,碗扣式钢管脚手架的部件可用以搭设各种型式脚手架,特别适合于搭设扇形表面及高层建筑施工和装修作业两用外脚手架,还可作为模板的支撑。碗扣式脚手架常用于立交桥工程和平面变化较大的房屋建筑工程。

三.竹、木脚手架

(一)木脚手架

通常用剥皮杉木杆。用于立柱和支撑的杆件小头直径不少于70mm;用于纵向水平杆、横向水平杆的杆件小头直径不少于80mm。木脚手架构造搭设与钢管扣件式脚手架相似,但它一般用8号铅丝绑扎。立柱、纵向水平杆的搭接长度不应小于1.5m,绑扎不少于三道。纵向水平杆的接头处,小头应压在大头上。如三杆相交时,应先绑扎两根,再绑第三根,切勿一扣绑三根。

(二)竹脚手架

杆件应用生长三年以上的毛竹(楠竹)。用于立柱、支撑、顶柱、纵向水平杆的竹杆小头直径不小于75mm;用于横向水平杆的小头直径不小于90mm。竹脚手架一般用竹篾绑扎,在立柱旁加设顶柱顶住横向水平杆,以分担一部分荷载,免使纵向水平杆因受荷过大而下滑,上下顶柱应保持在同一垂直线上。

2.4.2.门式脚手架

门式脚手架又称多功能门式脚手架,是目前国际上应用最普遍的脚手架之一。门式脚手架实际是由钢管扣件式脚手架进行简化、组合而成,这种脚手架搭设高度一般限制在45m以内,施工荷载限定为:均布荷载1.82KN/m2,或作用于脚手板跨中的集中荷载1.96KN。门式脚手架具有质量轻、刚度大、搭拆技术简单、施工速度快等优点。

一.基本构造

(一)基本结构

门式脚手架是由门式框架、剪刀撑和水平梁架或脚手板构成基本单元,如图2-79所示。将基本单元连接起来(或增加梯子、栏杆等部件)即构成整片脚手架,如图2-80所示。

(二)主要部件

(1)门型钢架:又称门架,是组成脚手架的基本部件,承受上部传下来的荷载.

(2)连接棒:将上、下步门架连成整体的连接件。

(3)锁臂:连接上、下步门架之用。

(4)交叉杆:又称剪刀撑,是撑结相邻门型钢架,使其保持整体稳定性。

(5)脚手板:是脚手架上施工的操作面,且是纵向连接门架的杆件,能增强脚手架刚度。

(6)水平梁架:当门式脚手架未铺设脚手板时,在水平方面连接相邻门架,增强脚手架的稳定性。

(7)三角架:设于门架内侧,是铺设脚手板的托架。

(8)扣墙管:脚手架与建筑物结构的联结杆,是保持脚手架的垂直度,抵抗风荷载的主要杆中;

(9)可调底座:用于门式脚手架的底部,是将上部荷载传至基土的部件;

(10)栏杆柱及栏杆:设于门式脚手架顶部的安全设施;

(11)扶梯:供工作人员上,下脚手架之用;

(12)扣件:供交叉杆等与门架扣接用,由于门架管径不同于扣件式钢管脚手架的钢管直径,故不能通用。

(三)自锚连接构造

门式脚手架部件之间的连接是采用方便可靠的自锚结构,如图2-82所示,常用形式为:

1.制动片式

如图图2-82 (a),在挂扣的固定片上,铆有主制动片和被制动片,安装前二者脱开,开口尺寸大于门架横梁直径,就位后,将被动片逆时针方向转动卡住横梁,主制动片即自行落下将被动片卡住,使脚手板(或水平梁架)自锚于门架横粱上。

2.偏重片式

如图图2-82 (b),用于门架与剪刀撑的连接。它是在门架竖管上焊一段端头开槽的Φ12圆钢,槽呈坡形,上口长23mm,下口长20mm,槽内设一偏重片(用Φ10圆钢制成,厚2mm,一端保持原直径),在其近端处开一椭圆形孔,安装时置于虚线位置,其端部斜面与槽内斜面相合,不会转动,而后装入剪刀撑,就位后将偏重片稍向外拉,自然旋转到实线位置,达到自锚。

二.门式脚手架的搭设

门式脚手架有许多用途,除用于搭设内、外脚手架外,还可用于搭设活动工作台、梁板模板的支撑、临时看台以及其它作业架子。这里主要说明外脚手架的搭设。

门式脚手架一般按以下程序搭设:铺放垫木(板)→拉线、放底座→自一端起立门架并随即装剪刀撑→装水平粱架(或脚手板)→装梯子→(需要时,装设通长的纵向水平杆)→装设连墙杆→照上述步骤,逐层向上安装→装加强整体刚度的长剪刀撑→装设顶部栏杆。

搭设门型脚手架时,基底必须严格夯实抄平,并铺可调底座,以免发生塌陷和不均匀沉降。门架的顶部和底部用纵向水平杆和扫地杆固定。门式脚手架应从一端开始向

另一端搭设,切不可从两端同时开始搭设,因为从两端同时搭设至中间接合部可能会有错位而无法连接成整体。在首步脚手架搭设完毕后再搭设上一步脚手架。门架之间必需设置剪刀撑和水平梁架(或脚手板),其间连接应可靠,以确保脚手架的整体刚度。因进行作业需要临时拆除脚手架内侧剪刀撑时,应先在该层里侧上部加设纵向水平杆,以后再拆除剪刀撑。作业完毕后应立即将剪刀撑重新装上,并将纵向水平杆移到下或上一作业层上。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(Φ48脚手钢管,长6~8m),其高度和宽度为3~4个步距和柱距,与地面夹角为45°~60°,相邻长剪刀撑之间相隔3~5个柱距,沿全高设置,如图2-83所示。脚手架在转角处必须作好连接和与墙拉结,并利用钢管和回转扣件把处于相交方向的门架连接起来,如图2-84所示。使用连墙管或连墙器将脚手架和建筑结构紧密连接,连墙点的最大间距,在垂直方向为6m,在水平方向为8m。连墙点的一般作法如图2-85所示。
2.4.3.挑、挂式脚手架

外脚手架形式的选择受多种因素制约。有的工程施工场地狭小,无落地式脚手架搭设的基础;有的工程地下室施工后回填土不能及时回填,而主体结构必须继续施工,有的主体结构四周为裙房,主楼的脚手架不能搭在裙楼楼顶上,有的建筑物高度超过脚手架容许搭设的高度,必须将脚手架分段搭设,有的建筑物体量很大,施工时间长,落地搭设脚手架很不经济。因此,挑、挂式脚手架就成了最好的选择。 一.悬挑式脚手架

(一)挑梁支撑式悬挑脚手架

挑梁支撑式悬挑脚手架由支承外脚手架的悬挑支承结构及按相当于落地搭设的双排脚手架两部分组成。悬挑支承结构是该种形式脚手架的关键。悬挑支承结构与建筑结构的外边缘构件固定,将搭设在其上的脚手架荷载全部或部分传递给建筑结构。

悬挑支承结构多为三角形的承力结构形式,也可采用单独挑梁的形式(如图2-86)。

悬挑支承结构是该种形式脚手架的关键。其安装方法有叁种:一是浇注结构混凝土时,预先将水平挑梁埋入混凝土内,并在其下焊接斜杆或其上连接吊索即可。这种方法较安全可靠,但遇到结构中钢筋过密时埋入困难,且不易埋设准确;二是采用均埋设预埋件的方法。安装时先在建筑物结构上测量并标出安装位置,在浇注结构混凝土时埋设预埋钢板,然后将

水平挑及斜杆焊在预埋钢板上;三是在结构上预留螺栓孔,然后将事先拼装好的三角架用螺栓穿过预留孔固定于结构,如图2-86(c)。安装悬挑三角架时,一般下段脚手架已搭好,操作人员可在下段脚手架上进行操作,如果要先搭设上段脚手架,则安装悬挑架时应先设置安全可靠的临时性操作台或挑脚手架。 图2-87是一种常见的挑梁支撑式悬挑脚手架。其三角挑架用型钢焊接而成,水平挑梁用I18工字钢制作,工字钢一端直接预埋在混凝土结构内(也可焊接在预埋钢板上),斜撑压杆采用Φ80×5钢管。三角挑架间的间距为4~6m,挑架上搁放I25a工字钢作为纵梁,双排钢管脚手架的立杆固定搭设在纵梁上。在型钢焊接的三角挑架承力结构上,可搭设高度为30m左右的双排钢管脚手架。为防止斜撑压杆失稳,可用吊杆斜拉水平挑梁。


悬挑支承结构可用塔式起重机、屋顶安装人字拔杆或在屋面上安装台灵架进行拆除。悬挑支承结构以上部分的脚手架搭、拆要求同相应脚手架。

(二)挑支杆构式悬挑脚手架

挑支杆构式悬挑脚手架可以不用预埋件,而用悬挑架直接从建筑物内挑出,从悬挑架上搭设脚手架。其结构构造如图2-88所示。

挑支杆构式悬挑脚手架由建筑物内支承架、悬挑架、脚手架三部分组成。支承架是悬挑脚手架的承重架,在建筑物内搭设。悬挑架由挑杆和撑杆组成,它们都与建筑物内的支承架固定。从挑杆向上搭设脚手架。所搭设的脚手架宽度一般为0.9m,步距一般取1.8m,高度不能过高。这种脚手架必须编制详细施工方案,并进行结构计算后方可按方案搭设。 二.挂式脚手架

挂式脚手架是将建筑物外围的外脚手架划分成若干个提升单元,每单元的宽度为4m左右,高度为一个楼层到两个楼层,搭设成笼子状,笼子内侧设置挂钩或挂板,在结构构件内埋设挂钩环或预留孔洞,洞内穿L形挂钩螺栓,将各提升单元的脚手架挂在挂钩上,随主体结构施工,用塔式起重机向上逐层提升。如图2-89。

挂式脚手架具有轻便、占用脚手材料少等显著优点,但脚手作业层少,因需用塔式起重机提升,占用塔式起重机的作业时间长等缺点,这种形式的外脚手架特别适用于15层以下的框架结构或剪力墙结构施工。挂式脚手架的悬挂点是关键部位,应进行重点设计并经严格地复核验算,确保其有足够的承载力。 2.4.4.吊脚手架

吊脚手架是通过特设的支承点,利用吊索悬吊吊架或吊篮进行砌筑或装修工程操作的

一种脚手架。其主要组成部分为:吊架或吊篮、支承设施、吊索(包括钢丝绳、铁链、钢筋)及升降装置等。如图2-90。

对于高层建筑的外装修作业,采用悬挂的、自上而下的吊篮,比自下而上搭设外脚手架要经济和方便。因此,它已经成为高层建筑施工中最普遍使用的脚手架型式之一。它也是高层建筑平时进行维修保养的常备设备。 一.吊架或吊篮

吊架或吊篮的形式多种多样,一般用框式钢管吊架,其基本构件是用批Φ48×4.5钢管焊成的矩形框架。搭设时以3~4榀框架为一组,按间距2~3m排列,在纵向和横向用钢管及扣件连接成整体,并铺设脚手板,装设栏杆、安全网和护墙轮,即成为一组可以上下同时操纵的双层吊架。

二.支承设施

吊式脚手架的悬吊结构根据工程结构情况和脚手架的用途而定。目前多在屋顶上设挑梁或挑架,应保证其抵抗倾覆力矩大于倾覆力矩的三至四倍。亦可搭设专门的构架来悬吊吊架。

三.升降装置

常用的升降装置见表2-18。

2.4.5.附着升降脚手架

在高层、超高层建筑的施工中,外脚手架是关键的技术决策项目之一。搭设传统的落地式外脚手架,不但费工、费料、费时和不经济,而且在搭设高度上也受到限制,不能很好地满足施工的需要。在这种情况下,附着升降外脚手架(简称爬架)获得了迅速的应用与发展。它的主要特点是搭设一定高度的外脚手架,并将其固定(附着)在建筑物上,脚手架本身带有升降机构和升降动力设备,随着工程的进展,脚手架沿建筑物升降,外脚手架的材料用量与建筑物的高度无关,仅与建筑物的周长有关。材料用量少,造价低廉,使用经济,而且建筑物越高经济效益越好。因此,一经出现即受到施工单位的青睐,使用面越来越广,爬架的结构型式也越来越多,并逐步完善形成了一整套较为成熟的爬升脚手架技术,在今后的高层建筑施工中将发挥越来越重要的作用。

但需要说明的是:设计、生产爬架的单位一般都申请了专利,因此,在选用爬架时,应注意处理好知识产权问题。

一.套管式爬升脚手架

(一)基本结构

套管式爬升脚手架的种类很多。其基本结构见图2-91所示,由脚手架系统及提升设备两部分组成,脚手架系统由升降框和连接升降框的纵向水平杆、剪刀撑、脚手板以及安全网等组成。 升降框由固定框、滑动框、附墙支座、吊钩等组成。其中滑动框套在固定框上,并可沿固定框上、下滑动,滑动框和固定框均带有附墙支座和吊钩。附墙支座的结构型式视同建筑物的固定方式而定,一般做法如图2-92所示。

(二)爬升方式

套管式爬升脚手架的爬升,其基本原理是“架子互爬”。滑动框套在固定框上,在固定框上部留出的空间内滑动。固定框、滑动框交替与建筑结构拉结固定,互为利用,作交替爬升。套管式爬架的爬升过程分为三步:

第一步(图2-93a)。爬脚手架处于正常使用状态,主体结构正施工n层。对每片爬架,固定框下部内侧两个固定支座由穿墙螺栓固定于n-1及n-2层的混凝土墙体,滑动框内侧的两个固定支座也由穿墙螺栓同时固定于n-l层混凝土墙体。各操作层上的施工荷载分别由固定框、滑动框的固定支座传递给混凝土墙体。

第二步(图2-93b)。当主体结构向上施工n+1层时,松开固定滑动框的穿墙螺栓,利用吊挂在大爬架顶部的提升机具,将滑动框从n-l层提至n层并固定。

第三步(图2-93c)。将提升机具移至滑动框上,钩住固定框,松开固定固定框的穿墙螺栓,将固定框从n-l层提升至n层并固定。至此,完成一次爬升过程。 套管式爬升脚手架的下降过程与上升过程相反。


二.互爬式爬升脚手架

互爬式爬升脚手架是利用普通手拉葫芦提升每榀独立搭设的脚手架,每榀脚手架设2—4个起吊点(视脚手架外形尺寸而定),而手动葫芦是吊挂在两相邻的已固定在建筑物上的脚手架上或预埋于建筑物的吊环上,脚手架升(或降)到位后,则固定在建筑物的预埋吊环上,且在各相应部位均设有水平拉杆、顶杆,固定完成后再提升相邻的脚手架,整层脚手架提升完成后,将各榀脚手架相互之间用连接扣连结好,再进行结构施工,完成一至二层结构提升一次,直至提升到最高一层完成主体施工。如图2-94所示。

互爬式爬升脚手架的下降过程与上升过程相反。

三.整体式爬升脚手架

(一)基本结构

整体式爬升脚手架(图2-95)由桁架系统、脚手架系统、提升系统三个部分组成。

桁架系统位于爬架底部,用扣件和脚手架钢管搭设而成。桁架的高度即为步高1.8m,上下纵向水平杆(因是压杆采用双管)、斜杆、立柱连接组搭成内外排两片桁架,通过横向水平杆及横向剪刀撑又将内外两片桁架连接成空间桁架承力结构。内外排立杆间距根据采用的脚手板宽度而定,一般为0.8~1.Om。为进一步减轻脚手架自重,控制作业层施工荷载,0.8m的内外排立杆间距更为常用。桁架环绕建筑物一周,基本形成闭合圈。桁架的支承点间距(即两提升点承力架间距)通常由提升设备的安全提升能力所决定,其合理的支承跨度一般≤7m。作用在桁架上的荷载传力到各提升点的承力架上。

脚手架系统的搭设方法同普通扣件式钢管双排外脚手架,搭设在底部桁架上,步距为1.8m,排距和柱距同下部桁架,柱距一般为1.5m。为保证一般每个月施工四个楼层的进度要求,并使得最上层结构绑扎钢筋和支模有可靠的安全围护,因此整个爬架的高度一般为四个楼层高度,每个作业层均设1m高的护栏。脚手架内排立柱离结构外侧面距离一般为0.3~0.5m。框架结构边梁由于支模需要,需伸出水平钢管作为底模支架,这对脚手架爬升有影响,因此,电动整体升降爬脚手架应用在框架结构施工中,立柱离结构外侧面多取0.55m,但对脚手架底部内侧空隙必须作可靠的封闭。

提升系统由斜拉工字钢水平挑梁(提升承力架)和电动葫芦组成。工字钢一般选用I18,斜拉杆采用两根Φ25圆钢,中间设花篮螺丝,以调节斜拉杆的松紧。电动葫芦的提升能力有50kN、75kN和100kN三种规格,提升速度为0.10~0.21m/rain,链条工作长度一般为5~7m。电动葫芦升降采用同步自动控制台控制,一套控制设备能控制30台。

(二)爬升方式

整体式爬升脚手架升降的基本工作原理是“架子与挑梁互爬”,底部提升架和上部挑梁(提升承力架)交替与建筑结构拉结固定,互为利用,交替爬升。

脚手架爬升一个楼层的过程分三步:

第一步(图2-96a)。脚手架底部每个提升架仍由双斜拉杆与n层建筑结构斜拉结固定,将10kN的手动葫芦挂在脚手架上部,链条下钩钩住工字钢挑粱连同电动葫芦,松开原与n层和n+1层结构固定的穿墙螺栓,将工字钢挑梁和电动葫芦提升至n+1和n+2层固定位置拉结固定,形成斜拉三角形悬挑承力结构。

第二步(图2-96b)。放下电动葫芦下钩钩住脚手架底部提升架,松开原与n层结构斜拉固定的吊杆,电动葫芦作同步提升,在提升一个楼层高度后,底部提升架的斜吊杆重新与n+1层结构固定。

第三步(图2-96c)。再次利用手拉葫芦将工字钢挑梁和电动葫芦提升至,n+2和n+3层的固定位置,用穿墙螺栓将斜拉杆和工字钢挑粱固定。完成一个楼层爬升过程。 爬升时通过中心控制室开动电动葫芦,使整体架同步上升,注意观察脚手架的上升情况,如有外倾或水平高度不一致时,立即报告停止提升,待进行单个底盘处理,保持同一水平标高后再继续同时提升。

整体式爬升脚手架的下降过程与上升过程相反。

四.导轨式爬升脚手架

导轨式爬升脚手架由脚手架、爬升机构和提升系统三部分组成。

脚手架用碗扣式脚手架标准杆件搭设而成,其搭设方法及要求与碗扣式外脚手架的常规搭设基本相同。最底层脚手板使用木板或钢脚手板,保证石子、混凝土渣等杂物不致漏下去,脚手板应铺至建筑物外侧,且不留间隙。安全网应自脚手架底部兜过来固定在建筑物上。

爬升机构包括导轨、导轮组、提升滑轮组、提升挂座、连墙支杆、连墙支杆座、连墙挂板、限位锁、限位锁挡块及斜拉钢丝绳等定型构件。

导轨是导向承力构件,其上每隔100mm冲有一孔并标有数字,沿建筑物竖向布置,通过连墙支杆座,连墙支杆和连墙挂板同建筑物固定拉结;每根导轨长度一定(标准导轨长度为3.0m、2.8m、1.2m、0.9m等几种不同规格,也可采用标准层层高),导轨可竖向接长。导轨沿建筑物竖向布置,其长度比脚手架高一层,架子上部和下部均装有导轮,提升挂座固定在导轨上,其一侧挂提升葫芦,另一侧固定钢丝绳,钢丝绳绕过提升滑轮组同提升葫芦的挂钩连接;启动提升葫芦,架子沿导轨上升,提升到位后固定;将底部空出的那根导轨及连墙挂板拆除,装到顶部,将提升挂座移到上部,准备下次提升。如图2-97。

导轨式爬升脚手架可用手拉葫芦或环链式电动葫芦提升。当采用电动葫芦作为提升设备时,尚应配置电控柜,控制提升的同步性。

导轨式爬升脚手架的下降过程与上升过程相反。

2.4.6.里脚手架

里脚手架主要用于在楼层上砌墙、内装饰和砌筑围墙等。常用的里脚手架有:

1.角钢(钢筋、钢管)折叠式里脚手架。

如图2-98 (a)所示,其架设间距:砌墙时宜为1.0~2.0m;粉刷时宜为2.2~2.5m。

2.支柱式里脚手架

如图2-98 (b)所示,由若干支柱和横杆组成,上铺脚手板,搭设间距:砌墙时宜为2.0m,粉刷时不超过2.5m。

3.木、竹、钢制马凳式里脚手架·

如图2-98 (c)所示,马凳间距不大于1.5m,上铺脚手板。

2.4.7.脚手架安全技术措施

为确保脚手架在搭设、使用和拆除过程中的安全性,对脚手架的安全技术要求如下:

(1)脚手架必须有完整的搭设、使用和拆除施工方案,其中对脚手架的基础、构造结构、连墙件等必须作设计,复核验算其承载力。

(2)脚手架按规定设置斜杆、剪刀撑、连墙件或撑、拉件。对通道和洞口或承受超规定荷载的部位,必须作加强处理。

(3)脚手架的联结节点应可靠,联结件的安装和紧固力应符合要求。

(4)脚手架的基础应平整,具有足够的承载力和稳定性。脚手架立杆距坑、台的上边缘应不小于1m,且立杆下必须设置垫座和垫板。

(5)脚手架的连墙点、拉撑点和悬挂(吊)点必须设置在可靠的能承受撑拉荷载的结构部位,必要时作结构验算。 (6)脚手架应有可靠的安全防护措施。作业面上的脚手板之间不留孔隙,脚手板与墙面之间的空隙一般不大于200mm,高层建筑工程应不留空隙,脚手板间的搭接长度不得小于300mm。作业层外侧面应有挡脚板(或高度为1m左右的竹笆,或满挂安全网)加2道防护栏杆或密目式塑料安全网加3道栏杆。对临街面要作完全封闭。

结合上述脚手架安全技术要求,采取以下几个安全技术措施:
(1)对所有进场施工人员加强有关脚手架方面的安全教育,其中包括架子工的自我保护教育、其他工种作业人员使用脚手架的安全教育以及安全管理人员的教育。
(2)审查脚手架施工方案。首先是施工队伍结合工程自我作审查,然后报工程监理单位审批,必要时会同建设单位以及邀请专家共同审查,避免因方案考虑不周,引起重大事故。
(3)加强搭设后的验收检查。再次对脚手架能否安全使用作出论证,并做好验收检查记录。在对验收中提出的问题作出改进的决定后方可投入使用。
(4)规范架子工的作业要求,工人应持证上岗。
(5)加强使用过程中的检查以及特殊天气情况如雨、雪、台风之前、之后的检查。

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