桥梁装饰工程中扣件式钢管脚手架的一种搭设工法.doc

桥梁装饰工程中扣件式钢管脚手架的一种搭设工法
罗荣凤 赵志文
（湖南交通工程职业技术学院 湖南 衡阳 421001）

[摘 要] 本文以一桥梁工程的外墙装修安装工程实例，通过搭设构造、设计计算及搭设过程控制等环节，介绍了扣件式钢管脚手架在搭设时，缺少立杆支撑点的一种实用搭设工法，对成功的搭设方法给出了经验和建议。
[关键词] 扣件式 钢管脚手架 搭设工法 成功经验

扣件式钢管脚手架在各类建设工程施工中被广泛的应用，为规范和保证此类脚手架搭设的安全性、可行性，满足工程建设的需要，国家已出台了相应的规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130－2001），根据工程实践介绍在装修工程施工中扣件式钢管脚手架的一种搭设工法，供大家参考。
1. 工程概况
本工程为位于深圳河之上的深港两地政府合建的口岸人行通道桥装修安装工程。该装修工程是桥梁主体结构施工完成后的另一施工合同内容，外装修为幕墙，其施工难度在于幕墙安装过程的脚手架搭设无法从地面或河内进行，缺乏立杆支撑点，搭设高度约20米（从支撑点起算），根据现场实际，建立多种搭设方案的基础上，比选各种搭设方案，确定采用如下搭设方案。
2. 搭设方案
2.1 搭设材料及规格要求
搭设所用钢管均采用外径为Φ48×3.5mm钢管，材质符合国家现行标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，以及符合《碳素结构钢技术要求》（GB700）中的规定要求。外伸接长立杆支撑点悬挑梁采用16号16Mnq工字钢型材，φ18U型螺栓紧固。弯曲变形，锈蚀钢管不得使用，所有扣件为可锻铸铁扣件，其质量符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，扣件在螺栓拧紧扭力矩65N·m时，不得发生破坏等。本工程中安全网采用2000目/100cm2，脚手板为满铺串片脚手板。
2.2 搭设方案及措施
2.2.1 搭设平面布置
设置两排立杆，立杆纵向间距利用大桥主体结构中安装检查小车轨道外伸I型钢挑梁（间距2000mm），两立杆横向间距离为900mm，内排立杆考虑施工饰面板安装及所需作业空间，距离大桥主体钢梁边缘的距离为350mm，如图1示。

2.2.2 支承受力系统及保证体系平面外稳定的措施
根据现场实际结构体系，可供脚手架搭设两排立杆受力支承点的部分只能是桥结构中安装检查小车轨道外伸的I型挑梁，采用16号16Mnq工字钢型材，φ18U型螺栓紧固来接长悬挑梁来实现提供脚手架外侧立杆的支承点，并利用柱距8m的大桥钢结构柱作为平面外整体稳定的连接杆形成受力体系，图2示。同时在连接杆与立杆主节点间采用加设一根对角钢管，如图4示，以保证连接的刚性满足规定要求。

2.2.3 剪刀撑布置
大横杆步距1800mm，剪刀撑水平每隔7跨设置一道，沿高度方向连续设置，剪刀撑设置为4跨如图3示。杆件间搭接位置及搭接长度满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130－2001）要求。
3. 设计计算
3.1 计算参数
1) 立杆纵距l=2.0m，横距b=0.9m，内立杆距桥梁外皮距离b1=0.35m，脚手架步距h=1.8m。
2) 按满铺3层串片竹脚手板，1层作业层考虑。
3) 风荷载按满挂立网考虑。
4) 钢管为Φ48×3.5mm，截面面积A=489mm2,回转半径i=15.8mm，截面模量W=5.08×103mm3。
5) 支承点竖向间距H1=2h=3.6m，水平距离l1=4l＝4×2.0m＝8m（大桥钢结构柱间距），最大搭设高度20米。
3.2 荷载计算
3.2.1 恒荷载：
1) 脚手架结构自重：按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》规定取
gk1＝0.1359kN/m，则NG1k＝0.1359×20＝2.718kN。
2) 脚手板、栏杆、挡板材料自重：
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》规定取：
竹串片脚手板gk2＝0.35kN/m2，栏杆、竹串片挡板 gk3＝0.14kN/m；则单根立杆所承受的荷载标准值 ：NG2k =3×(2.0×0.9×0.35 +0.14×2.0)/2=1.365kN
3) 安全防护网的自重：
安全网自重：0.01kN/m2，则单根立杆承受的荷载：NG3k＝0.01×2×20＝0.4kN
3.2.2 活荷载：
1) 施工荷载：本脚手架仅作为幕墙装饰时使用，因此qk＝2.0 kN/m2
NQk=2.0×0.9/2×2.0kN/m2＝1.8kN（仅允许一步架进行施工）
2) 风荷载：
风荷载标准值：
式中： μz—风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-2001）规定采用,本工程取μz = 1.42。
μs—脚手架风荷载体型系数，本工程为μs=1.2×0.4=0.48。
w0—基本风压kN/m2，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》采用,本工程为0.7kN/m2。
3.3 立杆稳定性计算
3.3.1 不组合风荷载情况的计算
立杆段的轴向力设计值为:
N＝1.2∑NGk+1.4∑NQk＝1.2×（NG1k +NG2k +NG3k ）+1.4×NQk
＝1.2×（2.718 +1.365 +0.4）+1.4×1.8＝7.9kN
长细比计算：
由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》得
，满足要求。
3.3.2 组合风荷载情况的计算
组合风荷载时的计算立杆段轴向力设计值N‘
N‘=1.2∑NGk+0.85×1.4∑NQk＝1.2（NG1k +NG2k +NG3k ）+0.85×1.4×NQk
＝1.2×（2.718 +1.365 +0.4 ）+0.85×1.4×1.8＝7.52kN
风荷载设计值产生立杆段弯矩Mw：

满足要求。
3.3.3 连接杆稳定性计算
连墙件均匀布置，受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位，连墙件水平方向沿每根框架柱设置，高度方向隔步设置，每根连墙件覆盖面积为：
Aw= 8.0×3.6=28.8m2。
连墙件的轴向力设计值：

杆件两端均采用直角扣件连于脚手架及附加在建筑物上的短钢管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架距墙距离，即，长细比，由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》得稳定系数：。
，满足要求。
对于悬挑梁的接长采用16号16Mnq工字钢型材，3道φ18U型螺栓紧固锚固连接设计，与检查小车轨道外伸的I型挑梁一同由大桥主体结构设计院进行了强度、刚度和抗倾覆设计核算，满足规范相关要求。
4. 结语
本搭设方案在施工过程中的成功实施，得到以下的搭设技术方面的启示。
1) 重视搭设方案的确定，是扣件式钢管脚手架实现安全可行搭设的关键。
2) 建立科学准确的搭设方案设计，不能光靠经验解决。
3) 支撑体系和结构受力体系至关重要，是实施搭设施工过程的安全保证，有科学准确的设计计算还必须采取足够的构造措施来保证支撑的稳定性。
4) 要有较完善的施工组织措施，对施工作业人员进行详细的技术、安全交底，搭设过程中技术人员、施工项目部和监理人员共同进行及时检查，确保万无一失。
5) 注意脚手架的搭设过程应严格遵循按设计顺序及规定的构造和尺寸进行搭设；
6) 本工程脚手架在完成搭设投入施工使用前，业主、监理、施工单位都高度重视，邀请有关专家及安全监督管理部门对搭设方案进行现场理论，肯定了方案的安全性和可行性，并提出了一些宝贵的意见，确保了使用的安全。

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