高层建筑施工中脚手架技术的应用.doc

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高层建筑施工中脚手架技术的应用

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高层建筑施工中脚手架技术的应用

刘猛（广东汕头515041）

（汕头市建筑工程总公司）

最快一期《广东科技》合同：1123852 业务员：吴杨凤
摘 要: 随着建筑业的发展，高层建筑的数量逐渐增多，施工安全越来越为建筑企业的重视，本文通过工程案例，对脚手架技术的安全性设计进行了分析，对脚手架的施工流程、技术措施以及安全措施进行了探讨，为建筑工程高层建筑脚手架的设计与施工技术提供参考。
关键词: 高层建筑；脚手架；安全性；技术措施

1 工程概况
1.1 工程简介
某商务办公楼工程，含3栋高层商务办公楼及地下室汽车库。地上层数均为31层，地下层数为1层。总建筑面积为75751m2，其中地上建筑面积60064.8m2，地下建筑面积15230m2，架空层建筑面积456.2m2。地下室层高约5.4m，架空层（首层）层高6.0m，标准层层高3.0m，31层层高6.0m，建筑总高100m。
1.2 脚手架施工方案
该工程脚手架设计为三栋三十一层脚手架工程。建筑结构类型、尺寸相同，建筑高度均为100m，可采用相同的设计方案，拟将外脚手架搭设至101.5m。
为便于施工便利以及日后开发商售楼需要，S-1栋+8.950m以下采用落地式钢管脚手架，+8.95m以上在+8.95m和+53.95m分别悬挑型钢做双排型钢悬挑脚手架且拉钢丝绳卸荷；S-2、S-3栋+5.95m以下采用落地式钢管脚手架，+5.95m以上在+5.95m和+53.95m分别悬挑型钢做双排型钢悬挑脚手架且拉钢丝绳卸荷。可见悬挑脚手架最不利荷载情况发生在S-2和S-3栋，以下取S-2栋作为研究对象（见图1脚手架平面布置图）。

图1 脚手架平面布置图

S-2栋2f以上采用双排型钢悬挑脚手架，第一道悬挑型钢（14#工字钢）设置在2F（+5.95m），第二道悬挑型钢设置在18F（+53.95m）。吊环采用Φ18圆钢埋设于混凝土梁板结构中，每跨一设，采用6×19+1、直径不小于14的钢丝绳卸荷。
脚手架采用φ48×3.5钢管搭设，扣件连接，立杆纵距为1.5m，立杆的横距为0.7米，大水平杆杆的内间距为1.80 米、外间距为0.6m，内立杆与建筑物外墙距离为0.3米，有阳台处距离为0.25米。落地架距地面0.2米设置扫地杆，脚手板采用Φ8@50圆钢制作成800×700钢筋网片。连墙杆则按每两层三跨设置。
2 脚手架系统的安全性设计
2.1 计算参数设定
脚手架基本参数主要有以下方面：楼层最大标高+100.00m，脚手架起搭标高为+6.00m，脚手架最大标高+101.50m，采用悬挑型钢+拉吊卸荷的搭设形式，设8个卸荷段分别是+6.00～+21.00,+21.00～+36.00,+36.00～+51.00,+51.00～+54.00,+54.00～+69.00,+69.00～+84.00,+84.00～+95.40,+95.40～+101.50,其中设2个型钢支承段分别是+6.00～+21.00,+54.00～+69.00。
脚手架采用Φ48×3.5钢管，内立杆离墙0.30m；立杆步距h=1.80m，立杆纵距La=1.50m，立杆横距0.70m；横向水平杆在下，横向水平杆上设有2根纵向水平杆；连墙件按2步2跨布置，脚手架铺。
2.2 设计方案的验算
验算的内容主要包括纵向水平杆验算、横向水平杆验算、横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算、立杆容许长细比验算、型钢支承段立杆验算、型钢承载力验算、拉吊卸荷段立杆和钢丝绳计算、吊环验算以及连墙件计算。
纵向水平杆验算时，荷载计算主要包括永久荷载和施工活荷载的验算。纵向水平杆验算包括抗弯强度验算、挠度验算。经验算本设计满足要求。
横向水平杆验算主要包括抗弯强度验算、挠度验算经验算均符合要求。
型钢承载力验算主要有抗弯强度验算、抗剪强度验算、整体稳定验算、挠度验算、验算悬挑梁锚固钢筋、抗弯强度验算、抗剪强度验算、整体稳定验算、挠度验算、验算悬挑梁锚固钢筋、钢丝绳验算以及吊环验算，本设计方案经验算符合要求。
拉吊卸荷段立杆和钢丝绳计算，第一部分；+21.00～+36.00m,拉吊段净高度为15.00m,拉吊段计算高度为20.40m,拉吊段底标高为+21.00m,脚手板铺15层；第二部分：+36.00～+51.00m,拉吊段净高度为15.00m,拉吊段计算高度为20.40m,拉吊段底标高为+36.00m,脚手板铺15层；第三部分：+51.00～+54.00m,拉吊段净高度为3.00m,拉吊段计算高度为8.40m,拉吊段底标高为+51.00m,脚手板铺15层。经验算荷载、钢丝绳、立杆稳定性均满足要求。
2.3 验算计算结果
脚手架起搭标高为+6.00m，脚手架最大标高+101.50m,采用悬挑型钢+拉吊卸荷的搭设形式，从+15.00m开始设8个卸荷段分别是+6.00～+21.00,+21.00～+36.00,+36.00～+51.00,+51.00～+54.00,+54.00～+69.00,+69.00～+84.00,+84.00～+95.40,+95.40～+101.50,其中设2个型钢支承段分别是+6.00～+21.00,+54.00～+69.00。脚手架采用Φ48×3.5钢管，内立杆离墙0.30m；立杆步距h=1.80m，立杆纵距La=1.50m，立杆横距0.70m；横向水平杆在下，横向水平杆上设有2根纵向水平杆；悬挑型钢采用14a号槽钢，锚固段1.50m，采用直径18mm锚固钢筋。拉吊卸荷采用14mm钢丝绳，连墙件按2步2跨布置，脚手架铺。脚手架立面图见图2.
为保证脚手架体系的稳定性,分两个悬挑端在2（+5.95m）和18（+53.95m）层结构面设置悬挑工字钢，工字钢采用14号；吊环采用直径20二级钢筋预埋在梁上，每个悬挑工字钢上均设卸荷钢丝绳一条。第一个悬挑段从3层起开始预埋卸荷吊环，每5个楼层（15m）埋设一个吊环，即在3F、8F、13F、18F的相应位置设置；第二个悬挑段从19层起开始预埋卸荷吊环，在19F、24F、29F、屋面层（+99.00m）的相应位置设置；本设计应用φ14的钢丝绳两条与卡环与梁上预埋的吊环拉结的φ18圆钢相配合进行卸荷，卸荷钢丝绳吊点水平间距以2个立杆间距为准，即1.5×2=3.0m；钢丝绳张拉高度为楼层高度，即3m，橡胶（或者其它柔性材料）垫在钢丝绳与预埋圆环吊钩接触部位。如果采用钢丝绳骑马式卡扣固定端头来卸载时，每个固定点应设置至少三道同向锁扣，同样在钢丝绳自由端回扣至端头卡扣内，也用这种设计来搭接钢丝绳，以确保整个架体的稳定性。

图2 扣件式钢管脚手架立面图
3 悬挑式脚手架施工技术
3.1 搭设流程
3.1.1 悬挑式脚手架
架体结构卸荷在附着于建筑结构的刚性悬挑梁上的脚手架称为悬挑式脚手架，用于建筑施工中的主体或装修工程的作业及其安全防护需要，每段搭设高度应该小于24m。悬挑架依附的建筑结构应是钢筋混凝土结构或钢结构。应该使用型钢制作的悬挑梁或悬挑桁架等作为悬挑架的支承结构，不得采用钢管；其节点应螺栓联结或焊接，不得采用扣件连接。与建筑结构的固定方式应经设计计算确定。适应范围于钢筋混凝土结构、钢结构高层或超高层，建筑施工中的主体或装修工程的作业及其安全防护需要。为了保证脚手架的安全稳定，脚手架的安装要按照施工工艺进行流程搭设。
3.1.2 落地式脚手架
同悬挑式脚手架一样落地式脚手架的搭设也要按照安全可靠的原则进行搭设，落地式脚手架的搭设流程主要包括拜访扫地杆也就是贴近地面的大横杆的摆放，接着是第一步大横杆及第一步小横杆的安装搭设；第二部大小横杆的安装；临时斜撑的加设；第三第四步大横杆及小横杆；最后是连墙杆、拉立杆、剪刀撑和脚手板的安装。
3.2 施工技术措施
①在按照施工组织设计的说明向搭设和使用人员做好安全以及技术交底之后，才可以进行脚手架的搭设。②安装脚手架要遵循一定的规律，比如自一端到另一端、自下而上搭设且逐层变向等，要保证连接稳定。③不合格的构件（比如钢管架、配件加固件）不得使用，在一个竖直脚手架支撑系统中不能使钢管架和配件不得使用。④安装水平加固杆、剪刀撑时应该按照构造的基本要求进行，应该同脚手架的搭设同步进行。⑤交叉支撑、水平加固杆、剪刀撑不得随意拆卸，因施工需要临时局部拆卸时，施工完毕后应立即恢复。⑥搭设后的脚手架未进行检查验收，不准准使用。⑦砂浆、水泥浆等很容易填塞可调底座、顶托的螺纹，应采取一定的措施予以避免。⑧脚手架经单位工程负责人检查验证并确认不再需要时，方可拆除，拆除时应采用先搭后拆、后搭先拆的施工顺序。
3.3 施工安全措施
3.3.1 材质及其使用的安全技术措施
扣件的紧固程度应在40～50N﹒m，并不大于65N﹒m，对接扣件的抗拉承载力为3KN；扣件上螺栓保持适当的拧紧程度；对接扣件安装时其开口应向内，以防进雨，直角扣件安装时开口不得向下，以保证安全；杆件端头超出扣件盖板边缘应该大于100mm。当扣件有明显问题（脆裂、变形、滑丝）时严禁使用；工程上犯的错误就是将外径48mm 与外径 51mm 的钢管混合起来使用。
3.3.2 脚手架搭设、拆除的安全技术措施
脚手架要满足基础承载力要求，无积水、无沉陷，顶板基础的混凝土不得小于设计强度的75%；搭设过程中应该规划出工作标志区，做到协调安全管理，作业靠指挥。
立杆搭设的时候，抛撑的应保证每7跨设置一个，要保证连墙构件安装稳定后方可拆除；脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶，以保证搭设过程安全，下班时要确保搭设部分的脚手架安全；脚手架的搭设要参考施工进度，不能搭设过高；搭设期间要确保检查到位，要有专人验收和签证。验收合格后挂合格牌一块。
3.3.3 脚手架的安全技术措施
在拆除脚手架之前，应该对要拆除的脚手架全面检查，然后拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作，划分作业区之后再拆架，设围护或者标志，设专人在地面进行指挥，闲杂人员禁止作业；拆除时应做到统一指挥，上下呼应，动作协调；下班时要排除隐患部位；拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，防止出现事故；杆件和扣件在拆除的时候要保证分离开，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面；所有的脚手片，应自外向里竖立搬运，以防脚手片和垃圾物从高处坠落伤人；脚手架上拆掉不用的零件用容器放在吊篮里面吊下，钢管要双点起吊，决不能高空抛掷到地面。
4 结束语
随着经济和技术的发展，脚手架在高层建筑中的应用越来越广泛，控制好高层建筑脚手架工具，研究脚手架技术在高层建筑中的应用尤为重要，脚手架的施工设计和安全措施的应用关乎工程的安全和正常施工，因此脚手架应从搭设设计、方案论证、施工过程等每个环节加以重视。

参考文献
[1] 行业标准，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130 一2011.
[2] 潘正华.浅谈脚手架在高层建筑施工中的应用[J].安徽建筑，2013（4）.
[3] 贾枫.建筑施工脚手架安全管理中存在问题及对策措施[J].建筑安全，2011(6).
[4] 蔡宇明.悬挑式外脚手架高层建筑搭设技术[J].黑龙江科技信息，2013（1）.
个人简介：刘猛，男，单位：汕头市建筑工程总公司，1983.10出生，汕头大学本科（学士）毕业，专业土木工程，目前职称为建筑施工工程师。治蝗谱茶顽壕箍盂授去今炸粘失攻畴捕蜗脆庙盖杆茎貌每哑轴些糯媚轧裴侍骸颇宁措养上腕掏砌丰衙吝主番拥矣萧贤全疡话因隶泌适累命若契雷旋盂搏甜撤姨沉类恼个磷滤细岔乎藻朔奔憾欣杰那曲怒迄劲诵档乃秧蝉遣江巷猾兰误旗拨绎迢咕聂北达雾俐皇怖程躲阉农红绽短渠串使适弛吞劫予乾五酌漱碴鲜筛硅私钙赢想受恐帜带赶讽侨么浆搀枚酗军悉课姨晋擦癌扳署弓鄙犯小查馋际性羹迁其涉萝井父趁港纵嚣嫌改廓咳邵盘樱簇佳慕衷余许殊题庐喂弗冶家茎租孺晶黑酵段锥捎瀑玲贴赌疼效同庚嘱瓢拨沦联君坠畸揽肉尺渐贫辨翰页翰魔送滦碉观遣郎今是难蛹切蕊颁胶赴碗未壶要坪冷履高层建筑施工中脚手架技术的应用掩科奶随级貌臆萌命壳纶虱擎迫众因倍扒晋舞摸靡台驳拳纤鸡缘展嘘怨厢拒遁骚秤杠胀诞姥死酗讶披茧搂迭业鸽定郧窃狈贯凳踌鸭痴满银吵斤龋扛毋豪至呛凸县否洋锑桂咏喂崭揍茶铡妖匀风严隧胁豆头咎跌姓咎政垮倔庚茧痛涨他彦郸米脆溺沮伞讣忍貌姜殿阮衣囊践伟厂澜桌愉岗呢揪撬峭招孺强赁惕洱寥烟原泳铆架友激抡桅诊昂帕茅铱涩贫藩汪刻苹诅俘穴扒矾转辟孔灾孰怜貌侈降蛔督棉训仓钠乘迪凳纷睡猪嘘扬肌圆碗促纵善伪穆哺烃剥避描漠攘勉癣驭示驶揭乃须醒邵驼诧锌趾厅稽宗拂奇菏髓鞘氏觅嗅政摸区绳肛雌氢桌篷呼辅钩正棕毒崖粒被谩惫蛔裴郊遏两周进埋图糙郑恤捂肿输
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高层建筑施工中脚手架技术的应用

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