外脚手架种类、设计及施工.docx

一） 外脚手架的概念及种类
一、概念 
脚手架是指为建筑施工而搭设的上料，堆料与施工作业用的临时结构架。而外脚手架， 通常情况下除具有脚手架的一般功能外，还应具有安全防护、美观的功能。 
二、分类 
1、按外脚手架基础承载形式分为：落地式脚手架和悬挑式脚手架； 
2、按外脚手架的立杆排数分为：双排脚手架和单排脚手架； 
3、按外脚手架的封闭程度分为：敞开式脚手架、局部封闭脚手架、半封闭脚手架及全封闭脚手架； 
4、按外脚手架是否沿建筑物周边交圈分为：开口型脚手架和封圈型脚手架。三、各种外脚手架介绍 
落地式脚手架：落地式钢管脚手架是指从地面或建筑结构面向上搭设的单、双排扣件式钢管脚手架。 
悬挑式脚手架：悬挑式脚手架是由型钢支承架（或扣件式钢管）、扣件式钢管脚手架 及连墙件等组合而成，其垂直方向荷载通过底部型钢支承架（或扣件式钢管）传递到主体 结构上的施工用外脚手架。 
双排脚手架：由内外两排立杆和水平杆等构成的脚手架。 
单排脚手架：只有一排立杆，横向水平杆的一端搁置在墙体上的脚手架。
敞开式脚手架：仅设有作业层栏杆和挡脚板，无其它遮挡设施的脚手架。 
局部封闭脚手架：遮挡面积小于30%的脚手架。 
半封闭脚手架：遮挡面积占30%~70%的脚手架。 
全封闭脚手架：沿脚手架外侧全长和全高封闭的脚手架。 
开口型脚手架: 沿建筑周边非闭合设置的脚手架。 
封圈型脚手架: 沿建筑周边闭合设置的脚手架。
（二） 外脚手架设计 
一、外脚手架设计准备 
外脚手架施工前一定要经过现场勘测、讨论、确定设计方案。
二、外脚手架设计方法
根据工程形体特点、工程高度、对外脚手架功能的要求及相关规范、规程 对外脚手架的要求来选择脚手架的形式是外脚手架设计的原则。
选择何种形式的外脚手架，双排脚手架还是单排脚手架、落地式脚手架还是悬挑式 脚手架 、敞开式脚手架还是封闭式脚手架等等，要根据建筑物特点，国家或地方规范、 规程要求，脚手架功能需求来确定。 
比如，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》就规定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。
因此，当建筑物具备上述4条中的一条条件时，则不考虑单排脚手架的设计方案。 
另外，根据惯例，当脚手架搭设高度超过50米时，不宜采用落地式脚手架，应当根据情况悬挑或适当卸载。 
为了满足建筑物周边的安全防护、美化施工现场等的要求，通常采用全封闭式脚手架；考虑到外架的整体稳定性，通常采用封圈式脚手架。
（三） 外脚手架施工 
根据“（二）外脚手架的设计”的内容及新建工程的普遍情况可知，落地式双排全封闭封圈脚手架及悬挑式双排全封闭封圈脚手架是常用的外脚手架形式。本节就这两种脚手架的施工进行较详细的介绍。 在分别介绍这两种外脚手架之前，先对脚手架的构件及组成进行说明：
1、落地式双排全封闭封圈型外脚手架的施工
一、一般程序 
编制方案---报公司技术、安全部门审批方案---监理单位审批 ---审批合格后由架子工 长组织实施---各方验收合格---投入使用 
二、施工工序 
铺设垫板→摆放扫地杆→逐根树立杆、随即与扫地杆扣紧→装扫地横向水平杆并与 立杆或扫地杆扣紧→安装第一步纵向水平杆（与各立杆扣紧）→安装第一步横向水平杆 →第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→第三纵向水平杆和横向水平杆→连墙杆→接 长立杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→在作业面搭设护身栏杆→挂安全网。
三、一般要求 
1、材料要求 
（1）脚手架钢管采用国标《直缝电焊钢管》（GB/T 13793）中规定的3号普通钢管； 
（2）钢材采用Q235钢，其质量应符合国家现行标准《碳素结构钢》（GB700-89）中 Q235A钢的规定； 
（3）钢管外径为48mm和51mm，通常用外径为48mm的钢管； 
（4）扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好；
（5）扣件活动部位应能灵活转动。 
2、构造要求  
（1）外水平杆应搭设在外立杆内侧，以保证外架搭设过程中的安全； 
（2）横向水平杆应搭设在纵向水平杆上部（北方地区）； 
（3）在每步1m高处外侧设置通长护栏横杆； 
（4）内侧立杆离墙面的距离为300mm左右； 
（5）立杆纵向间距一般为1500mm左右，横向间距为1000~1200mm，步距一般为 1500~1800mm。 
四、构成及做法 
落地式双排全封闭封圈型外脚手架一般由立杆、水平杆（纵向和横向）、剪刀撑、连 墙件、挡脚板、马道、安全网、跳板、水平兜网、防坠网、外架与升降机交接处构造做法等。现着重介绍如下几种构造做法： 
1、剪刀撑：剪刀 撑是在脚手架外侧面成 对设置的交叉斜杆。剪 刀撑斜杆与水平面夹角 为45~60度之间。
2、连墙件：连接脚手架 与结构的构件。其作用是保 持外脚手架的整体稳定性， 有刚性和柔性连墙件之分。通常情况下，采用钢管、扣 件和主体结构相连的刚性连 墙件。根据受力情况连墙件 两步三跨或三步三跨一道。
 3、马道：置于双排外脚手架 内的，用钢管、扣件搭设的通道。坡道及平台绑两道护身栏杆和 180mm高度的挡脚板。
 4、防坠网：通长设置 于外脚手架外侧的，用钢管、 扣件、兜网搭设的水平防护网。防坠网高度一般为5m左右， 宽度为3~4m。可根据工程情况设置多道防坠网。
 5、升降机处外架构造：由 于在装饰装修阶段常用物料提升 机进行材料、机具的垂直运输， 因此封圈型外脚手架常与物料提 升机位置冲突而被隔断，需加固处理。 
（1）对端部断开处一跨的立 杆采用短钢管进行斜撑，该跨内 外立杆间也采用短钢管进行斜撑； 
（2）端部断开处用连墙件将 脚手架与结构连接牢固。
五、受力计算 
外脚手架的设计必须经过正确的计算，计算通过后方可进行脚手架的施工。外脚手架应该验算哪些参数呢？ 
规范要求设计计算书应该包括的内容：
1、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。可只进行下列设计计算： 
A. 纵向和横向水平杆(大小横杆)等受弯构件的强度计算； 
B. 扣件的抗滑承载力计算； 
C. 立杆的稳定性计算； 
D. 连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算； 
E. 立杆地基承载力计算。 
2、计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。 
3、架中的受弯构件，尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。验算构件变形时， 应采用荷载短期效应组合的设计值。
2、悬挑式双排全封闭封圈型外脚手架的施工
悬挑式双排全封闭封圈型外脚手架跟落地式双排全封闭封圈型外脚手架相似，从他们的名称可以看出区别在于基础承载方式不同，悬挑式外架是由悬挑钢构件或钢管 支撑起来的，现着重介绍其支撑结构。 
1. 型钢悬挑支撑：根据脚手架所承受的动载及自重等，通过计算选择悬挑型钢的 型号及确定型钢的水平间距及竖向间距 
2. 钢管支撑：根据脚手架所承受的动载及自重等，通过计算选择钢管支撑的间距， 通常每层悬挑或两层一挑。

悬挑外脚手架的验算: 
由于悬挑式脚手架同落地式脚手架非常相似，只是基础的承载形式不同，因此，悬挑 式外脚手架的验算项目与落地式脚手架只有立杆地基承载力不同。 
即设计计算书应该包括的内容：  
1、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。可只进行下列设计计算： 
A. 纵向和横向水平杆(大小横杆)等受弯构件的强度计算； 
B. 扣件的抗滑承载力计算； 
C. 立杆的稳定性计算； 
D. 连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算； 
E. 悬挑型钢或悬挑钢管支撑承载力计算。 
2、计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。 
3、架中的受弯构件，尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。验算构件变形时， 应采用荷载短期效应组合的设计值。