第8章 脚手架工程

第8章脚手架工程脚手架是满足施工要求的一种临时设施，应满足适用、方便、安全和经济的基本要求，具体有以下几个方面：有适当的宽度、步架高度，能满足工人操作、材料堆放和运输需要；有足够的强度、刚度和稳定性，保证施工期间在各种荷载作用下的安全性；搭拆和搬运方便，能多次周转使用，节省施工费用；因地制宜，就地取材，尽量节约用料。脚手架有以下几种分类方式：1.按用途分类：有结构用脚手架、装修用脚手架、防护用脚手架、支撑用脚手架。2.按组合方式分类：有多立杆式脚手架、框架组合式脚手架、格构件组合式脚手架、台架。3.按设置形式分类：有单排脚手架、双排脚手架、多排脚手架、满堂脚手架、满高脚手架、交圈脚手架。4.按支固方式分类：有落地式脚手架、悬挑式脚手架、悬吊式脚手架、附着式升降脚手架。5.按材料分类：木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架。6.按搭设位置：外脚手架、里脚手架。脚手架分类方式有很多，工程中常用的钢管脚手架又可分为扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架。8.1扣件式钢管脚手架8.1.1基本构造扣件式钢管脚手架由钢管、扣件和底座组成。钢管杆件包括立杆、大横杆、小横杆、栏杆、剪刀撑、斜撑和抛撑(在脚手架立面之外设置的斜撑)，贴地面设置的横杆亦称“扫地杆”。钢管材料应采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或无缝钢管。扣件为钢管之间的扣接连接件，其基本形式有三种。(1)直角扣件：用于连接扣紧两根互相垂直交叉的钢管；(2)回转扣件：用于连接扣紧两根平行或呈任意角度相交的钢管；(3)对接扣件：用于竖向钢管的对接接长。(如图8-2)(a)直角扣件(b)对接扣件(c)回转扣件图8-2扣件底座是设于立杆底部的垫座，用于承受脚手架立柱传递下来的荷载。可用厚8mm、边长150mm的钢板作底板，与外径60mm、壁厚3.5mm、长度150mm的钢管套筒焊接而成。(如图8-3)图8-3底座表8-1外脚手架的一般构造要求项目名称结构脚手架装修脚手架单排双排单排双排脚手架里立杆离墙面的距离(m)0.35-0.50.35-0.5小横杆里端离墙面的距离或插入墙体的长度(m)0.3-0.50.1-0.150.3-0.50.15-0.2小横杆外端伸出大横杆外的长度(m)>0.15双排脚手架内外立杆横距(m)单排脚手架立秆与墙面距离(m)1.35～1.801.00～1.501.1～1.500.15-0.20立杆纵距(m)单立杆1.00～2.00双立杆1.50～2.00大横杆间距(步高)

(m)≯1.50≯1.80第一步架步高(m)一般为1.60～1.80，且≯2.00小横杆间距(m)≯1.00≯1.5015～18m高度段内铺板层和作业层的限制铺板层不多于六层，作业层不超过两层不铺板时，小横杆的部分拆除(m)每步保留、相问抽拆，上下两步错开，抽拆后的距离为：结构架子≯1.50I装修架子≯3.00剪刀撑沿脚手架纵向两端和转角处起，每隔lOm左右设一组，斜杆与地面夹角为45°-60°，并沿全高度布置与结构拉结(连墙杆)

(m)每层设置，垂直距离≯4.0，水平距离≯6.0，且在高度段的分界面上必须设置水平斜拉杆设置在与联墙杆相同水平面上视需要设置护身栏杆和挡脚板(m)设置在作业层，栏杆高1.00，挡脚板高0.40杆件对接或搭接位置上下或左右错开，设置在不同的(步架和纵向)网格内8.1.2承力结构脚手架的承力结构主要指作业层、横向构架和纵向构架三部分。作业层是直接承受施工荷载，荷载由脚手板传给小横杆，再传给大横杆和立柱。横向构架由立杆和小横杆组成，是脚手架直接承受和传递垂直荷载的部分。它是脚手架的受力主体。纵向构架是由各榀横向构架通过大横杆相互之间连成的一个整体。它应沿房屋的周围形成一个连续封闭的结构，所以房屋四周脚手架的大横杆在房屋转角处要相互交圈，并确保连续。实在不能交圈时，脚手架的端头应采取有效措施来加强其整体性。常用的措施是设置抗侧力构件、加强与主体结构的拉结等。8.1.3支撑体系1.纵向支撑(剪刀撑)纵向支撑是指沿脚手架纵向外侧隔一定距离由下而上连续设置的剪刀撑。具体布置如下：(1)脚手架高度在25m以下时，在脚手架两端和转角处必须设置，中间每隔12-15m设一道，且每片架子不少于三道。剪刀撑宽度宜取3-5倍立杆纵距，斜杆与地面夹角宜在45°-60°范围内，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于500mm。如图8-4所示。(2)脚手架高度在25-50m时，除沿纵向每隔12-15m自下而上连续设置一道剪刀撑外，在相邻两排剪刀撑之间，尚需沿高度每隔10-15m加设一道沿纵向通长的剪刀撑。(3)对高度大于50m的高层脚手架，应沿脚手架全长和全高连续设置剪刀撑。图8-4剪刀撑布置2.横向支撑横向支撑是指在横向构架内从底到顶沿全高呈之字形设置的连续的斜撑。具体设置要求如下：(1)脚手架的纵向构架因条件限制不能形成封闭形，如“一”字形，“L”形，或“凹”字形的脚手架，其两端必须设置横向支撑，并于中间每隔六个间距加设一道横向支撑。(2)脚手架高度超过25m时，每隔六个间距要设置横向支撑一道。。3.水平支撑水平支撑是指在设置连墙拉结杆件的所在水平面内连续设置的水平斜杆。一般可根据需要设置，如在承力较大的结构脚手架中或在承受偏心荷载较大的承托架、防护棚、悬挑水平安全网等部位设置，以加强其水平刚度。4.抛撑和连墙杆脚手架由于其横向构架本身是一个高跨比相差悬殊的单跨结构，仅依靠结构本身尚难以作到保持结构的整体稳定，防止倾覆和抵抗风力。对于高度低于三步的脚手架，可以采用加设抛撑来防止其倾覆，抛撑的间距不超过6倍立杆间距，抛撑与地面的夹角为45°～60°，并应在地面支点处铺设垫板。对于高度超过三步的脚手架防止倾斜和倒塌的主要措施是将脚手架整体依附在整体刚度很大的主体结构上，依靠房屋结构的整体刚度来加强和保证整片脚手架的稳定性。其具体做法是在脚手架上均匀地设置足够多的牢固的连墙点。连墙点的位置应设置在与立杆和大横杆相交的节点处，离节点的间距不宜大于300mm。设置一定数量的连墙杆后，整片脚手架的倾覆破坏一般不会发生。但要求与连墙杆连接一端的墙体本身要有足够的刚度，所以连墙杆在水平方向应设置在框架梁或楼板附近，竖直方向应设置在框架柱或横隔墙附近。连墙杆在房屋的每层范围均需布置一排，一般竖向间距为脚手架步高的2-4倍，不宜超过4倍，且绝对值在3一4m范围内；横向间距宜选用立杆纵距的3-4倍，不宜超过4倍，且绝对值在4.5-6.0m范围内。8.1.4搭设要求脚手架搭设时应注意地基平整坚实，设置底座和垫板，并有可靠的排水措施，防止积水浸泡地基引起不均匀沉陷。杆件应按设计方案进行搭设，并注意搭设顺序，扣件拧紧程度应适度，一般扭力矩应在40-60kN.m之间。禁止使用规格和质量不合格的杆配件。相邻立柱的对接扣件不得在同一高度，应随时校正杆件的垂直和水平偏差。脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m。当作业层高出其下连墙件2步或4m以上，且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。脚手板或其他作业层铺板的铺设应符合有关规定。8.2碗扣式钢管脚手架碗扣式钢管脚手架是一种杆件轴心相交(接)的承插锁固式钢管脚手架，采用带连接件的定型杆件，组装简便，具有比扣件式钢管脚手架更强的稳定性和承载能力。图8-5碗扣接头碗扣式接头的拼接完全避免了螺栓作业，大大提高了施工工效。碗扣式钢管双排外脚手架搭设高度可达90m，立杆横向间距1.2m，纵向间距1.2～2.4m，上下立杆通过内销管或外套管连接。在立杆上每隔0.6m安装了一套碗扣接头，步架高1.8m，根据荷载情况，高度在30m以下的脚手架，设置斜杆的面积为整架立面面积的1/2～1/5；高度超过30m的高层脚手架，设置斜杆的面积要不小于整架面积的1/2。在拐角边缘及端部必须设置斜杆，中间则应均匀间隔布置。剪刀撑的设置应与碗扣式斜杆的设置相配合，一般高度在30m以下的脚手架，可每隔4～6跨设置一组沿全高连续搭设的剪刀撑，每道剪刀撑跨越5～7根立杆，设剪刀撑的跨内不再设碗扣式斜杆；对于高度在30m以上的高层脚手架，应沿脚手架外侧以及全高方向连续设置，两组剪刀撑之间用碗扣式斜杆。图8-6斜杆、剪刀撑设置1—立杆；2—大横杆；3—斜撑；4—剪刀撑；5—斜杆连墙撑是使脚手架与建筑物的墙体结构等牢固连接，加强脚手架抵御风荷载及其他水平荷载的能力，防止脚手架倒塌且增强稳定承载力的构件。有碗扣式连墙撑和扣件式连墙撑两种形式。碗扣式连墙撑可直接用碗扣接头同脚手架连在一起，受力性能好，(如图8-7)；扣件式连墙撑是用钢管和扣件同脚手架相连，位置可随意设置，使用方便。(a)与混凝土墙连接(b)与砖墙连接图8-7碗扣式连墙撑8.3门式脚手架门式钢管脚手架具有几何尺寸标准化，结构合理，受力性能好，充分利用钢材强度，承载能力高，施工中装拆容易、架设效率高，省工省时、安全可靠、经济适用，是一种具有良好推广价值和发展前景的新型多功能组合脚手架。应用范围十分广泛，可以作为高层建筑、高耸构筑物施工用的结构和装修脚手架；又可以用于结构、设备安装等满堂脚手架；还广泛用于建筑、桥梁、隧道、地铁等工程施工的模板支撑架；若门架下部安放轮子，也可以作为机电安装，油漆粉刷、设备维修、广告制作的活动平台。1.门式钢管脚手架的基本组合单元门式脚钢管手架由门架（如图8-8）、交叉支撑、连接棒、挂扣式脚手板或水平架、锁臂等构成基本组合单元（如图8-9）。将基本组合单元相互连接起来并增设梯形架、栏杆等部件即构成整片脚手架。图8-8门架1—立杆2—立杆加强杆3—横杆4—横杆加强杆5—锁销图8-9门式钢管脚手架的基本单元1—门架2—垫木3—可调底座4—连接棒5—交叉支撑6—锁臂7—水平架2.门式钢管脚手架的材料要求门架及配件除有特殊要求外，门架的立杆、横杆和水平杆的钢管规格为φ42×2.5mm，其他杆件的钢管规格为φ22～φ26mm×1.5～2.6mm。3.门式钢管脚手架的搭设要求门式脚手架的搭设程序：铺放垫木（板）→拉线、放底线→自一端起立门架并随机装剪刀撑→装水平梁架（或脚手板）→装梯子→（需要时装纵向水平杆）→装连墙件→重复以上步骤，逐层向上安装→装加强整体刚度的长剪刀撑→装顶部栏杆。门架宽度为1219mm，高度分为1900mm和1700mm两种，可调底座和托座的螺杆采用圆钢。搭设高度要求：施工荷载标准值在3.0～5.0kN/m2之间时，高度≤45m，施工荷载标准值≤3.0kN/m2之间时，高度≤60m。垂直和水平方向每隔4～6m应设一扣墙管与外墙连接，整幅脚手架的转角应用钢管通过扣件扣紧在相邻两个门架上。当门架架设超过10层应加设辅助支撑，一般在8～11层门型架之间，宽在5个门型架之间，加设一组，使部分荷载由墙体承受。当脚手架高度超过45m时，允许在两步架子上同时作业，当总高度为19～38m时允许在3步架子上作业，当高度为17m时，允许在4步架子上同时作业。8.4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，进行新的一层砌体砌筑，它可用于内外墙的砌筑和室内装饰施工。里脚手架用料少，但装拆频繁，故要求轻便灵活，装拆方便。其结构型式有折叠式、支柱式和门架式等多种。8.5其他几种脚手架简介8.5.1悬挑式脚手架悬挑支承结构有用型钢焊接制作的三角桁架下撑式结构以及用钢丝绳斜拉住水平型钢挑梁的斜拉式结构两种主要形式。在悬挑结构上搭设的双排外脚手架与落地式脚手架相同，分段悬挑脚手架的高度一般控制在25m以内。8.5.2悬吊式脚手架悬吊式脚手架（也称吊篮）是通过特设的支承点，利用吊索悬吊吊架或吊篮进行高层或超高层建筑外装修工程操作的一种脚手架。其主要组成包括吊架或吊篮、支承设施、吊索及升降装置等。1.吊篮种类吊篮分为手动(手板葫芦)吊篮和电动吊篮两大类。吊篮邻墙一侧距墙面100～200㎜，相邻吊篮间隙不大于200㎜。（1）手动吊篮手动吊篮结构采用薄壁型钢或铝合金型材制成，可整体拆卸和快速组拼；采用两台手动提升机进行升降；设有安全锁和独立的安全钢丝绳，当吊篮发生意外超速下降时，安全锁便会自动将吊篮锁定在安全钢丝绳上，因而能确保施工人员安全；吊篮的屋面机构为移动式悬挂臂架或女儿墙夹紧悬挂机构，移动方便，架设迅速，适应性强。图8-12吊篮构造安全绳(或称保险绳)与吊篮的连接方式有两种：钢丝绳兜住底部；钢丝绳与安全锁连接。如图8-13所示。(a)钢丝绳兜住底部(b)钢丝绳与安全锁连接图8-13安全绳(或称保险绳)与吊篮的连接方式挑梁构造如图8-14所示。图8-14挑梁构造1—钢丝绳2—安全绳3—挑梁4—连接挑梁的水平杆5—拉杆6—垫木7—支柱（2）电动吊篮电动吊篮（图8-15）的提升机构由电动机、制动器、减速器、压绳和绕绳机构组成。其有可靠的安全装置，通常称为安全锁或限速器。当吊篮下降速度超过1.6～2.5倍额定提升速度时，该安全装置便会自动地煞住吊篮，不使吊篮继续下降，从而保证施工人员的安全。电动吊篮的屋面挑梁形式可分为简单固定梁式、移动挑梁式、适用高女儿墙的挑梁和大悬臂挑梁。在构造上，各种屋面挑梁形式基本上均由挑梁、支柱、配重架、配重块、加强臂附加支杆以及脚轮或行走台车组成。挑梁系统采用型钢焊接结构，其悬挑长度、前后支腿距离、挑梁支柱高度均是可调的，因而能灵活地适应不同屋顶结构以及不同立面造型的需要。吊篮邻墙一侧设滚轮，底部设脚轮，顶部设护头棚。吊篮可按需要用标准单元组装成不同长度，如4～10m。（a）正面(b)侧面图8-15电动吊篮1—屋面支撑系统2—安全锁3—提升机构4—吊篮体系电动吊篮屋面支撑系统如图8-16所示。挑梁可通过脚轮移动，如图8-16(e)所示。图8-16电动吊篮屋面支撑系统8.6脚手板8.6.1脚手板的分类1.木脚手板木脚手板一般常用杉木或松木，凡腐朽、扭纹、破裂及大横透节的木板均不能用。板厚≥50㎜，板宽200～250㎜，板长3～6m。为了防止使用过程中端头破裂损坏，可在距板端80㎜处，用10号铅丝紧箍2道（或用薄铁