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文档简介
项目3脚手架与垂直运输设施3.1脚手架工程3.2垂直运输设施3.3脚手架工程模拟实训
【教学目标】了解脚手架工程在建筑施工中的作用;熟悉脚手架的分类、选型、构造组成、搭设及拆除的基本要求;掌握各种脚手架的构造组成及搭设要求;熟悉各种垂直运输设施的种类及应用。
在建筑施工中,脚手架和垂直运输设施占有特别重要的地位,选择与使用是否得当,不仅直接影响施工作业的顺利和安全进行,而且也关系到工程质量、施工进度和企业经济效益的提高,因而它是建筑施工技术措施中重要的环节之一。
脚手架是建筑施工中重要的临时设施,它是在施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架,不仅可用做操作平台、施工作业和运输通道,还能临时堆放施工用的材料和机具。
对脚手架的基本要求是:满足工人操作、材料堆置和运输的需要;有足够的强度、刚度和稳定性,坚固稳定、安全可靠;搭拆简单、搬运方便,能多次周转使用;因地制宜、就地取材,尽量节约材料。3.1脚 手 架 工 程3.1.1脚手架的分类
脚手架可根据构架方式、与施工对象的位置关系、支承特点等划分为多种类型。我国现在使用的多是用钢管材料制作的脚手架。
1.按照构架方式划分
1)多立杆式脚手架
多立杆式脚手架是由立杆、纵向水平杆、横向水平杆、各种支撑、脚手板等组成的脚手架,其特点是每步架高可根据施工需要灵活布置,它有单排、双排两种布置形式,如果用做模板支撑架,可采用满堂布置方式。单排脚手架在建筑物外侧沿墙体仅设一排立杆,其横向水平杆一端与纵向水平杆连接,另一端支承在墙上。单排脚手架虽然节约材料,但稳定性较差且在墙上留有脚手眼,其搭设高度及利用范围也遭到一定的限制,仅适用于荷载较小、高度较低、墙体有一定强度的多层建筑。
双排脚手架沿墙外侧设两排立杆,两排立杆上分别设两道纵向水平杆,其横向水平杆两端支承在两道纵向水平杆上。双排脚手架具有较好的稳定性,可用于高层及多层建筑物。扣件式钢管脚手架(见图3-1)、碗扣式钢管脚手架(见图3-2)、承插型盘扣式钢管脚手架(见图3-3)均属于多立杆式脚手架。
2)框组式脚手架
框组式脚手架也称门式脚手架(见图3-4),由门式框架及其配件组成门架单元,将门架单元相互连接并增加梯子、栏杆及脚手板等组成脚手架。
框组式脚手架是一种工厂生产、现场搭设的脚手架,一般只需要按产品目录所列的使用荷载和搭设规定进行施工,它的应用十分广泛。
3)工具式脚手架
工具式脚手架是为操作人员搭设或设立的作业场所或平台,其主要架体构件为工厂制作的专用钢结构产品,在现场按特定的程序组装后进行施工。
工具式脚手架包括附着式升降脚手架(见图3-5)、高处作业吊篮(见图3-6)和外挂防护架等。
图3-1扣件式钢管脚手架
图3-2碗扣式钢管脚手架
图3-3盘扣式钢管脚手架
图3-4门式钢管脚手架
图3-5附着式升降脚手架
图3-6高处作业吊篮
2.按照与建筑物的位置关系划分
1)外脚手架
外脚手架是指搭设在建筑物外墙外面的脚手架,它沿建筑物外围从地面搭起,既可用于外墙砌筑,又可用于外装饰施工。
2)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,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,故要求其轻便灵活、装拆方便。
3.按照支承部位和支承方式划分
1)落地式
落地式脚手架是直接搭设在地面、楼面、屋面或其他平台结构之上的脚手架,如图3-7所示。
2)悬挑式
悬挑式脚手架是搭设在建筑物外边缘伸出的悬挑结构上,采用悬挑支承方式的脚手架,如图3-8、图3-9所示。这种形式的脚手架是将脚手架的荷载由悬挑结构传递给建筑物,其挑支方式有以下三种:架设于专用悬挑梁上;架设于专用悬挑三角桁架上;架设于由撑拉杆件组合的支挑结构上。其支承结构有斜撑式、斜拉式、拉撑式和顶固式等多种。
3)悬吊式
悬吊式脚手架是悬吊于悬挑梁或工程结构之下的脚手架,一般用于装饰阶段的施工。高处作业吊篮属于悬吊式脚手架。
4)附着式
附着式升降脚手架是指搭设一定高度并附着于工程结构上,依靠自身的升降设备和装置,可随工程结构逐层爬升或下降,并具有防倾覆、防坠落装置的外脚手架。附着式升降脚手架主要由架体结构、附着支座、防倾装置、防坠落装置、升降机构及控制装置等构成,可用于高层及超高层建筑的施工。
5)移动式
移动式脚手架是指带有行走装置的脚手架或操作平台架,如图3-10所示。它具有装拆简单、承载性能好、使用安全可靠等特点,移动式脚手架是一种工具式脚手架,可用于室内施工。
图3-7落地式脚手架
图3-8悬挑式脚手架
图3-9悬挑式脚手架的三角桁架
图3-10移动式脚手架3.1.2扣件式钢管脚手架
扣件式钢管脚手架是采用扣件作为杆件连接件的脚手架,其优点有:①承载力较大。当脚手架的几何尺寸及构造符合规范的有关要求时,一般情况下,脚手架的单管立柱的承载力可达15~35kN;②装拆方便,搭设灵活。由于钢管长度易于调整,扣件连接简便,因而扣件式钢管脚手架可适用于各种平面、立面的建筑物与构筑物用脚手架;③加工简单,一次投资费用较低。如果精心设计脚手架的几何尺寸,并注意提高钢管周转使用率,则材料用量也可减少。缺点有:扣件(特别是它的螺杆)容易丢失;节点处的杆件为偏心连接,靠抗滑力传递荷载和内力,因而降低了其承载能力;扣件节点的连接质量受扣件本身质量和工人操作的影响显著。
扣件式钢管脚手架适用于组装各种形式的脚手架、模板和其他支撑架,组装井字架,搭设坡道、工棚、看台及其他临时构筑物,做其他种类脚手架的辅助、加强杆件等。
扣件式钢管脚手架的搭设高度为单排不宜超过24m,双排不宜超过50m。
1.构造组成
扣件式钢管脚手架主要由钢管杆件、扣件、脚手板、连墙件和底座组成,其构架形式为多立杆式,如图3-11所示。
图3-11双排扣件式钢管脚手架构造组成
1)钢管杆件
钢管杆件包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、斜撑和抛撑(在脚手架立面之外设置的斜撑)等,见图3-12。
钢管杆件一般采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或无缝钢管,也可采用外径50~51mm、壁厚3~4mm的焊接钢管或其他钢管。
用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管,长度一般为4~6.5m,最大重量不宜超过250N,以便适于人工搬运。用于小横杆的钢管长度宜为1.8~2.2m,以满足脚手架的宽度需要。
图3-12钢管杆件
2)扣件
扣件为杆件的连接件,有可锻铸铁铸造扣件和钢板压制扣件两种。
扣件的基本形式有三种:①对接扣件(见图3-13):用于两根钢管的对接连接;②旋转扣件(见图3-14):用于两根钢管呈任意角度交叉的连接;③直角扣件(见图3-15):用于两根钢管呈垂直交叉的连接。
在使用中,虽然旋转扣件可连接任意角度的相交钢管,但对于直角相交的钢管应用直角扣件连接,而不应用旋转扣件连接。
图3-13对接扣件连接
图3-14旋转扣件连接
图3-15直角扣件连接
3)连墙件
连墙件的作用是将立杆与主体结构连接在一起,它可采用钢管、型钢或粗钢筋等,其间距如表3-1所示,其做法见图3-16、图3-17。表3-1连墙件布置最大间距
每个连墙件抗风荷载的最大面积应小于40m2, 连墙件需从底部第一根纵向水平杆处开始设置,连墙件与结构的连接应牢固,通常采用预埋件连接。
连墙件每3步5跨设置一根,其作用是不仅防止架子外倾,同时也可增加立杆的纵向刚度。
图3-16连墙件的做法图3-17连墙件
4)脚手板
脚手板设在施工层上供工人操作用,一般用厚2mm的钢板压制而成,长度为2~4m,宽度为250mm,表面应有防滑措施(见图3-18);也可采用厚度不小于50mm的杉木板或松木板,长度为3~6m,宽度为200~250mm;或者采用竹脚手板,它有竹笆板和竹片板两种形式,每块质量不宜大于30kg。
脚手板的材质应符合规定,且脚手板不得有超过允许的变形和缺陷。
图3-18钢脚手板
5)底座
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。
底座一般采用厚8mm、边长150~200mm的钢板作底板,上面焊150~200mm高的钢管,见图3-19。
底座形式有内插式和外套式两种,内插式的外径D1比立杆内径小2mm,外套式的内径D2比立杆外径大2mm。
1—钢管;2—钢板
图3-19扣件式钢管脚手架底座
2.搭设要求
脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步,每搭完一步脚手架后,应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
底座安放应符合下列规定:
①底座、垫板均应准确地放在定位线上。
②垫板宜采用长度不少于2跨、厚度不小于50mm的木垫板,也可采用槽钢。
立杆搭设应符合下列规定:
①严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用。
②相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合规定。
③开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
④当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆和横向水平杆后,应立即设置连墙件。
⑤顶层立杆搭接长度与立杆顶端伸出建筑物的高度应符合规定。
纵向水平杆搭设应符合下列规定:
①纵向水平杆的搭设应符合构造规定。
②在封闭型脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。横向水平杆搭设应符合下列规定:
①横向水平杆搭设应符合构造规定。
②双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm。
③单排脚手架的横向水平杆不应设置在下列部位:
※设计上不允许留脚手眼的部位;
※过梁上与过粱两端成60°角的三角形范围内及过梁净跨度1/2的高度范围内;
※宽度小于1m的窗间墙;
※梁或梁垫下及其两侧各500mm的范围内;
※砖砌体的门窗洞口两侧200mm和转角处450mm的范围内;其他砌体的门窗洞口两侧300mm和转角处600mm的范围内;
※独立或附墙砖柱。
连墙件、剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定:
①连墙件搭设应符合构造规定。当脚手架施工操作层高出连墙件2步时,应采取临时稳定措施,直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。
②剪刀撑、横向斜撑搭设应符合规定,并应同立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均须支承在垫块或垫板上。扣件安装应符合下列规定:
①扣件规格必须与钢管外径相同。
②螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·m。
③在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。
④对接扣件开口应朝上或朝内。
⑤各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定:
①栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。
②上栏杆上皮高度应为1.2m。
③挡脚板高度不应小于180mm。
④中栏杆应居中设置。
脚手板的铺设应符合下列规定:
①脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm。
②采用对接或搭接时均应符合规定,脚手板探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上。③在拐角、斜道平台口处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。
④自顶层作业层的脚手板往下计,宜每隔12m满铺一层脚手板。
拆除脚手架时,应符合下列规定:
①拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业。
②连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固。③当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5 m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。
④当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应先按规定设置连墙件和横向斜撑加固。3.1.3碗扣式钢管脚手架
碗扣式钢管脚手架是一种多功能脚手架,其杆件节点处采用碗扣连接,由于碗扣是固定在钢管上的,构件全部轴向连接,力学性能好,故其连接可靠,组成的脚手架整体性好,不存在扣件丢失问题。
碗扣式钢管脚手架立杆连接是同轴心承插,横杆同立杆靠碗扣接头连接,接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能,而且各杆件轴心线交于一点,节点在框架平面内,因此,碗扣式钢管脚手架结构稳固可靠、承载力大。
碗扣式钢管脚手架在接头设计时,考虑了上碗扣螺旋摩擦力和自重力的作用,使接头具有可靠的自锁能力。作用于横杆上的荷载通过下碗扣传递给立杆,下碗扣具有很强的抗剪能力(最大为199 kN)。
上碗扣即使没被压紧,横杆接头也不致脱出而造成事故。同时它配备有安全网支架、间横杆、脚手板、挡脚板、架梯、挑粱、连墙撑等杆配件,使用起来安全可靠。
碗扣式钢管脚手架的搭设高度宜为50m以下。
1.构造组成
碗扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成,见图3-20、图3-21,其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似,不同之处主要在于碗扣接头。
图3-20焊有碗扣的钢管
图3-21碗扣配件碗扣接头是该脚手架系统的核心部件,它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。上碗扣、上碗扣和限位销按600 mm间距设置在钢管立杆之上,其中下碗扣和限位销则直接焊在立杆上,见图3-22。
组装时,将上碗扣的缺口对准限位销后,把横杆接头插入下碗扣内,压紧和旋转上碗扣,利用限位销固定上碗扣。
碗扣接头可同时连接4根横杆,可以互相垂直或偏转一定角度,见图3-23。
图3-22碗扣接头
图3-23碗扣接头
2.搭设要求
1)双排脚手架
双排脚手架首层立杆应采用不同的长度交错布置,底层纵、横向横杆作为扫地杆距地面高度应小于或等于350mm,严禁施工中拆除扫地杆,立杆应配置有可调底座或固定底座。
双排脚手架专用外斜杆设置应符合下列规定:
①斜杆应设置在有纵、横向横杆的碗扣节点上。
②在封圈的脚手架拐角处及一字形脚手架端部应设置竖向通高斜杆。③当脚手架高度小于或等于20m时,每隔5跨应设置一组竖向通高斜杆;当脚手架高度大于20m时,每隔3跨设置一组竖向通高斜杆。斜杆应对称设置,见图3-24。
图3-24钢管扣件斜杆设置图④当斜杆临时拆除时,应调整斜杆位置,并严格控制同时拆除的根数。
当采用钢管扣件作斜杆时应符合下列规定:
①斜杆应每步与立杆扣接,扣接点距碗扣节点的距离不应大于150mm;当出现不能与立杆扣接情况时,应与横杆扣接,扣件扭紧力矩为40~65N·m。
②斜杆宜设置成八字形且内外对称,水平倾角宜在45°~60°之间,纵向斜杆间距可间隔1~2跨。连墙件的设置应符合下列规定:
①连墙件应呈水平设置,当不能呈水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接。
②每层连墙件应在同一平面,其位置应由建筑结构和风荷载计算确定,且水平间距不应大于4跨。
③连墙件应设置在有横杆的碗扣节点处,当采用钢管扣件做连墙件时,连墙件应采用直角扣件与立杆连接,连接点距碗扣节点距离不应大于150mm。
④连墙件应采用可承受拉、压荷载的刚性结构,连接应牢固可靠。⑤当连墙件竖向间距大于4m时,连墙件内外立杆之间必须设置廊道斜杆或十字撑。
当脚手架高度大于20m时,顶部20m以下所有的连墙件层必须设置水平斜杆,水平斜杆应设置在纵向横杆之下。
脚手板设置应符合下列规定:
①工具式钢脚手板必须有挂钩,并带有自锁装置与廊道横杆锁紧,严禁浮放。②冲压钢脚手板、木脚手板和竹串片脚手板,两端均应与横杆绑牢,作业层相邻两根廊道横杆间应加设间横杆,脚手板探头长度应小于150mm。
③作业层的脚手板框架外侧应设挡脚板及防护栏,护栏应采用二道横杆。
④人行坡道坡度可为1∶3,并在坡道脚手板下增设横杆,坡道可折线上升。
⑤人行梯架应设置在尺寸为1.8 m × 1.8 m的脚手架框架内,梯子宽度为廊道宽度的1/2,梯架可在一个框架高度内折线上升,梯架拐弯处应设置脚手板及扶手。⑥脚手架上的扩展作业平台挑梁宜设置在靠建筑物一侧,按脚手架离建筑物间距及荷载选用窄挑梁或宽挑梁。宽挑梁可铺设两块脚手板,宽挑梁上的立杆应通过横杆与脚手架连接。
2)模板支撑架
模板支撑架应根据所承受的荷载选择立杆的间距和步距,底层纵、横向水平杆作为扫地杆,距地面高度应小于或等于350mm,立杆底部应设置可调底座或固定底座,立杆上端包括可调螺杆伸出顶层的长度不得大于0.7m。
模板支撑架高度超过4m时,应在四周拐角处设置专用斜杆或四面设置八字斜杆,并在每排每列设置一组通高十字撑或专用斜杆。房屋建筑模板支撑架可采用立杆支撑楼板、横杆支撑梁的梁板合支方法。当梁的荷载超过横杆的设计承载力时,可采取独立支撑的方法,并与楼板支撑连成一体。
模板支撑架高宽比应小于或等于3,否则应扩大下部架体尺寸或采取其他构造措施。
模板支撑架斜杆设置应符合下列要求:
①当立杆间距大于1.5m时,应在拐角处设置通高专用斜杆,中间每排每列应设置通高八字形斜杆或剪刀撑。②当立杆间距小于或等于1.5m时,模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑。中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑,其间距应小于或等于4.5m。
③剪刀撑的斜杆与地面夹角应在45°~60°之间,斜杆应每步与立杆扣接。
3)人行通道设置要求
当双排脚手架设置人行通道时,应在通道上部架设专用梁,门洞两侧立杆应加设斜杆。
模板支撑架设置人行通道时,应符合下列规定:
①通道上部应架设专用横梁,横梁结构应经过设计计算确定。
②横梁下的立杆应加密,并应与架体连接牢固。
③通道宽度应小于或等于4.8m。
④门洞及通道顶部必须采用木板或其他硬质材料全封闭,两侧应设置安全网。
⑤通行机动车的洞口,必须设置防撞击设施。3.1.4承插型盘扣式钢管脚手架
承插型盘扣式钢管脚手架是继扣件式脚手架、碗扣式脚手架之后的理想升级换代产品,又称圆盘式脚手架、菊花式脚手架、插盘式脚手架、轮盘式脚手架和雷亚架等。
承插型盘扣式钢管脚手架采用新颖、美观、坚固的圆扣盘、精密铸钢接头、楔式自锁插销做为连接件(见图3-25、图3-26),并采用优质低合金高强度Q345B材质钢管做主构件,其立杆承载力得到大幅度提升。承插型盘扣式钢管支架立杆采用套管承插连接,水平杆和斜杆采用杆端和接头卡入连接盘,用楔形插销连接,形成了结构几何不变体系的钢管支架。
图3-25承插型盘扣式钢管
图3-26盘扣式脚手架配件
1.构造组成
承插型盘扣式钢管脚手架由立杆、水平杆、斜杆、可调底座及可调托座等配件构成。根据其用途可分为模板支架和脚手架两类。
盘扣接点由焊接于立杆上的连接盘、水平杆杆端扣接头和斜杆杆端扣接头组成,如图3-27、图3-28所示。
插销外表面应与水平杆和斜杆杆端扣接头内表面吻合,插销连接应保证锤击自锁后不拔脱,抗拔力不得小于3kN。插销应配有可靠防拔脱构造措施,且应设置便于目视检查楔入深度的刻痕或颜色标记。
立杆盘扣节点间距宜按0.5m模数设置,横杆长度宜按0.3m模数设置。
图3-27盘扣节点
图3-28盘扣连接构造
2.搭设要求
1)模板支架
模板支架应根据施工方案计算得出的立杆排架尺寸选用定长的水平杆,并应根据支撑高度组合套插的立杆段、可调托座和可调底座。
当采用搭设高度不超过8m的满堂模板支架时,支架架体四周外立面向内的第一跨每层均应设置竖向斜杆,架体整体底层以及顶层均应设置竖向斜杆,并应在架体内部区域每隔5跨由底至顶纵、横向均设置竖向斜杆或采用扣件钢管搭设的剪刀撑。当满堂模板支架的架体高度不超过4个节段立杆时,可不设置顶层水平斜杆;当架体高度超过4个节段立杆时,应设置顶层水平斜杆或扣件钢管水平剪刀撑。
当模板支架搭设高度超过8m时,竖向斜杆应满布设置,水平杆的步距不得大于1.5m,沿高度每隔4~6个节段立杆,应设置水平层斜杆或扣件钢管剪刀撑,并应与周边结构形成可靠拉结。
当模板支架搭设成无侧向拉结的独立塔状支架时,架体每个侧面每步距应设竖向斜杆。当有防扭转要求时,在顶层及每隔3~4步应增设水平层斜杆或钢管水平剪刀撑,如图3-29所示。
图3-29无侧向拉结塔状支模架对长条状的独立高支模架,架体总高度与架体的宽度之比H/B不宜大于3。
模板支架可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度严禁超过650mm,可调托座插入立杆长度不得小于150mm。
高大模板支架最顶层的水平杆步距应比标准步距缩小一个盘扣间距。
图3-30模板支架人行通道设置图模板支架可调底座调节螺母离地高度不应大于300mm,作为扫地杆的水平杆,离地高度不应大于550mm。当可调底座调节螺母离地高度不大于200mm时,第一层步距可按标准步距设置,且应设置竖向斜杆,并可间隔抽除第一层水平杆形成施工人员进入通道,与通道正交的两侧立杆间应设置竖向斜杆。模板支架应与周围已建成的结构进行可靠连接。
当模板支架体内设置人行通道时,应在通道上部架设支撑横梁,如图3-30所示,横梁截面大小应按跨度以及承受的荷载确定。通道两侧支撑梁的立杆间距应根据计算设置,通道周围的模板支架应连成整体。洞口顶部应铺设封闭的防护板,两侧应设置安全网。通行机动车的洞口,必须设置安全警示和防撞设施。
2)双排外脚手架
用承插型盘扣式钢管支架搭设双排脚手架时,可根据使用要求选择架体几何尺寸。
相邻水平杆步距宜选用2m,立杆纵距宜选用1.5m或1.8m,且不宜大于3m,立杆横距宜选用0.9m或1.2m。
首层立杆宜采用不同长度的立杆交错布置,错开立杆竖向距离不应小于500mm,当需要设置人行横道时,立杆底部应配置可调底座。
在拐角为直角部位应设置立杆间的竖向斜杆,当作为外脚手架使用时,通道内可不设置斜杆。在设置双排脚手架人行通道时,应在通道上部架设支撑横梁,横梁截面大小应按跨度以及承受的荷载计算确定,通道两侧脚手架应加设斜杆,洞口顶部应铺设封闭的防护板,两侧应设置安全网。
通行机动车的洞口,必须设置安全警示和防撞设施。对双排脚手架的每步水平杆层,当无挂扣钢脚手架板加强水平层刚度时,应每5跨设置水平斜杆。连墙件的设置应符合下列规定:
①连墙件必须采用可承受拉、压荷载的刚性杆件,连墙件与脚手架立面及墙体应保持垂直,同一层连墙件宜在同一平面,水平间距不应大于3跨。
②连墙件应设置在有水平杆的盘扣节点旁,连接点至盘扣节点距离不应大于300mm。采用钢管扣件作连墙杆时,连墙杆应采用直角扣件与立杆连接。
③当脚手架下部暂不能搭设连墙件时,应用扣件钢管搭设抛撑。抛撑杆应与脚手架通长杆件可靠连接,与地面的倾角在45°~60°之间,抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。脚手板设置应符合下列规定:
①钢脚手板的挂钩必须完全扣在水平杆上,挂钩必须处于锁住状态,作业层脚手板应满铺。
②作业层的脚手板架体外侧应设挡脚板和防护栏杆,均匀设置两道,并应在脚手架外侧立面满挂密目安全网。防护上栏杆宜设置在离作业层高度1000mm处,防护中栏杆宜设置在离作业层高度为500mm处。
③挂扣式钢梯宜设置在尺寸不小于0.9m × 1.8m的脚手架框架内,钢梯宽度应为廊道宽度的1/2,钢梯可在一个框架高度内折线上升,钢架拐弯处应设置钢脚手板及扶手杆。3.1.5门式钢管脚手架
门式钢管脚手架是一种工厂生产、现场组拼的脚手架,由于主架呈“门”字形,所以称为门式或门型脚手架,也称鹰架或龙门架,是目前国际上应用最普遍的脚手架之一。
20世纪70年代以来,我国先后从日本、美国、英国等国家引进门式脚手架体系,在一些高层建筑工程施工中应用。它不但能用作建筑施工的内外脚手架,也能用作楼板、梁模板支架和移动式脚手架等,因为它具有较多的功能,所以又称多功能脚手架。门式钢管脚手架的优点有:门式钢管脚手架几何尺寸标准化;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。
门式钢管脚手架的缺点有:构架尺寸无任何灵活性,构架尺寸的任何改变都要换用另一种型号的门架及其配件;交叉支撑易在中铰点处折断;定型脚手板较重;价格较贵。
通常门式脚手架搭设高度限制在45m以内,采取一定措施后可达到80m左右。
1.构造组成
门型脚手架有门式框架(见图3-31)、剪刀撑和水平梁架或脚手板基本单元,将基本单元连接起来即可构成整片脚手架(见图3-32)。
图3-31门架图3-32门式钢管脚手架
2.搭设要求
门式脚手架的搭设应与施工进度同步,一次搭设高度不宜超过最上层连墙件两步,且自由高度不应大于4m。
满堂脚手架和模板支架应采用逐列、逐排和逐层的方法搭设。
门架的组装应自一端向另一端延伸,应自下而上按步架设,并应逐层改变搭设方向,不应自两端相向搭设或自中间向两端搭设。
每搭设完两步门架后,应校验门架的水平度及立杆的垂直度。搭设门架及配件应符合下列要求:
①交叉支撑、脚手板应与门架同时安装。
②连接门架的锁臂、挂钩必须处于锁住状态。
③钢梯的设置应符合专项施工方案组装布置图的要求,底层钢梯底部应加设钢管并应采用扣件扣紧在门架立杆上。
④在施工作业层外侧周边应设置180mm高的挡脚板和两道栏杆,上道栏杆高度应为1.2m,下道栏杆应居中设置。挡脚板和栏杆均应设置在门架立杆的内侧。加固杆的搭设应符合下列要求:
①水平加固杆、剪刀撑等加固杆件必须与门架同步搭设。
②水平加固杆应设于门架立杆内侧,剪刀撑应设于门架立杆外侧。
门式脚手架连墙件的安装必须符合下列规定:
①连墙件的安装必须随脚手架搭设同步进行,严禁滞后安装。
②当脚手架操作层高出相邻连墙件以上两步时,在连墙件安装完毕前必须采用确保脚手架稳定的临时拉结措施。加固杆、连墙件等杆件与门架采用扣件连接时,应符合下列规定:
①扣件规格应与所连接钢管的外径相匹配。
②扣件螺栓拧紧扭力矩值应为40~65N·m。
③杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。3.1.6附着式升降脚手架
附着式升降脚手架是指搭设一定高度并附着于工程结构上,依靠自身的升降设备和装置,并可随工程结构逐层爬升或下降,具有防倾覆、防坠落装置的脚手架。它包括自升降式脚手架、互升降式脚手架和整体升降式脚手架。
附着式升降脚手架由竖向主框架、水平支承桁架、架体构架、附着支承结构、防倾装置和防坠装置等组成,见图3-33、图3-34。
图3-33附着式脚手架架体整体示意图
图3-34附着式脚手架架体断面图附着式升降脚手架结构构造尺寸应符合下列规定:
①架体高度不得大于5倍楼层高。
②架体宽度不得大于1.2m。
③直线布置的架体支承跨度不得大于7m,折线或曲线布置的架体,相邻两主框架支撑点处的架体外侧距离不得大于5.4m。
④架体的水平悬挑长度不得大于2m,且不得大于跨度的1/2。
⑤架体全高与支承跨度的乘积不得大于110m2。附着式升降脚手架应在附着支承结构部位设置与架体高度相等的且与墙面垂直的定型的竖向主框架,竖向主框架应是桁架或刚架结构,其杆件连接的节点应采用焊接或螺栓连接,并应与水平支承桁架和架体构架构成有足够强度和支撑刚度的空间几何不可变体系的稳定结构。
附着支承结构应包括附墙支座、悬臂梁及斜拉杆,其构造应符合下列规定:
①竖向主框架所覆盖的每个楼层处应设置一道附墙支座。
②在使用工况下,应将竖向主框架固定于附墙支座上。③在升降工况下,附墙支座上应设有防倾、导向的结构装置。
④附墙支座应采用锚固螺栓与建筑物连接,受拉螺栓的螺母不得少于两个或应采用弹簧垫圈加单螺母,螺杆露出螺母端部的长度不应少于3扣,并不得小于10mm,垫板尺寸应由设计确定,且不得小于100mm × 100mm × 10mm。
⑤附墙支座支承在建筑物上连接处混凝土的强度应按设计要求确定,且不得小于C10。
1.自升降式脚手架
自升降式脚手架的升降运动是通过手动或电动倒链,交替对活动架和固定架进行升降来实现的。从升降架的构造来看,活动架和固定架之间能够进行上下相对运动。
当脚手架工作时,活动架和固定架均用附墙螺栓与墙体锚固,两架之间无相对运动。当脚手架需要升降时,活动架与固定架中的一个架子仍然锚固在墙体上,使用倒链对另一个架子进行升降,两架之间便产生相对运动,如图3-35所示。
通过活动架和固定架交替附墙,互相升降,脚手架即可沿着墙体上的预留孔逐层升降。
图3-35自升降式脚手架爬升过程
1)施工前准备
按照脚手架的平面布置图和升降架附墙支座的位置,在混凝土墙体上设置预留孔。预留孔尽可能与固定模板的螺栓孔结合布置,孔径一般为40~50mm。
为使升降顺利进行,所有预留孔中心必须在一条直线上。
脚手架爬升前,应检查墙上预留孔位置是否正确,如有偏差,应预先修正,墙面突出严重时,也应预先修平。
2)安装
脚手架的安装应在起重机配合下按脚手架平面图进行。
先把上、下固定架用临时螺栓连接起来,组成一片,附墙安装,一般每2片为一组。
每步架上用4根
48 × 3.5钢管作为大横杆,把2片升降架连接成一跨,组装成一个与邻跨没有牵连的独立升降单元体。
附墙支座的附墙螺栓从墙外穿入,待架子校正后,在墙内紧固。对壁厚的筒仓或桥墩等,也可预埋螺母,然后用附墙螺栓将架子固定在螺母上。脚手架工作时,每个单元体共有8个附墙螺栓与墙体锚固。在升降脚手架上墙组装完毕后,用
48 × 3.5钢管和对接扣件在上固定架上面再接高一步,最后在各升降单元体的顶部扶手栏杆处设临时连接杆,使之成为整体。
内侧立杆用钢管扣件与模板支撑系统拉结,以增强脚手架整体稳定。
3)爬升
爬升可分段进行,视设备、劳动力和施工进度而定,每个爬升过程提升1.5~2m,每个爬升过程分两步进行。
(1)爬升活动架。解除脚手架上部的连接杆,在一个升降单元体两端升降架的吊钩处,各配置1只倒链,倒链的上、下吊钩分别挂入固定架和活动架的相应吊钩内,操作人员位于活动架上。
倒链受力后卸去活动架附墙支座的螺栓,活动架即被倒链挂在固定架上,然后在两端同步提升,活动架即呈水平状态徐徐上升。
爬升到达预定位置后,将活动架用附墙螺栓与墙体锚固,卸下倒链,活动架爬升完毕。
(2)爬升固定架。同爬升活动架相似,在吊钩处用倒链的上、下吊钩分别挂入活动架和固定架的相应吊钩内,倒链受力后卸去固定架附墙支座的附墙螺栓,固定架即被倒链挂吊在活动架上,然后在两端同步抽动倒链,固定架即徐徐上升。
同样爬升至预定位置后,将固定架用附墙螺栓与墙体锚固,卸下倒链,固定架爬升完毕,至此,脚手架完成了一个爬升过程。
待爬升一个施工高度后,重新设置上部连接杆,脚手架进入工作状态,以后按此循环操作,脚手架即可不断爬升,直至结构到顶。
4)下降
与爬升操作顺序相反,顺着爬升时用过的墙体预留孔倒行,脚手架即可逐层下降,同时把留在墙面上的预留孔修补完毕,脚手架最后返回到地面。
5)拆除
拆除时设置警戒区,应有专人监护,统一指挥。先清理脚手架上的垃圾杂物,然后自上而下逐步拆除。拆除升降架可用起重机、卷扬机或倒链。升降机拆下后要及时清理、整修和保养,以便重复使用,运输和堆放均应设置地楞,防止变形。
2.互升降式脚手架
互升降式脚手架将脚手架分为甲、乙两种单元,通过倒链交替对甲、乙两单元进行升降。
当脚手架需要工作时,甲单元与乙单元均用附墙螺栓与墙体锚固,两架之间无相对运动;当脚手架需要升降时,一个单元仍然锚固在墙体上,使用倒链对相邻一个架子进行升降,两架之间便产生相对运动。通过甲、乙两单元交替附墙,相互升降,脚手架即可沿着墙体上的预留孔逐层升降,如图3-36所示。
图3-36互升降式脚手架爬升过程互升降式脚手架的性能特点是:①结构简单,易于操作控制;②架子搭设高度低,用料省;③操作人员不在被升降的架体上,增加了操作人员的安全性;④脚手架结构刚度较大,附墙的跨度大。
它适用于框架剪力墙结构的高层建筑、水坝、筒体等施工。
1)施工前的准备
施工前应根据工程设计和施工需要进行布架设计,绘制设计图,编制专项施工方案,编制施工安全操作规定。在施工前还应将互升降式脚手架所需要的辅助材料和施工机具准备好,并按照设计位置预留附墙螺栓孔或设置好预埋件。
2)安装
互升降式脚手架的组装有两种方式:一是在地面组装好单元脚手架,再用塔吊吊装就位;二是在设计爬升位置搭设操作平台,在平台上逐层安装。
爬架组装固定后的允许偏差应满足:沿架子纵向垂直偏差不超过30mm;沿架子横向垂直偏差不超过20mm;沿架子水平偏差不超过30mm。
3)爬升
脚手架爬升前应进行全面检查,检查的主要内容有:预留附墙连接点的位置是否符合要求,预埋件是否牢靠;架体上的横梁设置是否牢固;提升降单元的导向装置是否可靠;升降单元与周围的约束是否解除,升降有无障碍;架子上是否有杂物;所适用的提升设备是否符合要求等。
当确认以上各项都符合要求后方可进行爬升。
提升到位后,应及时将架子同结构固定,然后用同样的方法对与之相邻的单元脚手架进行爬升操作,待相邻的单元脚手架升至预定位置后,将两单元脚手架连接起来,并在两单元操作层之间铺设脚手板。
4)下降
与爬升操作顺序相反,利用固定在墙体上的架子对相邻的单元脚手架进行下降操作,同时把留在墙面上的预留孔修补完毕,脚手架最后返回到地面。
5)拆除
爬架拆除前应清理脚手架上的杂物。
拆除爬架有两种方式:一种是同常规脚手架拆除方式,采用自上而下的顺序,逐步拆除;另一种是用起重设备将脚手架整体吊至地面拆除。
3.整体升降式脚手架
整体升降式脚手架用电动倒链作为提升机,使整个外脚手架沿建筑物外墙或柱整体向上爬升,如图3-37、图3-38所示。
图3-37整体升降式脚手架(1)(a)立面图(b)侧面图1—上弦杆;2—下弦杆;3—承力桁架;4—承力架;5—斜撑;
6—电动倒链;7—挑梁;8—倒链;9—花篮螺栓;10—拉杆;11—螺栓
图3-38整体升降式脚手架(2)在超高层建筑的主体施工中,整体升降式脚手架有明显的优越性,它结构整体好、升降快捷方便、机械化程度高且经济效益显著,是一种很有推广使用价值的超高建(构)筑外脚手架。
搭设高度视建筑物施工层的层高而定,一般取建筑物标准层4个层高加1步安全栏的高度为架体的总高度。
脚手架为双排,宽以0.8~1m为宜,里排杆离建筑物净距0.4~0.6m。脚手架的横杆和立杆间距都不宜超过1.8m,可将1个标准层高分为2步架,以此步距为基数确定架体横、立杆的间距。架体设计时可将架子沿建筑物外围分成若干单元,每个单元的宽度参考建筑物的开间而定,一般在5~9m之间。
1)施工前的准备
按平面图先确定承力架及电动倒链挑梁安装的位置和个数,在相应位置上的混凝土墙或梁内预埋螺栓或预留螺栓孔。各层的预留螺栓或预留孔位置要求上下相一致,误差不超过10mm。
加工制作型钢承力架、挑梁、斜拉杆。准备电动倒链、钢丝绳、脚手管、扣件、安全网、木板等材料。因整体升降式脚手架的高度一般为4个施工层层高,在建筑物施工时,由于建筑物的最下几层层高往往与标准层不一致,且平面形状也往往与标准层不同,所以一般在建筑物主体施工到3~5层时开始安装整体脚手架,下面几层施工时往往要先搭设落地外脚手架。
2)安装
先安装承力架,承力架内侧用M25~M30的螺栓与混凝土边梁固定,承力架外侧用斜拉杆与上层边梁拉结固定,用斜拉杆中部的花篮螺栓将承力架调平。
在承力架上面搭设架子,安装承力架上的立杆,然后搭设下面的承力桁架,再逐步搭设整个架体,随搭随设置拉结点,并设斜撑。在比承力架高2层的位置安装工字钢挑梁,挑梁与混凝土边梁的连接方法与承力架相同。
电动倒链挂在挑梁下,并将电动倒链的吊钩挂在承力架的花篮挑梁上。
在架体上每个层高满铺厚木板,架体外面挂安全网。
3)爬升
短暂开动电动倒链,将电动倒链与承力架之间的吊链拉紧,使其处在初始受力状态。松开架体与建筑物的固定拉结点,松开承力架与建筑物相连的螺栓和斜拉杆,开动电动倒链开始爬升,爬升过程中应随时观察架子的同步情况,如发现不同步应及时停机进行调整。
爬升到位后,先安装承力架与混凝土边梁的紧固螺栓,并将承力架的斜拉杆与上层边梁固定,然后安装架体上部与建筑物的各拉结点,待检查符合安全要求后,脚手架可开始使用,进行上一层的主体施工。
在新一层主体施工期间,将电动倒链及其挑梁摘下,用滑轮或手动倒链转至上一层重新安装,为下一层爬升做准备。
4)下降
与爬升操作顺序相反,利用电动倒链顺着爬升用的墙体预留孔倒行,脚手架即可逐层下降,同时把留在墙面上的预留孔修补完毕,脚手架最后返回到地面。
5)拆除
爬架拆除前应清理脚手架上的杂物,拆除方式与互升式脚手架类似。3.1.7高处作业吊篮
高处作业吊篮是将悬挂机构架设于建筑物或构筑物上,用提升机驱动悬吊平台并通过钢丝绳沿立面上下运动的一种非常设悬挂设备,常称为吊篮。
高处作业吊篮多用于装修工程,特别是在应对建筑节能的要求在外墙表面做保温材料的施工现场应用非常广泛。
图3-39高处作业吊篮悬挑梁高处作业吊篮是由悬挂机构、吊篮平台、提升机构、防坠落机构、电气控制系统、钢丝绳和配套附件、连接件组成,见图3-39。
高处作业吊篮安装时应按专项施工方案,在专业人员的指导下实施。安装作业前,应划定安全区域,并应排除作业障碍。组装前应确认结构件和紧固件已配套且完好,其规格型号和质量应符合设计要求,所用的构配件应是同一厂家的产品。在建筑物屋面上进行悬挂机构的组装时,作业人员应与屋面边缘保持2m以上的距离,组装场地狭小时应采取防坠落措施。
悬挂机构前支架严禁支撑在女儿墙上、女儿墙外或建筑物挑檐边缘。悬挑横梁应前高后低,前后水平高差不应大于横梁长度的2%。配重件稳定可靠地安放在配重架上,并应有防止随意移动的措施。严禁使用破损的配重件或其他替代物,配重件的重量应符合设计规定。安装时钢丝绳应沿建筑物立面缓慢下放至地面,不得抛掷。当使用两个以上的悬挂机构时,悬挂机构吊点水平间距与吊篮平台的吊点间距应相等,其误差不应大于50mm。
悬挂机构前支架应与支撑面保持垂直,脚轮不得受力。安装任何形式的悬挑机构,其施加于建筑物或构筑物支承处的作用力均应符合建筑结构的承载能力,不得对建筑物和其他设施造成破坏和不良影响。吊篮做升降运行时,工作平台两端高差不得超过150mm,吊篮悬挂高度在60m及其以下的,宜选用长边不大于7.5m的吊篮平台;悬挂高度在100m及其以下的,宜选用长边不大于5.5m的吊篮平台;悬挂高度在100m以上的,宜选用长边不大于2.5mm的吊篮平台。3.1.8外挂防护架
外挂防护架是指用于建筑主体施工时临边防护而分片设置的外防护架。
每片防护架由架体、两套钢结构构件及预埋件组成,架体为钢管扣件式单排架,它通过扣件与钢结构构件连接,钢结构构件再与设置在建筑物上的预埋件连接,将防护架的自重及使用荷载传递到建筑物上。
在使用过程中,利用起重设备提升动力,每次向上提升一层并固定,建筑主体施工完毕后,用起重设备将防护架吊至地面并拆除。外挂防护架适用于层高4m以下的建筑主体施工。
1.构造措施
外挂防护架在提升状况下,三角臂应能绕竖向桁架自由运动;在工作状况下,三角臂与竖向桁架之间应采用定位装置防止三角臂转动,如图3-40所示。
连墙件应与竖向桁架连接,其连接点应在竖向桁架上部并应与建筑物上设置的连接点高度一致,宜采用水平铰接的方式连接,并应使连墙件能水平转动。
图3-40三角形外挂架施工示意图每一处连墙件应至少有两套杆件,每一套杆件应能够独立承受架体上的全部荷载。
每榀竖向桁架的外节点应设置纵向水平杆,其与节点距离不应大于150mm。每片防护架的竖向桁架在靠建筑物一侧从底部到顶部,应设置横向钢管且不得少于3道,并应采用扣件连接牢固,其中位于竖向桁架底部的一道应采用双钢管。
防护层应根据工作需要确定其设置位置,防护层与建筑物的距离不得大于150mm。竖向桁架与架体的连接应采用直角扣件,架体纵向水平杆应在竖向架体的上面。竖向桁架安装位置与架体主节点距离不得大于300mm,架体底部的横向水平杆与建筑物的距离不得大于50mm。每片防护架应设置不少于3道的水平防护层,其中最底部的一道应满铺脚手板,外侧应设挡脚板,并采用水平安全网将底层与建筑物之间全封闭。
2.施工
应根据专项施工方案的要求在建筑结构上设置预埋件,预埋件应经验收合格后方可浇筑混凝土,并应做好隐蔽工程记录。
1)安装
安装防护架时,应先搭设操作平台,防护架应配合施工进度搭设,一次搭设的高度不应超过相邻连墙件以上两个步距。
每搭完一步架后,应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度,确认合格后方可进行下道工序。同一片防护架的相邻立杆的对接扣件应交错布置,在高度方向错开的距离不宜小于500mm,每个接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
纵向水平杆应通长设置,不得搭接。
当安装防护架的作业层高出辅助架二步时,应搭设临时连墙杆,待防护架提升时方可拆除。临时连墙杆可采用2.5~3.5m长的钢管,一端与防护架第三步相连,另一端与建筑结构相连。每片架体与建筑结构连接的临时连墙件不得少于两处。防护架应将设置在桁架底部的三角臂和上部的刚性连墙件及柔性连墙件分别与建筑物上的预埋件相连接。
根据不同的建筑结构形式,防护架的固定位置可设在建筑结构边梁处、檐板处和剪力墙处。
2)提升
防护架的提升索具应使用现行国家标准《重要用途钢丝绳》GB8918规定的钢丝绳,钢丝绳的直径不应小于12.5mm。
提升防护架的起重设备能力应满足要求,公称起重力矩值不得小于400kN·m,其额定起升重量的90%应大于架体重量。
钢丝绳与防护架的连接点应在竖向桁架的顶部,连接处不得有尖锐凸角等。提升钢丝绳的长度应能保证提升平稳,提升速度不得大于3.5m/min。防护架在提升时,必须按照“提升一片、固定一片、封闭一片”的原则进行,严禁提前拆除两片以上的架体、分片处的连接杆、立面及底部封闭设施。在每次防护架提升后,必须逐一检查扣件紧固程度,所有连接扣件拧紧力矩必须达到40~65N·m。
每片架体均应分别与建筑物直接连接,不得在提升钢丝绳受力前拆除连墙件,也不得在施工过程中拆除连墙件。当采用辅助架时,第一次提升前应在钢丝绳收紧受力后,才能拆除连墙杆件及辅助架相连接的扣件。在防护架从准备到提升到位交付使用前,除操作人员以外的其他人员不得从事临边防护等作业。操作人员应系安全带。
当防护架提升、下降时,操作人员必须站在建筑物内或相邻的架体,严禁站在防护架上操作。架体安装完毕前,严禁上人。
指挥人员应持证上岗,信号工、操作工应服从指挥、协调一致,不得缺岗。
3)拆除
拆除防护架的准备工作应符合下列规定:
①对防护架的连接扣件、连墙件、竖向桁架和三角臂应进行全面检查,并应符合构造要求。
②应根据检查结果补充完善专项施工方案中的拆除顺序和措施。
③应对操作人员进行拆除安全技术交底。
④应清除防护架上杂物及地面障碍物。
拆除防护架时,应采用起重机械把防护架运到地面进行拆除,拆除的构配件应按品种、规格随时码堆存放,不得抛掷。作业人员应经过专门培训,并持证上岗,在施工过程中应戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。酒后不得上岗作业。
1—立柱;2—横楞;3—挂钩;4—铰链图3-41折叠式里脚手架3.1.9里脚手架
里脚手架常用于楼层上砌砖、内粉刷等工程施工。由于使用过程中不断转移施工地点,装拆较频繁,故其结构形式和尺寸应力求轻便灵活和装拆方便。
里脚手架的形式很多,按其构造分为折叠式里脚手架、支柱式里脚手架、门架式里脚手架和移动式里脚手架。
1.折叠式里脚手架
折叠式里脚手架适用于民用建筑的内墙砌筑和室内粉刷,根据材料不同,可分为角钢、钢管和钢筋折叠式里脚手架,如图3-41所示。砌墙时,角钢折叠式里脚手架的架设间距不超过2m,粉刷时不超过2.5m。可以搭设两步脚手架,第一步高约1m,第二步高约1.65m。
砌墙时,钢管和钢筋折叠式里脚手架的架设间距不超过1.8m,粉刷时不超过2.2m。
2.支柱式里脚手架
支柱式里脚手架由若干支柱和横杆组成,适用于砌墙和内粉刷,砌墙时,其搭设间距不超过2m,粉刷时不超过2.5m。
支柱式里脚手架的支柱有套管式和承插式两种形式。套管式支柱(见图3-42)是将插管插入立管中,以销孔间距调节高度,在插管顶端的凹形支托内搁置方木横杆,并在横杆上铺设脚手架,架设高度为1.5~2.1m。
图3-42套管式支柱里脚手架
3.门架式里脚手架
门架式里脚手架由两片A形支架与门架组成,如图3-43所示,适用于砌墙和粉刷,砌墙时,支架间距不超过2.2m,粉刷时不超过2.5m,其架设高度为1.5~2.4m。
(a) A形支架与门架(b)安装示意
1—立管;2—支脚;3—门架;4—垫板;5—销孔
图3-43门架式里脚手架
4.移动式里脚手架
移动式里脚手架(见图3-44)具有安装快捷、牢固、灵活、适应性强等特点,其搭设高度可达6~10m,平台面积15~40m2,特别适用于狭小场所、形状复杂的建筑物、停车场、出入口、门楼、广告牌等的建造、装修和维护。
图3-44移动式里脚手架
垂直运输设施是指担负垂直输送材料和施工人员上下的机械设备和设施,常用的垂直运输设施有井架、龙门架、塔式起重机、建筑施工电梯等。3.2垂直运输设施图3-45井架3.2.1井架
井架是安装在车辆底盘的连接杆,由于形状像“井”,所以被称为井字架,如图3-45所示,井架主要作用是加强车架底盘的整体刚性,通常与前、后顶巴和前、后底巴一起被称为平衡杆五件套。
井架是建筑工程垂直运输的常用设备之一,它的特点是:稳定性好、运输量大,可以搭设较大的高度。
井字架可分为单孔、两孔和多孔,常用单孔,井架内设有吊盘。
井架上可根据需要设置拔杆,供吊运长度较大的构件,其起重量为5~15kN,工作幅度可达10m。井架除可用型钢或钢管加工的定型井架外,也可用脚手架材料搭设而成,搭设高度可达50m以上。
井架搭设要求垂直(垂直偏差≤总高的1/400),支承地面应平整,各连接件螺栓须拧紧,缆风绳一般每道不少于6根,高度在15m以下时设一道,高度在15m以上时每增高10m设一道,缆风绳宜采用7~9mm的钢丝绳,并与地面成45°,安装好的井架应有避雷和接地装置。3.2.2龙门架
龙门架是由两立柱和天轮梁(横梁)组成的门式架,龙门架上装设滑轮、导轨、吊盘、缆风绳等,如图3-46所示,可进行材料、机具、小型预制构件的垂直运输。
立柱是由若干个格构柱用螺栓拼装而成,而格构柱用角钢及钢管焊接而成或直接用厚壁钢管构成门架。
龙门架构造简单、制作容易、用材少、装拆方便,起升高度为15~30m,起重量为0.6~1.2t,适用于中小型工程。
图3-46龙门架3.2.3塔式起重机
塔式起重机是将起重臂安装在塔身顶部,且可作360°回转的起重机,它具有较高的起重高度、工作幅度和起重能力,而且具有施工速度快、生产效率高、机械运转安全可靠、使用和装拆方便等优点,因此,广泛地用于多层和高层的工业与民用建筑的施工。
塔式起重机按起重能力可分为:轻型塔式起重机,起重量为0.5~3.0t,一般用于六层以下的民用建筑施工;中型塔式起重机,起重量为3~15 t,适用于一般工业建筑与民用建筑施工;重型塔式起重机,起重量为20~40t,一般用于重工业厂房的施工和高炉等设备的安装。
塔式起重机按结构与性能特点分为一般式塔式起重机(见图3-47)、自升式塔式起重机(见图3-48)和爬升式塔式起重机(见图3-49)等。
图3-47一般式塔吊
图3-48自升式塔吊
图3-49内爬式塔吊
1.一般式塔式起重机
QT1-6型为上回转动臂变幅式塔式起重机,适用于结构吊装及材料装卸工作;QT-60/80型为上回转动臂变幅式塔式起重机,适用于较高建筑的结构吊装。
2.自升式塔式起重机
自升式塔式起重机的型号较多,有QTZ-50、QTZ-60、QTZ-100、QTZ-120等。
QT4-10型多功能(可附着、可固定、可行走、可爬升)自升塔式起重机是一种上旋转、小车变幅自升式塔式起重机,随着建筑物的增高,利用液压顶升系统可逐步自行接高塔身。
3.爬升式起重机
爬升式起重机的特点有:塔身短,起升高度大而且不占建筑物的外围空间;司机作业时看不到起吊过程,全靠信号指挥;施工完成后拆塔工作处于高空作业等。
爬升式起重机的主要型号有QT5-4/40型、QT5-4/60型、QT3-4型等。3.2.4建筑施工电梯
建筑施工电梯(见图3-50)是人货两用梯,也是高层建筑施工设备中唯一可以运送人员上下的垂直运输设备,它对提高高层建筑施工效率起着关键作用。
建筑施工电梯的吊笼装在塔架的两侧,按其驱动方式可分为齿轮齿条驱动式和绳轮驱动式两种。
齿轮齿条驱动式电梯利用安装在吊箱(笼)上的齿轮与安装在塔架立杆上的齿条相咬合,电动机经过变速机构带动齿轮转动式吊箱(笼)即沿塔架升降。
该电梯装有高性能的限速装置,具有安全可靠、能自升接高的特点,作为货梯可载重10kN,作为载人梯,可容纳12~15人。图3-50施工电梯其高度随着建筑物主体结构施工而接高,可达100~150 m以上,适用于建造25层特别是30层以上的高层建筑。
绳轮驱动式是利用卷扬机、滑轮组,通过钢丝绳悬吊吊箱升降。该电梯为单吊箱,具有安全可靠、构造简单、结构轻巧、造价低的特点,适用于建造20层以下的高层建筑。
3.3.1工程背景
本工程为××市新城区地块项目,位于××市新区村,地下车库为框剪结构,主楼为剪力墙结构,共计18栋住宅楼,其中11栋为26层,7栋为30层,总建筑面积为344103.55m2
(含地下建筑)。3.3脚手架工程模拟实训3.3.2施工方案
1.工程概况
略。
2.脚手架方案的选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
(1)架体的结构设计,力求做到结构安全可靠,造价经济合理。
(2)在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
(3)选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用、便于保养维修。
(4)结构选型时,力求做到受力明确、构造措施到位、升降搭拆方便、便于检查验收。
综合以上几点,结合国家行业标准JGJ59,根据工程总体部署,6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#、14# 楼的地下室顶至地上九层以下采用扣件钢管搭设落地式外脚手架,搭设高度约为26m,九层以上采用工字钢悬挑脚手架;1#、2#、3#、4#、5#、15#、16#、17#、18# 楼的底板至三层以下采用扣件钢管搭设落地式外脚手架,搭设高度约为12 m,三层以上采用工字钢悬挑脚手架。
本方案主要叙述落地式外脚手架搭设,悬挑外脚手架搭设另编专项施工方案。
3.脚手架的材质要求
1)钢管
选用外径48mm、壁厚3.5mm的钢管,钢材强度等级Q235-A。要求钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯。
搭设架子前应进行保养、除锈并统一涂色,颜色力求与环境美观协调。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色,剪力撑统一漆红白色,底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。
2)扣件
采用铸造扣件,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,要求不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷。扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应平整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
3)安全网
采用密目式安全网,网目应满足2000目/1000mm2的要求,颜色应满足环境效果要求,选用绿色。要求做耐贯穿试验保证不穿透,1.6m × 1.8m的单张网重量应在3kg以上,并具有阻燃作用。使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证。
4)连墙件
采用钢管的材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》中Q235A钢的要求。
4.落地脚手架的搭设
1)工艺流程
落地脚手架的搭设顺序为:场地平整→材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。在搭设首层脚手架过程中,应沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。
2)立杆基础
本工程脚手架1#、2#、3#、4#、5#、6#、10#、11#、14#、15#、16#、17#、18# 楼的立杆基础部分落在基础筏板上,剩下部分落于地库顶板上,立杆下部铺设木脚手板,脚手板的规格为50mm厚、200mm宽。
7#、8#、9#、12#、13# 楼的立杆基础均落在车库顶板上,立杆下部铺设木脚手板,脚手板的规格为50mm厚、200mm宽。
3)立杆间距
脚手架立杆纵距为1.5m,横距为0.9m,步距为1.8m;连墙杆间距竖向为2.9m,水平为3m,里立杆距建筑物0.3m。
脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置,使钢管立杆的对接接头交错布置,高度方向相互错开500 mm以上,且要求相
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