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摘 要：本文简述了一个工程实例，研究一种高层大面积扣件式脚手架的施工工艺及技术措施，分析了该种脚手架施工应采用的方法，为以后类似工程提供实践依据。
关键词：扣件式脚手架施工技术
1 工程概况
此工程拟自六层起，在A—l轴xA-一6轴一A—A轴xA—D轴间搭设装饰用扣件式满堂钢管脚手架，最大搭设高度为41．6单层搭设面积约为877．5 m 。由于该工程所搭设脚手架超高、且面积大，故在搭设方案设计需考虑装饰施工过程中各种恒载、活载及偶然荷载等。如此高层大面积的扣件式脚手架，对施工也提出了很高的技术要求。
2 脚手架体系的方案设计
2．1 中庭部分满堂脚手架设计方案
扣件式满堂钢管脚手架的设计过程是一个结合工程特点先假定搭设参数并经验算满足设计要求，再确定实施搭设参数的过程。该工程施工设计依据设计单位提供的该市广播电视中心结构设计图纸及行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》 (JGJ130—2001)[1] ，并根据现场调查，经过后期计算分析比较，确定该脚手架的布置方案如下[2]：
(1)立杆横距和纵距均为1.0 m (装饰荷载较小，计算满足适用要求)，立杆步距为1.8 m。
(2)整体脚手架的底部必须设置扫地杆。
(3)支架四周外立面按图2中所示连续设置垂直剪刀撑， 中部每隔5根立杆间距均设置一道纵横向垂直剪刀撑，增强架子的整体稳定性。
(4)由于立杆布置在结构楼板上，为防止钢管对楼面造成冲切破坏，在立杆底部设置槽钢作为垫板。
(5)在脚手架的顶部、底部、中间分别设置水平剪刀撑，此剪刀撑除保证纵横立杆的整体稳定外，主要还用作卸载，该支撑将立杆上荷载部分传给两侧的剪力墙，以减弱脚手架对下部楼板的作用。
2．2 下部楼板部分脚手架设计方案
房屋顶部脚手架座落在六层顶结构梁板上。由于楼板自身强度和刚度，不能满足由脚手架系统传递过来的荷载，必须将荷载逐层传递下去，直到该层楼板自身强度和刚度能够满足由脚手架传递过来的荷载为止。结合本工程的结构特点，通过对框架楼板进行计算，并通过计算所得的挠度对下部楼板的承载进行控制，使各层楼板共同受力。具体方案如下[3,4]
(1)下部六层、五层顶钢筋混凝土梁板与中庭对应的部位需要先设置钢管支撑进行加固，以便支承上部高层大面积扣件式钢管脚手架传来的荷载。卸载用的钢管立杆的纵横间距与上部相同仍为1.0m，且对应立杆的位置与上部一致，步距为1.5m。为防止钢管对楼面造成冲切破坏，钢管立杆顶端均设置顶托支承混凝土梁板，立杆底部设置槽钢垫板。布置方案如图3所示。
(2)为使支撑及楼板起到更好的传力效果，通过对整个施工过程和脚手架整体受力过程的分析总结，让楼板和脚手架共同受力，并根据现有楼板的配筋计算出施工中各层楼板能够承受的荷载和允许产生的变形。当某层楼板在整体分析中变形量小于自身允许变形量时，则该层楼板以下不设置脚手架，否则下一层继续搭设脚手架再整体分析，直到满足要求。每层卸载位移是指该层楼板由其上脚手架传来荷载产生变形与自重产生变形之和减去该层楼板允许变形值。例如六层顶板，通过立杆的顶托对六层顶楼板进行卸载，当位移计读数达到计算卸载位移时停止对六层顶楼板的卸载。卸载完成后对下层顶板进行支撑，通过对顶托施力并通过位移计控制使该层板满足要求，以此类推。
3 中庭满堂脚手架的施工技术措施
3．1 脚手架的搭设工艺流程
脚手架搭设顺序：放线确定立杆位置一放置纵横向槽钢一放置纵向扫地杆一立杆(先内排后外排)一横向扫地杆一第一步纵向水平杆一¬第一步横向水平杆一第二步纵向水平杆一第二步横向水平杆⋯一水平剪刀撑一铺设防护脚手板一垂直剪刀撑一刚性连墙件一临边防护栏杆一安全网。
3．2 高层大面积脚手架施工的技术措施
3．2．1 脚手架的材料要求[2,3]
(1)脚手架钢管质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB／T 700)[5]中Q235一A级钢的规定，钢管选用外径48 mm，壁厚不得小于3 mm、长度5～6 m。钢管应有产品合格证、质量检验报告，钢管表面应平直光滑，弯曲、压扁、管径不够、杆体变形、锈蚀严重及打孔的钢管不得使用。钢管必须涂防锈漆。
(2)扣件应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831)[6]的规定。应有生产许可证、产品质量合格证、法定检测单位的测试报告和产品标识，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。扣件应进行防锈处理。
(3)脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65 N•m时，不得发生破坏。
3．2．2 脚手架立杆的构造要求[2,3]
(1)每根立杆底部应设置底座，底座宜采用规格不小于150 mm×150 mm×8 mm钢板和钢管套管焊接组成。底座下应设置长度不少于2跨、宽度不小于150 mm、厚度不小于50mm的木垫板或仰铺12 16号槽钢。
(2)立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。立杆与水平横杆采用直角扣件连接。立杆接头上下交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50 cm。各接头中心至主节点的距离不大于步距的1／3。
(3)立杆顶部应采用可调顶托受力，不得采用横杆受力，且顶托距离最上面一道水平杆不宜超过3o0 mm。
(4)立杆的位置应该事先按专项方案的平面布置图放线定位，不得随意设置。支架立杆应竖直设置，垂直度偏差应不大于1／500H (H为架体总高度)， 且最大偏差应不大于±50 mm。
(5)架体四周与建筑物应形成可靠连接，竖直方向按每层楼面或沿柱高不大于4 m设置一道连墙件，水平方向按每3跨设置一道连墙件，保障脚手架的整体稳定性。可采取与钢筋混凝土梁板上予埋的短钢管进行刚性连结或与已浇筑的钢筋混凝土柱钢管包箍拉结方式。
3．2．3 水平拉杆的构造要求
(1)水平杆在周边与混凝土或砖墙要顶牢。
(2)脚手架必须设置纵、横向扫地杆和按步距1．8 m设置纵横双向水平拉杆，并且要确保每道纵横向水平杆对直拉通。扫地杆距底座不大于200 mm。
3．2．4 满堂脚手架的水平剪刀撑和垂直剪刀撑设置要求
(1)满堂脚手架周边应满设剪刀撑， 中间纵横向全高全长从两端开始每隔五排支架立杆应设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置，剪刀撑斜杆与地面倾角应在45 60。之间。并应随立杆、纵横向水平杆同步搭设。
(2)满堂脚手架顶部、底部及中间每隔10 m全平面各设置一道水平剪刀撑，剪刀撑与立杆连接，角度保证45～60。，连续布置。且在中间和顶部水平剪刀撑位置满铺竹脚手板进行安全防护。
(3)确保每榀带斜撑的脚手斜撑必须抵紧支撑地面或各层回廊，并确保在设计约束点形成牢固连接。
(4)斜杆相交点处于同一条直线上，每跨斜撑之间必须搭接处理，提高整个架体的稳定性，剪刀撑的具体设置应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ130—2001)中第6．6．2条的要求。
3．3 实施效果及变形检测情况
完成楼板加固后，进行顶部装饰施工脚手架的搭设，搭设过程中分阶段观察位移计数值的变化，通过位移计的实际测量与计算进行比较，看计算方案实施是否满足实际功能要求。若变形值与计算值差别过大應即时调整，采取加固措施。根据现场对该工程的实际测量，该方案计算值与实测值差距很小，完全满足施工使用要求。
3．4 脚手架的拆除[4]
(1)工程施工完毕经全面检查，确认在不需要使用脚手架时，由工程负责人签证后，方可进行拆除。安全员和技术员要向架子工进行详细的书面技术交底。
(2)必须先拆除中庭满堂脚手架，方可拆下面六、五层的结构支撑架。
(3)拆架时必须察看施工现场环境，划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。要统一指挥，上下呼应，动作协调。
(4)拆除时应遵循先上后下，先搭后拆，后搭先拆，一步一清的原则，部件拆除的顺序与安装顺序相反，严禁上下同时作业。拆除时应采用可靠的安全措施，按层次由上而下进行。
(5)拆下的材料必须随时逐次传递到地面，不得堆放在脚手架和楼上，严禁抛掷。
3．5 高层大面积脚手架搭设的应急预案
(1)施工前首先成立安全事故应急小组。
(2)发生紧急事故，首先现场无关人员立即撤离事故波及区，发现人向应急小组长及有关人员报告；应急小组长启动现场应急预案，同时按照程序逐级报告，必要时企业应急小组赴现场协助救援工作及对事故展开调查。
(3)事故发生后，危险源控制组人员排除险隋，预防脚手架再次坍塌。
(4)若脚手架倒塌，危险源控制组组织所有架子工进行倒塌架子的拆除和拉牢工作，防止其他架子再次倒塌。
(5)伤员抢救组对被压的人员组织用手移开倒塌的材料，以避免伤员二次受伤，对受伤者进行现场必要的救治，同时拨打l20送医院抢救。
4 结语
现今我国高支模体系的施工水平正在逐步成熟，但对于高层大面积脚手架施工目前仍然面临诸多问题，例如有关规范有待进一步完善、施工工艺问题、初始缺陷问题等。开展对这种普通实用性高层大面积扣件式脚手架有关效应因素的研究是必要的。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词：扣件式脚手架施工技术
1 工程概况
此工程拟自六层起，在A—l轴xA-一6轴一A—A轴xA—D轴间搭设装饰用扣件式满堂钢管脚手架，最大搭设高度为41．6单层搭设面积约为877．5 m 。由于该工程所搭设脚手架超高、且面积大，故在搭设方案设计需考虑装饰施工过程中各种恒载、活载及偶然荷载等。如此高层大面积的扣件式脚手架，对施工也提出了很高的技术要求。
2 脚手架体系的方案设计
2．1 中庭部分满堂脚手架设计方案
扣件式满堂钢管脚手架的设计过程是一个结合工程特点先假定搭设参数并经验算满足设计要求，再确定实施搭设参数的过程。该工程施工设计依据设计单位提供的该市广播电视中心结构设计图纸及行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》 (JGJ130—2001)[1] ，并根据现场调查，经过后期计算分析比较，确定该脚手架的布置方案如下[2]：
(1)立杆横距和纵距均为1.0 m (装饰荷载较小，计算满足适用要求)，立杆步距为1.8 m。
(2)整体脚手架的底部必须设置扫地杆。
(3)支架四周外立面按图2中所示连续设置垂直剪刀撑， 中部每隔5根立杆间距均设置一道纵横向垂直剪刀撑，增强架子的整体稳定性。
(4)由于立杆布置在结构楼板上，为防止钢管对楼面造成冲切破坏，在立杆底部设置槽钢作为垫板。
(5)在脚手架的顶部、底部、中间分别设置水平剪刀撑，此剪刀撑除保证纵横立杆的整体稳定外，主要还用作卸载，该支撑将立杆上荷载部分传给两侧的剪力墙，以减弱脚手架对下部楼板的作用。
2．2 下部楼板部分脚手架设计方案
房屋顶部脚手架座落在六层顶结构梁板上。由于楼板自身强度和刚度，不能满足由脚手架系统传递过来的荷载，必须将荷载逐层传递下去，直到该层楼板自身强度和刚度能够满足由脚手架传递过来的荷载为止。结合本工程的结构特点，通过对框架楼板进行计算，并通过计算所得的挠度对下部楼板的承载进行控制，使各层楼板共同受力。具体方案如下[3,4]
(1)下部六层、五层顶钢筋混凝土梁板与中庭对应的部位需要先设置钢管支撑进行加固，以便支承上部高层大面积扣件式钢管脚手架传来的荷载。卸载用的钢管立杆的纵横间距与上部相同仍为1.0m，且对应立杆的位置与上部一致，步距为1.5m。为防止钢管对楼面造成冲切破坏，钢管立杆顶端均设置顶托支承混凝土梁板，立杆底部设置槽钢垫板。布置方案如图3所示。
(2)为使支撑及楼板起到更好的传力效果，通过对整个施工过程和脚手架整体受力过程的分析总结，让楼板和脚手架共同受力，并根据现有楼板的配筋计算出施工中各层楼板能够承受的荷载和允许产生的变形。当某层楼板在整体分析中变形量小于自身允许变形量时，则该层楼板以下不设置脚手架，否则下一层继续搭设脚手架再整体分析，直到满足要求。每层卸载位移是指该层楼板由其上脚手架传来荷载产生变形与自重产生变形之和减去该层楼板允许变形值。例如六层顶板，通过立杆的顶托对六层顶楼板进行卸载，当位移计读数达到计算卸载位移时停止对六层顶楼板的卸载。卸载完成后对下层顶板进行支撑，通过对顶托施力并通过位移计控制使该层板满足要求，以此类推。
3 中庭满堂脚手架的施工技术措施
3．1 脚手架的搭设工艺流程
脚手架搭设顺序：放线确定立杆位置一放置纵横向槽钢一放置纵向扫地杆一立杆(先内排后外排)一横向扫地杆一第一步纵向水平杆一¬第一步横向水平杆一第二步纵向水平杆一第二步横向水平杆⋯一水平剪刀撑一铺设防护脚手板一垂直剪刀撑一刚性连墙件一临边防护栏杆一安全网。
3．2 高层大面积脚手架施工的技术措施
3．2．1 脚手架的材料要求[2,3]
(1)脚手架钢管质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB／T 700)[5]中Q235一A级钢的规定，钢管选用外径48 mm，壁厚不得小于3 mm、长度5～6 m。钢管应有产品合格证、质量检验报告，钢管表面应平直光滑，弯曲、压扁、管径不够、杆体变形、锈蚀严重及打孔的钢管不得使用。钢管必须涂防锈漆。
(2)扣件应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831)[6]的规定。应有生产许可证、产品质量合格证、法定检测单位的测试报告和产品标识，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。扣件应进行防锈处理。
(3)脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65 N•m时，不得发生破坏。
3．2．2 脚手架立杆的构造要求[2,3]
(1)每根立杆底部应设置底座，底座宜采用规格不小于150 mm×150 mm×8 mm钢板和钢管套管焊接组成。底座下应设置长度不少于2跨、宽度不小于150 mm、厚度不小于50mm的木垫板或仰铺12 16号槽钢。
(2)立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。立杆与水平横杆采用直角扣件连接。立杆接头上下交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50 cm。各接头中心至主节点的距离不大于步距的1／3。
(3)立杆顶部应采用可调顶托受力，不得采用横杆受力，且顶托距离最上面一道水平杆不宜超过3o0 mm。
(4)立杆的位置应该事先按专项方案的平面布置图放线定位，不得随意设置。支架立杆应竖直设置，垂直度偏差应不大于1／500H (H为架体总高度)， 且最大偏差应不大于±50 mm。
(5)架体四周与建筑物应形成可靠连接，竖直方向按每层楼面或沿柱高不大于4 m设置一道连墙件，水平方向按每3跨设置一道连墙件，保障脚手架的整体稳定性。可采取与钢筋混凝土梁板上予埋的短钢管进行刚性连结或与已浇筑的钢筋混凝土柱钢管包箍拉结方式。
3．2．3 水平拉杆的构造要求
(1)水平杆在周边与混凝土或砖墙要顶牢。
(2)脚手架必须设置纵、横向扫地杆和按步距1．8 m设置纵横双向水平拉杆，并且要确保每道纵横向水平杆对直拉通。扫地杆距底座不大于200 mm。
3．2．4 满堂脚手架的水平剪刀撑和垂直剪刀撑设置要求
(1)满堂脚手架周边应满设剪刀撑， 中间纵横向全高全长从两端开始每隔五排支架立杆应设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置，剪刀撑斜杆与地面倾角应在45 60。之间。并应随立杆、纵横向水平杆同步搭设。
(2)满堂脚手架顶部、底部及中间每隔10 m全平面各设置一道水平剪刀撑，剪刀撑与立杆连接，角度保证45～60。，连续布置。且在中间和顶部水平剪刀撑位置满铺竹脚手板进行安全防护。
(3)确保每榀带斜撑的脚手斜撑必须抵紧支撑地面或各层回廊，并确保在设计约束点形成牢固连接。
(4)斜杆相交点处于同一条直线上，每跨斜撑之间必须搭接处理，提高整个架体的稳定性，剪刀撑的具体设置应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ130—2001)中第6．6．2条的要求。
3．3 实施效果及变形检测情况
完成楼板加固后，进行顶部装饰施工脚手架的搭设，搭设过程中分阶段观察位移计数值的变化，通过位移计的实际测量与计算进行比较，看计算方案实施是否满足实际功能要求。若变形值与计算值差别过大應即时调整，采取加固措施。根据现场对该工程的实际测量，该方案计算值与实测值差距很小，完全满足施工使用要求。
3．4 脚手架的拆除[4]
(1)工程施工完毕经全面检查，确认在不需要使用脚手架时，由工程负责人签证后，方可进行拆除。安全员和技术员要向架子工进行详细的书面技术交底。
(2)必须先拆除中庭满堂脚手架，方可拆下面六、五层的结构支撑架。
(3)拆架时必须察看施工现场环境，划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。要统一指挥，上下呼应，动作协调。
(4)拆除时应遵循先上后下，先搭后拆，后搭先拆，一步一清的原则，部件拆除的顺序与安装顺序相反，严禁上下同时作业。拆除时应采用可靠的安全措施，按层次由上而下进行。
(5)拆下的材料必须随时逐次传递到地面，不得堆放在脚手架和楼上，严禁抛掷。
3．5 高层大面积脚手架搭设的应急预案
(1)施工前首先成立安全事故应急小组。
(2)发生紧急事故，首先现场无关人员立即撤离事故波及区，发现人向应急小组长及有关人员报告；应急小组长启动现场应急预案，同时按照程序逐级报告，必要时企业应急小组赴现场协助救援工作及对事故展开调查。
(3)事故发生后，危险源控制组人员排除险隋，预防脚手架再次坍塌。
(4)若脚手架倒塌，危险源控制组组织所有架子工进行倒塌架子的拆除和拉牢工作，防止其他架子再次倒塌。
(5)伤员抢救组对被压的人员组织用手移开倒塌的材料，以避免伤员二次受伤，对受伤者进行现场必要的救治，同时拨打l20送医院抢救。
4 结语
现今我国高支模体系的施工水平正在逐步成熟，但对于高层大面积脚手架施工目前仍然面临诸多问题，例如有关规范有待进一步完善、施工工艺问题、初始缺陷问题等。开展对这种普通实用性高层大面积扣件式脚手架有关效应因素的研究是必要的。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看