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[摘 要] 现有《公路工程预算定额》中，上部构造现浇施工均未包括支架，使用时应按有关定额另行计算。造价人员在编制预算时，对支架结构形式和材料数量认识不足，预算数量与现场实际相差较远，本文针对常见的现浇钢管脚手架的搭设型式、材料用量等进行比较分析，以期给出一个比较明确的调整参数。
[关键词] 脚手架 搭设高度 成本分析
[Abstract] The tubular scaffold during the construction of superstructure cast-in-place shall be counted according to relative ration, which is not involved in.When workout the budget, the quantity is large different from site condition, because of not understanding the importance of tubular scaffold structure and materials quantities. Reduction coefficient for steel tubular scaffold type and materials dosage shall be involved in this discourse.
[Key words] steel tubular scaffold height cost analysis
1.前言
满堂钢管脚手架作为当前应用最广泛的支撑体系，其设计及应用直接关系着施工质量和安全。然而每年总有钢管脚手架失稳造成的安全事故发生，分析其原因，除开未按规范计算、搭设与验收外，还有很大部分事故案例对脚手架搭设高度与承载能力关系认识不足。
造价人员编制预算时，一般仅按定额对支架的体积按照比例抽换，忽略了支架高度增加需要采取的支架加强措施，导致预算中支架数量与现场实际用量相差较大。
2.各种跨径箱梁结构尺寸
查阅有关图纸，顶宽13m、底宽8m的不同跨径等截面现浇连续箱梁跨中断面尺寸如下表：
现浇箱梁尺寸示意图
3.钢管支架搭设高度与承载能力关系
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001，支架的稳定验算步骤如下，计算压杆稳定换算长度l0=Kμh，计算长细比λ后查稳定折减系数φ，得出稳定荷载Pcr=φ[σ] A，式中h为钢管步距（横杆竖向间距）。
以上计算模型未考虑支架整体高度对承载能力的折减。查阅有关论文[3]不同架高下的承载能力随高度变化情况见下图（钢管步距1.5m）。
笔者对支架承载能力随着施工高度降低的情况进行了理论分析，推导了随支架高度变化钢管发生多个波浪形失稳的极限荷载Pu。
（1）
（2）
（3）
（4）
上述算式中h为横杆步距，α为代表横杆和立杆连接强度的参数，Kδ为水平杆连接强度；β为2h高度时的压杆稳定欧拉公式；n表示失稳状态时的水平杆层数，2nh为一个完整的半波正弦，支架失稳时以2nh为波长发生一个或多个波浪变形。
以扣件式钢管脚手架为例，水平杆连接强度Kδ取0.816t(JGJ130-2001规范取值)，以步距0.6m和1.2m分别计算Pu值。
Pu0.6=2.259t，2nh=6m；
Pu1.2=1.353t，2nh=7.2m。
*鉴于碗扣和轮扣式脚手架步距为0.6倍数，其水平杆连接强度未有具体参数，参考扣件式脚手架取值。
结合JGJ130-2001规范中的Pcr值和推定的Pu值，对不同高度的支架许用承载能力做如下规定：
4.各种高度下支架搭设基本要求
一般情况下，现浇箱梁立杆纵向间距统一为0.9m，翼板和底板区立杆横向间距为0.9m，腹板区加密到0.6m；一般支架横杆步距采用1.2m。按规范要求设置纵横向剪刀撑，每4排一道，剪刀撑角度45度，剪刀撑下部支撑于地面。出于调节标高需要，在顶底部设置调节顶底托。顶底托悬高超过30cm时需要设置天杆和扫地杆。
腹板区域的横杆步距根据实际情况（考虑单杆荷载与高度等影响因素），可加密到0.6m。按照上述原则，30m跨箱梁支架横断面布置如下：
30m箱梁支架横断面布置
5.支架材料估算
*上表中材料数量仅是钢管本身重量（包括剪刀撑），未包含扣件、顶底托、纵横向分配梁重量。
6.结语
通过上述不同跨径不同高度所用支架材料统计计算，可以得出结论，随着荷载增加和标高增加，现浇箱梁支架材料并不是随着支架体积成线性变化，其材料数量需要通过设计计算来确定。文中给出了许用荷载、布置方法，在编制预算时可通过简单类比得到相关材料数量。
随着脚手架高度的变化，脚手架自重荷载与钢管稳定荷载Pu的比值越来越大。按步距0.6m、1.2m，纵横距0.9m计算，当高度为18m时，钢管支架自重荷载（含横杆、立杆和扣件自重）占Pu的比例达到了15.7%～16%，综合考虑钢管脚手架施工的经济性和安全性，建议满堂式脚手架最大施工高度18m以下。
通过以往同类型桥梁的满堂支架和梁式支架方案比较，当支架高度在13m以下时，钢管脚手架的施工优越性和经济性比管桩梁式支架好，超过13m以后建议根据材料情况优先选用管桩梁式支架。
参考文献：
[1] 田兴运.结构稳定理论[M].西北农林科技大学出版社，2006.
[2] JGJ130-2001.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].
[3] 陆征然，陈志华.扣件式钢管模板支架整体搭设高度对其承载力影响的研究[J].施工技术，2010年8月第39卷 增刊：614-616.
作者简介：
旷新辉（1977-），男，工程师，1999年毕业于湖南大学土木系交通土建专业。
[关键词] 脚手架 搭设高度 成本分析
[Abstract] The tubular scaffold during the construction of superstructure cast-in-place shall be counted according to relative ration, which is not involved in
[Key words] steel tubular scaffold height cost analysis
1.前言
满堂钢管脚手架作为当前应用最广泛的支撑体系，其设计及应用直接关系着施工质量和安全。然而每年总有钢管脚手架失稳造成的安全事故发生，分析其原因，除开未按规范计算、搭设与验收外，还有很大部分事故案例对脚手架搭设高度与承载能力关系认识不足。
造价人员编制预算时，一般仅按定额对支架的体积按照比例抽换，忽略了支架高度增加需要采取的支架加强措施，导致预算中支架数量与现场实际用量相差较大。
2.各种跨径箱梁结构尺寸
查阅有关图纸，顶宽13m、底宽8m的不同跨径等截面现浇连续箱梁跨中断面尺寸如下表：
现浇箱梁尺寸示意图
3.钢管支架搭设高度与承载能力关系
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001，支架的稳定验算步骤如下，计算压杆稳定换算长度l0=Kμh，计算长细比λ后查稳定折减系数φ，得出稳定荷载Pcr=φ[σ] A，式中h为钢管步距（横杆竖向间距）。
以上计算模型未考虑支架整体高度对承载能力的折减。查阅有关论文[3]不同架高下的承载能力随高度变化情况见下图（钢管步距1.5m）。
笔者对支架承载能力随着施工高度降低的情况进行了理论分析，推导了随支架高度变化钢管发生多个波浪形失稳的极限荷载Pu。
（1）
（2）
（3）
（4）
上述算式中h为横杆步距，α为代表横杆和立杆连接强度的参数，Kδ为水平杆连接强度；β为2h高度时的压杆稳定欧拉公式；n表示失稳状态时的水平杆层数，2nh为一个完整的半波正弦，支架失稳时以2nh为波长发生一个或多个波浪变形。
以扣件式钢管脚手架为例，水平杆连接强度Kδ取0.816t(JGJ130-2001规范取值)，以步距0.6m和1.2m分别计算Pu值。
Pu0.6=2.259t，2nh=6m；
Pu1.2=1.353t，2nh=7.2m。
*鉴于碗扣和轮扣式脚手架步距为0.6倍数，其水平杆连接强度未有具体参数，参考扣件式脚手架取值。
结合JGJ130-2001规范中的Pcr值和推定的Pu值，对不同高度的支架许用承载能力做如下规定：
4.各种高度下支架搭设基本要求
一般情况下，现浇箱梁立杆纵向间距统一为0.9m，翼板和底板区立杆横向间距为0.9m，腹板区加密到0.6m；一般支架横杆步距采用1.2m。按规范要求设置纵横向剪刀撑，每4排一道，剪刀撑角度45度，剪刀撑下部支撑于地面。出于调节标高需要，在顶底部设置调节顶底托。顶底托悬高超过30cm时需要设置天杆和扫地杆。
腹板区域的横杆步距根据实际情况（考虑单杆荷载与高度等影响因素），可加密到0.6m。按照上述原则，30m跨箱梁支架横断面布置如下：
30m箱梁支架横断面布置
5.支架材料估算
*上表中材料数量仅是钢管本身重量（包括剪刀撑），未包含扣件、顶底托、纵横向分配梁重量。
6.结语
通过上述不同跨径不同高度所用支架材料统计计算，可以得出结论，随着荷载增加和标高增加，现浇箱梁支架材料并不是随着支架体积成线性变化，其材料数量需要通过设计计算来确定。文中给出了许用荷载、布置方法，在编制预算时可通过简单类比得到相关材料数量。
随着脚手架高度的变化，脚手架自重荷载与钢管稳定荷载Pu的比值越来越大。按步距0.6m、1.2m，纵横距0.9m计算，当高度为18m时，钢管支架自重荷载（含横杆、立杆和扣件自重）占Pu的比例达到了15.7%～16%，综合考虑钢管脚手架施工的经济性和安全性，建议满堂式脚手架最大施工高度18m以下。
通过以往同类型桥梁的满堂支架和梁式支架方案比较，当支架高度在13m以下时，钢管脚手架的施工优越性和经济性比管桩梁式支架好，超过13m以后建议根据材料情况优先选用管桩梁式支架。
参考文献：
[1] 田兴运.结构稳定理论[M].西北农林科技大学出版社，2006.
[2] JGJ130-2001.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].
[3] 陆征然，陈志华.扣件式钢管模板支架整体搭设高度对其承载力影响的研究[J].施工技术，2010年8月第39卷 增刊：614-616.
作者简介：
旷新辉（1977-），男，工程师，1999年毕业于湖南大学土木系交通土建专业。