鋼管外挑腳手架在工程中的應用

摘 要：文章主要介紹鋼管外挑腳手架的跳梁體系及計算，介紹Φ48*3.5鋼管作為跳梁及斜撐體系在工程中的應用。

關鍵詞：概況；計算；構造；安全措施

1 工程概況

陜西省電力公司小東門綜合樓外架工程，建筑物南北長35.575米；東西長29.5米，地上五層，總高度為18.2米，總建筑面積約為4341m2。

2 施工方案

本工程外架施工采用雙排鋼管扣件式懸挑腳手架，采用Φ48×3.5的鋼管，外架兩層一挑，從地上二層開始，每根外挑鋼管下部均設兩根斜撐鋼管，支承點分別為內排和外排主接點處，兩根斜撐在層高的1/2處用1米的鋼管連接以增加斜撐的穩定，雙排腳手架的橫距采用1.05m，縱距采用1.5m，內立桿距墻皮0.35米。連墻件各層設兩根Φ48×3.5的鋼管和柱子、附加點、拉接。腳手架的外側立面整個長度和高度上連續設置剪刀撐，必須在外立面的各個端點開始設剪刀撐，中間各道剪刀撐之間的凈距不應大于10米，剪刀撐和地面的傾角應為60°。

由于東立面挑檐從二層開始做起，所以外架在東立面的斜撐設在二層和四層。腳手板的鋪設與防護，層層鋪設竹架板，每層連續鋪設3道，首（底）層、施工層鋪至建筑物的邊緣，層層護欄設置一道鋼管，整個腳手架外側用密目網全部封閉。

挑梁體系的設置：選用4m長兩根Φ48×3.5的鋼管，外挑總長1.4m，內置2.6m，預先在樓板內預埋2φ12予埋鋼筋環，便于Φ48×3.5鋼管和樓面固定，第一道環位置距建筑物邊緣0.3m，鋼筋環間距均為1.5m。在二、四層外挑部分內外外排大橫桿分別設兩斜撐，斜撐和結構層固定牢靠，再在綜合樓結構距邊緣150mm處預埋鋼絲繩吊環，因立桿間距1.4米所以吊環水平間距3.2米一根與立桿位置對應，鋼絲繩與外架主節點處（立桿和大橫桿、小橫桿交點）拉接，以減小下部斜撐的荷載，確保穩定。

3 穩定承載計算

3.1 荷載計算

荷載總量=恒荷載+施工荷載+風荷載

3.1.1 恒荷載

（1）腳手架自重：查《建筑施工手冊》扣件式鋼管腳手架的gK1值表5-7得：Gk1=0.1089×7.8=0.8494KN；

（2）作業面材料自重：腳手板按9步架10層架板計算（按二步三跨考慮）Gk2=1

（3）每層第一步欄桿（護欄）：

Gk3外=1.5×3×2×0.768=0.69KN

（4）安全網：按實際0.002KN/m2

Gk3外=0.002×1.5×3×3.3=0.03KN

3.1.2 施工荷載

施工活載：結構用腳手架取3KN/m2（按二步三跨考慮）QK=1.5×3×3×1.2×2=32.4KN

QK外=QK內=1/2 QK=16.2KN

3.1.3 風荷載

水平風荷載標準值，按Wk=0.7·Uz·Us·Wo公式計算：

Wk=0.7×2.10×1.3×0.08×0.3=0.046；

3.1.4 荷載效應組合

N外=1.2×（0.8494+3.75+0.69+0.03+16.2）=25.82KN

N內=1.2×（3.75+16.2）=23.94KN

3.2 桿件驗算：

（1）連墻件Φ48×3.5鋼管：縱向3×1.5=4.5m，豎向（取大值）1.8×2=3.6m；抗滑驗算：軸向力Nc=Nlw+No=1.4×Wk×Aw+No=1.4×0.046×3.6×4.5+3（取較小值）=4.04KN；扣件的抗滑承載力：Rc=8KN，Nc

（2）Φ48×3.5鋼管驗算：選用兩道Φ48×3.5鋼管，特征值：

Wx=5.00×103mm3；Ix=12.19×104mm4；自重=3.84KN/m；

最大彎距計算：

最大彎距：

Mmax=N外×Lo+N內×Li

=25.82×1.4+23.94×0.35

=44.499KN·m；

δ=M÷Wx=4932÷50

=98.64N/mm2

3.3 鋼筋環的設計：予埋深度不小于36mm，并應與主筋焊接，可按兩個截面計算，拉應力不大于50N/m2

Ny=N外+N內×0.35÷1.4=+25.82+3.94=49.76KN；

Nt=Ny÷Sinα=49.76÷Sin60=57.46KN；

As=57460÷（2×500）=57.46mm2；

選用φ12圓鋼As=113.04>57.46mm2。

4 構造要求及技術措施

4.1 立桿：立桿嚴禁將外徑48mm與51mm的鋼管混合使用。立桿接頭采用對接扣件連接，立桿與大橫桿采用直角扣件連接。接頭交錯布置，兩個相鄰立桿接頭避免出現在同步跨內，并在高度方向錯開的距離不小于50cm，各接頭中心距主節點的距離不大于60cm。

4.2 大橫桿：大橫桿置于小橫桿的下面，在立桿的內側，用直角扣件與立桿扣緊，其長度不小于3跨，同時不小于6m，同一步大橫桿四周交錯設置。大橫桿采用對接扣件連接，其接頭交錯布置，不在同步，同跨內。接頭距立桿的距離不大于50cm。

4.3 小橫桿：主節點必須設置一根小橫桿，采用直角扣件扣緊在大橫桿上。軸心偏離主節點不大于15cm。同時根據作業層腳手板的搭設需要在兩個主立桿之間增加1～2根，最大間距不大于75cm；小橫桿伸出外排大橫桿邊緣距離不大于10cm，尤其是提升架處特別注意。上下層小橫桿應在錯開布置，同層相臨小橫桿在立柱處相向布置。

4.4 縱橫向底桿：縱向底桿采用直角扣件固定在橫向底桿下的立桿上，橫向底桿則用直角扣件固定在緊靠縱向底桿上方的立桿上。

4.5 剪刀撐：剪刀撐布置東、北立面在兩個端頭設兩道剪刀撐，在西立面、南立面各設一道剪刀撐。剪刀撐的桿件連接采用搭接形式，其搭接長度不小于100cm，并用不小于2個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端的距離不小于10cm。剪刀撐的一根桿扣在立桿上，另一根扣在小橫桿伸出的端頭上。每道剪刀撐跨約五跟立桿，斜桿與地面的傾角控制在450-600之間。兩端分別用旋轉扣件固定，在其中間增加2～4個扣結點。所有固定點距主節點距離不大于15cm。最下面的斜桿與立桿的連接點距底座的高度控制在30cm內。

4.6 連墻件：連墻件采用剛性連接垂直間距為樓層層高，水平間距為每個柱子設一個抱柱，并在每兩根立桿設一個連墻件，抱柱桿用兩根Φ48×3.5鋼管，兩個柱子之間連墻件采用鋼管連接，它與腳手架建筑物的連接采用直角扣件，連墻件在架子外邊設雙扣件連接。連墻件應盡量靠近主節點水平設置，偏離主節點的距離不應大于15cm。從底層第一部、各個端部開始設置，優先采用菱形布置。

4.7 斜撐：斜撐在上部與主接點連接處，支撐點下方設雙扣件，防止滑動。

參考文獻

[1]《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規程》.

[2]《建筑施工手冊》.

[3]《建筑分項工程施工工藝標準》.

[4]《現行建筑施工規范大全》.

作者簡介：王林濤（1984-），男，漢族，陜西西安人，助理工程師，主要從事建筑施工工作。