懸挑式鋼管腳手架在建筑物轉(zhuǎn)角安全構(gòu)造設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用

李文華

（中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司 福建 福州 350000）

懸挑式鋼管腳手架在建筑物轉(zhuǎn)角安全構(gòu)造設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用

李文華

（中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司 福建 福州 350000）

在高層建筑施工中，懸挑腳手架是一種比較常用的腳手架類(lèi)型，和落地腳手架相比，懸挑式鋼管腳手架具有更高的經(jīng)濟(jì)效益，可以加快施工進(jìn)度。在搭設(shè)腳手架的過(guò)程中，腳手架設(shè)計(jì)的合理性直接影響著作業(yè)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以，做好腳手架的設(shè)計(jì)工作非常重要。基于此，本文對(duì)懸挑式鋼管腳手架在建筑物轉(zhuǎn)角安全構(gòu)造設(shè)計(jì)以及工程應(yīng)用進(jìn)行探討。

懸挑式；鋼管架；建筑物轉(zhuǎn)角安全構(gòu)造設(shè)計(jì)

1 案例介紹

公正新村二期地塊安置房工程位于福州市鼓樓區(qū)，工程總建設(shè)高度為74.2～103.6m，根據(jù)文明施工及安全要求，本工程外架根據(jù)建筑主體結(jié)構(gòu)及建筑立面特點(diǎn)，以安全、可靠、適用為原則，滿足施工進(jìn)度的要求工程選用雙排落地式腳手架與工字鋼懸挑式腳手架的形式進(jìn)行搭設(shè)，該外架在結(jié)構(gòu)施工階段僅作為防護(hù)架使用，在裝修階段作腳手架使用。懸挑梁轉(zhuǎn)角處平面布置圖如圖1所示。

圖1 懸挑梁轉(zhuǎn)角處平面布置圖

2 懸挑式鋼管腳手架的技術(shù)參數(shù)設(shè)置

搭設(shè)懸挑式雙排扣件鋼管腳手架時(shí)，每段的高度定為18.8m；搭設(shè)參數(shù)如下：立桿的縱距和橫距分別為1.5m、0.8m，步距和首步步距分別為h=1.8m、h=1.5m，架體內(nèi)立桿與墻的距離為0.20m，16號(hào)工字鋼時(shí)懸挑型鋼采用的型號(hào)（φ12.5的6×19鋼絲繩是工字鋼制作水平懸挑梁頂端使用的鋼絲繩，制作的φ18鋼筋套環(huán)被工字鋼伸樓層的一端插入其中，木椎將環(huán)形鋼筋的間隙卡緊，混凝土梁筋、樓板底筋內(nèi)預(yù)埋安裝的是環(huán)形鋼筋，并將其焊接牢固）。在樓板上預(yù)埋壓環(huán)錨固，樓板的厚度不大于120mm時(shí)，將板筋的布置間距減小并且采取措施進(jìn)行加固。

3 懸挑式鋼管腳手架的施工

3.1 使用扣件式鋼管腳手架搭設(shè)的基本要求

搭設(shè)扣件式鋼管腳手架需要滿足以下幾點(diǎn)要求：堅(jiān)持橫平豎直，保證平豎通順和連接的牢固性，受荷安全性高，操作空間安全，不變形、不搖晃。腳手架搭設(shè)時(shí)，要按照以下順序進(jìn)行施工：

（1）懸挑梁預(yù)埋件的設(shè)置必須在搭設(shè)懸挑式腳手架之前完成。凝聚施工平面布置圖將腳手架立桿的位置和懸挑梁預(yù)埋件的位置確定[1]。用18mm的圓鋼制作預(yù)埋件。每道懸挑梁有三道預(yù)埋件，設(shè)置預(yù)埋件的間隔，保證懸挑梁的固端長(zhǎng)度比懸伸長(zhǎng)度大1.25倍。

（2）懸挑梁的安裝（16號(hào)工字鋼是懸挑水平鋼梁使用的型號(hào)，其中，建筑物外懸挑段與建筑物內(nèi)錨固段的長(zhǎng)度分別為1.2m 和1.8m）。

3.2 懸挑梁是腳手架搭設(shè)的基礎(chǔ)

（1）懸挑梁的放置要根據(jù)施工的平面布置圖和預(yù)埋件位置確定。應(yīng)拉線進(jìn)行安裝懸挑梁，以保證安裝的懸挑端梁的長(zhǎng)度一致。

（2）懸挑梁與預(yù)埋件的塞緊與固定工作要利用三角形木楔完成。

（3）如果懸挑梁的位置與施工圖指定的位置發(fā)生偏離，且偏離大于0.2m，發(fā)現(xiàn)懸挑梁出現(xiàn)交叉重疊現(xiàn)象，或者懸挑梁固端留置的長(zhǎng)度不夠，作業(yè)班長(zhǎng)必須將情況報(bào)告給上級(jí)技術(shù)部門(mén)，采取措施現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題。

（4）懸挑梁穩(wěn)固件的設(shè)置。將懸挑梁穩(wěn)固件設(shè)置在每個(gè)懸挑梁上，將6×19的鋼絲繩作為穩(wěn)固件，并用卡扣將其卡緊。

3.3 搭設(shè)腳手架

（1）腳手架每步的架高是1.8m，腳手架立桿橫距和縱距分別為0.8m、1.5m，每段腳手架的高度是18.8m。

（2）腳手架上的小橫桿，立柱的不同側(cè)面設(shè)置的是上下步，且呈交叉設(shè)置，立桿承受的負(fù)荷偏小。

（3）對(duì)接扣件可以用于立桿接桿、扶手接長(zhǎng)的連接。直角扣件可以用于大、小橫桿與立桿連接扶手與立桿連接。旋轉(zhuǎn)扣件可以用于剪刀撐和斜撐與立桿和大橫桿的連接。剪刀撐的縱向搭接度大于1000mm，同時(shí)用兩個(gè)級(jí)以上的旋轉(zhuǎn)扣件將其鎖緊[2]。用力矩扳手實(shí)測(cè)所有扣件的緊固程度是不是符合要求，如果不緊固扣件容易出現(xiàn)滑移，如果太過(guò)緊固過(guò)扣件的鑄鐵件易出現(xiàn)斷裂的情況。

（4）在腳手架搭設(shè)時(shí)，每完成一步操作，都要對(duì)立桿的垂直度和大、小橫桿的標(biāo)高和水平度及時(shí)校正，保證腳手架的步高、橫距和縱距一致保持一致。

（5）搭設(shè)腳手架時(shí)，保證操作面的施工人員在比較安全可靠的情況下工作，同時(shí)保證搭設(shè)的腳手架保持穩(wěn)定。

（6）腳手架用在建筑施工中，根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)度進(jìn)行分段搭設(shè)。完成每段腳手架的搭設(shè)工作后，對(duì)其驗(yàn)收，只有驗(yàn)收合格才可以辦理相關(guān)手續(xù)，然后再將其投入使用。

3.4 連接建筑施工用腳手架與建筑物結(jié)構(gòu)

用連墻桿連接外腳手架與建筑物結(jié)構(gòu)，連墻桿能夠很好的保證腳手架穩(wěn)定性與垂直度。設(shè)置的要求如下：

（1）連接桿的間距設(shè)定。水平方向上，在每?jī)筛U中設(shè)置一個(gè)點(diǎn)；垂直方向上，每?jī)刹交蜻@每個(gè)結(jié)構(gòu)樓層設(shè)置一個(gè)點(diǎn)，布置按照菱形結(jié)構(gòu)進(jìn)行。外腳手架的斷口處兩端都應(yīng)該設(shè)置連接，但是每一步都要設(shè)置。

（2）連接桿要同時(shí)承受向外的拉力和向內(nèi)的壓力，采用φ48.3× 3.6mm的鋼管，一端用直角扣件扣緊腳手架的內(nèi)側(cè)立桿，另一端的固定采用的是直角扣件與埋入建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼管（預(yù)埋鋼管的長(zhǎng)度大于0.4m，埋深大于0.25m，與建筑物邊緣的距離大于0.2m）。水平布置連墻桿且與墻體保持垂直，連墻桿與架體的連接可以向下有一定的傾斜，單絲絕對(duì)不能出現(xiàn)向上翹的情況。

（3）保證連接件有一定的調(diào)整余地。

（4）如果將連接點(diǎn)設(shè)置在規(guī)定的位置有一定的難度，可以在鄰近的節(jié)點(diǎn)處彌補(bǔ)。

（5）連接點(diǎn)設(shè)置的起始地方是第二步的大橫桿處。

4 懸挑梁的受力計(jì)算

4.1 懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計(jì)算

懸出端C受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)，如圖2所示。

圖2 懸臂單跨梁計(jì)算簡(jiǎn)圖

支座反力計(jì)算公式：

支座彎矩計(jì)算公式：

C點(diǎn)最大撓度計(jì)算公式：

其中k=m/l，k1=m1/l，k2=m2/l。

本方案算例中，m=1.2m，l=1.8m，m1=0.2m，m2=1m；

水平支撐梁的截面慣性矩I=1130cm4，截面模量（抵抗矩）W= 141cm3。

受腳手架作用集中強(qiáng)度計(jì)算荷載N=1.2NG+1.4NQ=1.2× 3.388+1.4×2.4=7.425kN；

水平鋼梁自重強(qiáng)度計(jì)算荷載q=2.61×10-3×78.5=0.205kN/m；

代入公式，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：

支座反力RA=20.067kN

支座反力RB=-4.848kN

最大彎矩MA=9.058kN·m

最大應(yīng)力σ=9058006.8/（1.05×141000）=61.182N/mm2

水平支撐梁的最大應(yīng)力計(jì)算值61.182N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值215N/mm2，滿足要求。

最大撓度Vmax=3.02mm

按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）附錄A結(jié)構(gòu)變形規(guī)定，受彎構(gòu)件的跨度對(duì)懸臂梁為懸伸長(zhǎng)度的兩倍，即2000mm。

水平支撐梁的最大撓度3.02mm小于水平支撐梁的最大容許撓度2000/250mm，滿足要求。

4.2 折懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算

水平鋼梁采用16號(hào)工字鋼，計(jì)算公式如下：

式中：φb——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：

查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）得，φb=2

由于φb大于0.6，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值為0.93。

經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大應(yīng)力 σ=9.058×106/（0.93×141000）= 69.151N/mm2；

水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算σ=69.151小于[f]=215N/mm2，滿足要求。

5 結(jié)論

綜上所述，本文通過(guò)實(shí)際案例，對(duì)懸挑式鋼管腳手架的相關(guān)參數(shù)、懸挑式腳手架的施工流程以及懸挑式腳手架的施工方式設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和探討，并對(duì)施工后懸挑式腳手架的受力進(jìn)行了核算，經(jīng)過(guò)計(jì)算，本工程設(shè)計(jì)的懸挑式鋼管腳手架的安全性達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，可以有效保證工程施工的安全性。

[1]徐晶.懸挑式鋼管腳手架的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].建筑安全，2001（01）：34～36.

[2]丁威，蒲劍云.懸挑扣件式鋼管腳手架在超高層建筑施工中的應(yīng)用[J].建筑安全，2004（04）：18～20.

TU731.2

A

1673-0038（2015）37-0277-02

2015-8-5

李文華（1987-），男，福建建陽(yáng)人，政工師、助理工程師，本科，從事建筑工程管理工作。