超高單立桿雙排腳手架搭設(shè)技術(shù)研究

劉林斌

摘要： 本文以中關(guān)村壹號(hào)一期項(xiàng)目A區(qū)為工程實(shí)例，對(duì)A1、A2及A3樓室外電梯腳手架搭設(shè)（搭設(shè)高度均超過50m）進(jìn)行了研究分析，通過計(jì)算采用鋼絲繩每隔4層卸荷一次，不僅能減少腳手架的立桿數(shù)量，而且還能保證腳手架安全穩(wěn)定，從而達(dá)到節(jié)約成本，加快進(jìn)度的目標(biāo)。

Abstract： This paper takes A District of Zhongguancun No.1 Project as an example， studies and analyzes A1， A2 and A3 outdoor lift scaffold construction （height more than 50m）. By calculating， use wire rope to unload one time every 4 layers， which can not only reduce the pole number of scaffolds， but also ensure the safety and stability of scaffold in order to save the cost and speed up the progress.

關(guān)鍵詞： 腳手架；單立桿；室外電梯；超高

Key words： scaffold；single pole；outdoor elevator；super high

中圖分類號(hào)：TU731.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）05-0128-03

1 研究背景

腳手架搭設(shè)高度超過50m時(shí)，鋼管和扣件的周轉(zhuǎn)使用率降低，腳手架的地基處理費(fèi)用也會(huì)相應(yīng)增加，且該項(xiàng)目2014年度施工進(jìn)入關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，工期緊張，考慮到搭設(shè)高度在50m以上的傳統(tǒng)室外電梯防護(hù)架需要設(shè)置雙立桿雙排腳手架，租賃的材料多，施工效率低，需要尋找一種安全方便經(jīng)濟(jì)的腳手架搭設(shè)方法。這時(shí)候超高單立桿雙排腳手架搭設(shè)技術(shù)得以研究，經(jīng)過計(jì)算安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，方便快捷，能夠?yàn)轫?xiàng)目保證安全的前提下提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。

本文以中關(guān)村壹號(hào)項(xiàng)目的A1、A2、A3樓室外電梯防護(hù)腳手架為研究對(duì)象，通過對(duì)超高雙排腳手架的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算，研究出以單立桿與鋼絲繩卸荷相結(jié)合的方法替代傳統(tǒng)的雙立桿，在保證腳手架安全的前提下，達(dá)到節(jié)約施工成本、縮短工期的目的。研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：①搭設(shè)高度超過50m時(shí)單立桿雙排腳手架的安全穩(wěn)定性；②通過查詢現(xiàn)有規(guī)范并利用安全計(jì)算軟件（PKPM）對(duì)超高單立桿雙排腳手架的安全穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。

2 工程概況

中關(guān)村永豐產(chǎn)業(yè)基地II—22地塊中關(guān)村壹號(hào)項(xiàng)目是經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的中關(guān)村高新產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)中的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。中關(guān)村壹號(hào)一期項(xiàng)目A區(qū)，總建筑面積127620m2，其中地上部分由A1～A5共5棟建筑物組成，地下為整體三層地下室（A6），其中負(fù)三層為人防地下室，戰(zhàn)時(shí)為人防物資庫(kù)，平時(shí)為汽車庫(kù)。

本工程室內(nèi)精裝修期間，以室外電梯作為垂直運(yùn)輸工具，室外電梯與結(jié)構(gòu)之間的空隙需搭設(shè)落地雙排腳手架作為連接電梯籠與樓層的接料平臺(tái)。以室外電梯防護(hù)腳手架作為研究對(duì)象，研究超高雙排落地腳手架的搭設(shè)方法和安全穩(wěn)定性驗(yàn)算。具體腳手架搭設(shè)情況見表1。

3 超高單立桿雙排腳手架搭設(shè)參數(shù)設(shè)計(jì)

超高單立桿雙排腳手架搭設(shè)參數(shù)設(shè)計(jì)如表2。

4 單立桿超高落地雙排腳手架施工方法

4.1 施工工藝流程

材料配備→場(chǎng)地清理→定位設(shè)置通長(zhǎng)腳手板→擺放縱向掃地桿→樹立桿并與縱向掃地桿扣緊→裝橫向掃地桿與立桿扣緊→安裝第一步大橫桿并與各立桿扣緊→安裝第一步小橫桿→安裝第一步拉結(jié)件→安裝第二、三步大橫桿→安裝第二、三步小橫桿→接立桿→加設(shè)斜撐→安裝第四、五……步大橫桿、小橫桿→樓層處鋪腳手板→安裝第二、三……步拉結(jié)件→接續(xù)斜撐→設(shè)置卸荷鋼絲繩→設(shè)防護(hù)欄桿、擋腳板→架子外密目網(wǎng)封閉

4.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

4.2.1 墊板擺放

①墊板采用木腳手板，墊板應(yīng)準(zhǔn)確地放在定位線上。

②墊板長(zhǎng)度不應(yīng)小于2跨（3m），厚度不應(yīng)小于50mm，寬度不應(yīng)小于200mm。

4.2.2 立桿

①立桿接長(zhǎng)必須采用對(duì)接扣件連接。兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)相鄰接頭在高度方向的距離不宜小于500mm；各接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于步距的1/3，即500mm。

②開始搭設(shè)時(shí)，最下面立桿按立桿錯(cuò)開要求選擇4m和6m長(zhǎng)的鋼管交錯(cuò)設(shè)置，以上均采用6m鋼管接長(zhǎng)。

③腳手架必須設(shè)置縱、橫向掃地桿，縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距墊板不大于200mm處的立桿上，橫向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在縱向掃地桿下方的立桿上。

④腳手架開始搭設(shè)立桿時(shí)，應(yīng)在架體兩端設(shè)置一根拋撐，直至連墻件安裝穩(wěn)定后，方可拆除。

⑤當(dāng)架體搭設(shè)至有連墻件的主節(jié)點(diǎn)時(shí)，在搭設(shè)完該處立桿、縱向水平桿、橫向水平桿后，應(yīng)立即設(shè)置連墻件。

4.2.3 縱向水平桿（大橫桿）

縱向水平桿應(yīng)隨立桿按步搭設(shè)，并采用直角扣件與立桿固定。縱向水平桿設(shè)置在立桿內(nèi)側(cè)，單根桿長(zhǎng)度不應(yīng)小于3跨。由于架體搭設(shè)縱向長(zhǎng)度為4.65m，因此縱向水平桿采用5m長(zhǎng)橫桿即可，兩端超出立桿不小于150mm。

4.2.4 橫向水平桿（小橫桿）

①橫向水平桿的兩端應(yīng)采用直角扣件固定在縱向水平桿上。橫向水平桿設(shè)置在縱向水平桿上方。

②小橫桿向外挑出的長(zhǎng)度在250mm～300mm之間。

③主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置一根橫向水平桿，用直角扣件扣接且嚴(yán)禁拆除。

4.2.5 連墻件

①每層平臺(tái)中部架體均與結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行抱框拉結(jié)，每層拉結(jié)兩道，抱框拉結(jié)豎向間距為兩步。抱框時(shí)采用雙扣件連接；每層平臺(tái)兩端架體采用鋼管夾梁的方式與結(jié)構(gòu)連接。如圖1、圖2。

②本工程拉結(jié)件的布置執(zhí)行如下規(guī)定：

1）靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm；

2）從底層第一步縱向水平桿處開始設(shè)置固定，以上按兩步兩跨設(shè)置。

③當(dāng)腳手架剛開始搭投暫不能設(shè)連墻件時(shí)可搭設(shè)拋撐。拋撐應(yīng)采用通長(zhǎng)桿件與腳手架可靠連接，與地面的傾角應(yīng)在45°～60°之間；連接點(diǎn)中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm。拋撐應(yīng)在連墻件搭設(shè)后方可拆除。

4.2.6 斜撐

雙排防護(hù)架外側(cè)立面設(shè)置連續(xù)之字斜撐，并應(yīng)由底至頂連續(xù)設(shè)置；斜撐斜桿用旋轉(zhuǎn)扣件與每個(gè)相交的小橫桿或立桿連接牢固。（如圖3）

4.2.7 腳手板

①每層樓板標(biāo)高處，應(yīng)鋪設(shè)50mm厚木腳手板，腳手板必須鋪滿、鋪穩(wěn)、鋪實(shí)。

②腳手板應(yīng)設(shè)置在不少于三根小橫桿上，鋪穩(wěn)鋪牢，板頭應(yīng)壓牢。

③當(dāng)腳手板長(zhǎng)度小于2m時(shí)可采用兩根小橫桿支承，但應(yīng)將腳手板兩端與其可靠固定，以防傾翻。（如圖4）

④腳手板對(duì)接平鋪時(shí)接頭處必須設(shè)兩根橫向水平桿，腳手板外伸長(zhǎng)度應(yīng)取130～150mm，兩塊腳手板外伸長(zhǎng)度的和不應(yīng)大于300mm。

⑤腳手板下面用螺紋14鋼筋和鐵絲連接在一起，保證其整體性，防止手推車車輪碾壓傾翻、滑移。

4.2.8 防護(hù)欄桿及擋腳板

①防護(hù)欄桿和擋腳板均應(yīng)搭設(shè)在外立桿的內(nèi)側(cè)。

②上欄桿上皮高度為1.2m，中欄桿居中設(shè)置。

③擋腳板高度不應(yīng)小于180mm。

④每層通道口均應(yīng)在板面上60cm處設(shè)置防護(hù)欄桿一道，1.5m處的防護(hù)欄桿用相應(yīng)的架體大橫桿代替即可，不再重復(fù)設(shè)置。

4.2.9 卸荷

卸荷采用Φ15.5mm，6×19鋼絲繩，鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為2000MPa，每四層卸荷一次，每次設(shè)4道卸荷鋼絲繩。其中1#電梯從下至上共設(shè)6段卸荷，分別在2層、6層、10層、14層、18層、21層頂板處進(jìn)行卸荷；2#、3#電梯從下至上共設(shè)4段卸荷，分別在2層、6層、10層、14層頂板處卸荷；5#電梯從下至上共設(shè)1端卸荷，在2層頂板處。

卸荷鋼絲繩下部拉結(jié)點(diǎn)設(shè)在腳手架主節(jié)點(diǎn)處，在架體兩端設(shè)置，內(nèi)外排均設(shè)置，鋼絲繩張力應(yīng)一致。由于結(jié)構(gòu)施工時(shí)為預(yù)留吊環(huán)，因此鋼絲繩上部采取環(huán)繞框架邊梁的方式，施工時(shí)將緊鄰邊梁的樓板穿洞，洞口直徑不小于20mm。鋼絲繩端部采用不少于4個(gè)配套的繩夾固定牢固，U型螺栓扣在鋼絲繩尾上，鋼絲繩夾不得在鋼絲繩上交錯(cuò)布置。（如圖5）

5 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)

5.1 一種超高雙排腳手架的搭設(shè)方法

一種超高雙排腳手架的搭設(shè)方法，以單立桿和鋼絲繩卸荷的組合方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)做法中的雙立桿，既安全可靠，又方便施工，還節(jié)省了成本，節(jié)約了工期。

5.2 一種腳手架分段荷載技術(shù)研究

一種腳手架分段荷載技術(shù)研究，腳手架搭設(shè)過高或者承重腳手架，對(duì)地基基礎(chǔ)要求較高，且由于架體自重和荷載的影響，對(duì)架體立桿的抗彎性產(chǎn)生很大影響，采用鋼絲繩分段卸荷可以有效解決以上問題，使棘手的問題迎刃而解。

6 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

6.1 經(jīng)濟(jì)效益

該項(xiàng)目單立桿雙排腳手架在保證安全可靠的前提下，能夠起到明顯的經(jīng)濟(jì)效益。A1樓、A2樓、A3樓架體搭設(shè)高度分別為99m、72.5m、64.1m。從各樓立桿平面布置圖可以看出，A1樓、A2樓、A3樓架體立桿數(shù)量分別為8、11、8根，合計(jì)長(zhǎng)度為：8*99+11*72.5+8*64.1=2102.3m，若立桿采用3m鋼管搭設(shè)，需要的扣件為：2102.3/3-1=700個(gè)。每天的租賃費(fèi)為：2102.3*0.01+700*0.008=26.623元。租賃時(shí)長(zhǎng)為2014年9月20日至2016年11月1日共計(jì)773天，合計(jì)租賃費(fèi)為：773*26.623=20579.58元。

以上費(fèi)用不包括搭設(shè)、拆除立桿需要的人工費(fèi)。卸荷用的鋼絲繩材料、安裝費(fèi)、人工費(fèi)合計(jì)5000元，則節(jié)約的費(fèi)用達(dá)到：20579.58-5000=15579.58元。具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

6.2 社會(huì)效益

本技術(shù)運(yùn)用之后，能夠提高生產(chǎn)力水平，不僅提高材料利用率，節(jié)約材料，還能節(jié)省工期，提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

7 結(jié)束語(yǔ)

采用單立桿和鋼絲繩分段卸荷的方法搭設(shè)超高雙排腳手架與傳統(tǒng)的雙立桿腳手架相比具有如下優(yōu)勢(shì)：節(jié)約材料，提高周轉(zhuǎn)材料的利用率；對(duì)地基基礎(chǔ)要求較低，可節(jié)省地基處理所花費(fèi)的費(fèi)用；方便施工，除增加了鋼絲繩卸荷外，其他與傳統(tǒng)的50m以下腳手架的設(shè)計(jì)、搭設(shè)方法完全相同。

該技術(shù)經(jīng)北京市海淀區(qū)中關(guān)村永豐產(chǎn)業(yè)基地II-22地塊中關(guān)村壹號(hào)一期A1工程地成功應(yīng)用后，直接被應(yīng)用到該項(xiàng)目其他單體建筑中，該技術(shù)已經(jīng)成熟，在其他項(xiàng)目超高腳手架施工中，完全可以借鑒使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]董庸生.關(guān)于扣件式鋼管腳手架搭設(shè)高度和支模問題的探討[J].施工技術(shù)，1986（03）.

[2]馬先可，侯正興.關(guān)于《建筑安全》2008年第3期《單管立桿落地式雙排鋼管腳手架搭設(shè)高度的探討》的幾點(diǎn)異議[J].建筑知識(shí)，2010（S2）.

[3]李學(xué)勁，趙克明.風(fēng)荷載對(duì)鋼管扣件式外腳手架可搭設(shè)高度影響分析[J].建筑技術(shù)，2008（07）.