李文華

（中建海峽建設發(fā)展有限公司 福建 福州 350000）

懸挑式鋼管腳手架在建筑物轉角安全構造設計及工程應用

李文華

（中建海峽建設發(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)濟效益，可以加快施工進度。在搭設腳手架的過程中，腳手架設計的合理性直接影響著作業(yè)人員的生命財產(chǎn)安全。所以，做好腳手架的設計工作非常重要?；诖耍疚膶姨羰戒摴苣_手架在建筑物轉角安全構造設計以及工程應用進行探討。

懸挑式；鋼管架；建筑物轉角安全構造設計

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)建筑主體結構及建筑立面特點，以安全、可靠、適用為原則，滿足施工進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行搭設，該外架在結構施工階段僅作為防護架使用，在裝修階段作腳手架使用。懸挑梁轉角處平面布置圖如圖1所示。

圖1 懸挑梁轉角處平面布置圖

2 懸挑式鋼管腳手架的技術參數(shù)設置

搭設懸挑式雙排扣件鋼管腳手架時，每段的高度定為18.8m；搭設參數(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號工字鋼時懸挑型鋼采用的型號（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)預埋安裝的是環(huán)形鋼筋，并將其焊接牢固）。在樓板上預埋壓環(huán)錨固，樓板的厚度不大于120mm時，將板筋的布置間距減小并且采取措施進行加固。

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的基本要求

搭設扣件式鋼管腳手架需要滿足以下幾點要求：堅持橫平豎直，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。腳手架搭設時，要按照以下順序進行施工：

（1）懸挑梁預埋件的設置必須在搭設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埋件的位置確定[1]。用18mm的圓鋼制作預埋件。每道懸挑梁有三道預埋件，設置預埋件的間隔，保證懸挑梁的固端長度比懸伸長度大1.25倍。

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

3.2 懸挑梁是腳手架搭設的基礎

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

（2）懸挑梁與預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度不夠，作業(yè)班長必須將情況報告給上級技術部門，采取措施現(xiàn)場解決問題。

（4）懸挑梁穩(wěn)固件的設置。將懸挑梁穩(wěn)固件設置在每個懸挑梁上，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，立柱的不同側面設置的是上下步，且呈交叉設置，立桿承受的負荷偏小。

（3）對接扣件可以用于立桿接桿、扶手接長的連接。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，同時用兩個級以上的旋轉扣件將其鎖緊[2]。用力矩扳手實測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，如果太過緊固過扣件的鑄鐵件易出現(xiàn)斷裂的情況。

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

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

（6）腳手架用在建筑施工中，根據(jù)結構進度進行分段搭設。完成每段腳手架的搭設工作后，對其驗收，只有驗收合格才可以辦理相關手續(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構

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

（1）連接桿的間距設定。水平方向上，在每兩根立桿中設置一個點；垂直方向上，每兩步或這每個結構樓層設置一個點，布置按照菱形結構進行。外腳手架的斷口處兩端都應該設置連接，但是每一步都要設置。

（2）連接桿要同時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)側立桿，另一端的固定采用的是直角扣件與埋入建筑物結構內(nèi)的鋼管（預埋鋼管的長度大于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）如果將連接點設置在規(guī)定的位置有一定的難度，可以在鄰近的節(jié)點處彌補。

（5）連接點設置的起始地方是第二步的大橫桿處。

4 懸挑梁的受力計算

4.1 懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計算

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，A為墻支點，如圖2所示。

圖2 懸臂單跨梁計算簡圖

支座反力計算公式：

支座彎矩計算公式：

C點最大撓度計算公式：

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度計算荷載N=1.2NG+1.4NQ=1.2× 3.388+1.4×2.4=7.425kN；

水平鋼梁自重強度計算荷載q=2.61×10-3×78.5=0.205kN/m；

代入公式，經(jīng)過計算得到：

支座反力RA=20.067kN

支座反力RB=-4.848kN

最大彎矩MA=9.058kN·m

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

水平支撐梁的最大應力計算值61.182N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強度設計值215N/mm2，滿足要求。

最大撓度Vmax=3.02mm

按照《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）附錄A結構變形規(guī)定，受彎構件的跨度對懸臂梁為懸伸長度的兩倍，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)定性計算

水平鋼梁采用16號工字鋼，計算公式如下：

式中：φb——均勻彎曲的受彎構件整體穩(wěn)定系數(shù)：

查表《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）得，φb=2

由于φb大于0.6，根據(jù)《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值為0.93。

經(jīng)過計算得到最大應力 σ=9.058×106/（0.93×141000）= 69.151N/mm2；

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

5 結論

綜上所述，本文通過實際案例，對懸挑式鋼管腳手架的相關參數(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計進行了分析和探討，并對施工后懸挑式腳手架的受力進行了核算，經(jīng)過計算，本工程設計的懸挑式鋼管腳手架的安全性達到了設計要求，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計和應用[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，福建建陽人，政工師、助理工程師，本科，從事建筑工程管理工作。