拱构型门式新型钢管脚手架应用技术研究

黄成立

(北京六建集团有限责任公司，北京 100143)

1 工程概况

本项目为北京市某高层住宅工程，结构形式为全现浇钢筋混凝土剪力墙结构。外墙装修为外贴保温板、外墙涂料。外墙厚度200mm，顶板厚度不小于120mm;地下1层、地上28层，标准层层高2.8m，檐口高80m。外墙挑板出墙850mm，挑板处长度1450mm;阳台处出墙为770mm。

2 设计方案

2.1 拱构型门式架(以下简称拱构架)选型

由于工期异常紧张，考虑到住宅工程飘窗、挑台、阳台板、装饰线角等造型多，上部主体结构施工的同时，装修、外墙涂料施工同时穿插进行，基础肥槽来不及回填土，因此选用拱构门式悬挑架结构作围护措施。

2.2 拱构架组成

拱构架由拱构门架、交叉拉杆、U形销、挂扣式脚手板、纵横向水平杆、连墙件、栏杆、三角托架、工字钢梁、钢丝绳、绿色密目网等组成。

2.3 拱构架设计

1)在2层顶板上预埋锚环。采用18号工字钢设置悬挑钢梁，长度为3.6m～4.5m。悬挑钢梁上搭设脚手架，在3层和17层设置两道悬挑钢梁。

2)设计跨距:1.83m，步高:1.7m，宽度:0.8m。分两段搭设脚手架，第一段脚手架搭设高度40m，第二段脚手架搭设高度33.6m。挑板处脚手架可直接跨过去，阳台处脚手架在结构外围，脚手架需搭设在阳台外侧，内排立杆距离阳台300mm。现场搭设见图1。

3)搭设基础数据。本架体实际最高段脚手架需要搭设高度43.2m，采用标准构造，门架高度h0=1700mm，门架宽度Lb=800mm，立杆纵距 La=1800mm，施工总荷 QK=3.0kN/m2，连墙件按2步2跨设置，Lw=3.6m，hw=3.4m，f=205N/mm2，fv=120 N/mm2，工程地域的基本风压W0=0.45，地面粗糙度为C类。交叉拉杆单取l=1.4，挂扣式钢脚手板每步均满设，安全栏杆每步一设。施工荷载标准QK=2kN/m2。

3 工艺流程

确定方案(选专业厂家)→材料进场验收→结构预留预埋→悬挑钢梁吊装→吊环、钢梁排布验收→水平钢梁铺放→拱构门架搭设→栏杆搭设→交叉拉杆搭设→挂扣式脚手板安装→与墙体拉结→钢丝绳卸荷→密目网绑扎→验收→上U形销上一层竖向杆搭设→循环到上一层→验收。

4 搭设技术

4.1 结构墙体洞口预留及锚环预埋

在顶板上放线，确定墙体预留洞口位置，用Ф18钢筋做钢筋套子(见图2)，采用高度为400mm或600mm的钢筋套子作为加强筋，墙体内外侧各一个。根据方案在2层顶板预埋锚环，锚环采用圆钢18钢筋按如图3，图4所示煨成环预埋。

4.2 悬挑钢梁吊装及安装

悬挑钢梁采用18号工字钢，由塔吊运到预定位置，对准预埋地锚进行穿插。钢梁与锚环上面的空隙用木楔塞紧。悬挑梁的长度应取悬挑长度的2.5倍，悬挑支承点应设置在结构梁上，不得设置在外伸阳台上或悬挑板上，悬挑端应按梁长度起拱0.5%～1%。本工程悬挑长度2m，锚固端中心位置3m，悬挑钢梁长度5.3m。

4.3 拱构架基座搭设

架体里杆距结构墙体300mm。悬挑端长度为1.2m，然后满铺木质脚手板采用铁丝绑扎方式与工字钢进行连接，作为脚手架的基座。每根立杆下面设置一根工字钢(偏差不超过200mm)(见图5)。对于立杆不能落在悬挑工字钢上面的部位，工字钢上面设置水平工字钢，开口向上与工字钢进行焊接(见图6)。

对于阳角部位钢梁外伸长度为2.0m，此部位用6.3号槽钢作为支杆，以满足钢梁强度，保证架体安全。

4.4 架体搭设

1)拱构架:架体内排立杆结构外沿净距取300mm。

2)脚手板:架体每层均满铺挂扣式钢脚手板，并扣紧横杆。

3)封口杆及扫地杆:在距基础架体腿下端200mm处设封口杆和扫地杆。

4)交叉支撑及水平栏杆在架体外侧每步、每跨距内设置一组。

5)架体底座下加设通长脚手板垫板。

6)挡脚板或挡脚杆的设置:由于脚手架外侧设置有水平拉杆，水平拉杆距操作面350mm，起到挡脚杆的作用，故不需另设置挡脚板。

7)拱构架组立搭设时，第一层架(基础架)必须装设调整底座，除可使门架立杆接触面增大外，可方便施工作业以达水平与垂直度工艺要求。

8)铺扣挂式脚踏板，应与搭门架同步进行。

9)完成搭设高度必须高于施工作业面1500mm以上，以保证施工人员安全。

10)脚手架应沿建筑物周围连续、同步搭设升高，在建筑物周围形成封闭结构;如不能封闭时，在脚手架两端应增设连墙件，高度按每层楼加设一道连墙件。

11)在搭设和使用过程中要注意架体的垂直度，整体垂直度应不超过H/600及 ±50mm，整体水平度应不超过±L/600及±50mm。

4.5 结构拉结

1)连墙杆采用刚性做法φ42×2.2钢管靠近门架横杆设置，连墙件宜按两步的竖距(hw=2h)和两跨的水平间距(Lw=2La)设置，最大间距不得大于Hw(竖距)且Hw≤4.0m，Lw(水平间距)≤6.0m;当脚手架转角处及一字形式非闭合的架体两端应增设连墙件，此处连墙件要求竖向每楼层都设置连墙件。

2)转角处两向门架立杆必须紧靠加固，用“8”字扣件扣牢，采用直角扣件与连墙件连接，以加强其整体性。

3)无洞口处采用φ12的膨胀螺栓固定于结构上，并用扣件紧扣门架立杆，为保证膨胀螺栓的安装质量，由专人负责用直径φ16的钻头打孔及安装工作，孔深不小于120mm(结构外墙剪力墙厚度200mm)。

4)连墙件的设置必须与脚手架搭设同步，严禁滞后或搭设完毕后补做。

5)连墙杆垂直墙面设置，不得向上倾斜，连墙件与墙身连接部分必须牢固可靠。

6)连墙件整体性拉结件和加强(固件)等与门架采用扣件连接，扣件螺栓拧紧扭力矩宜为50×60 N·m，并不得小于40 N·m;各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。

4.6 钢丝绳卸荷设置

1)在对应悬挑工字钢处用φ12以上的钢丝绳进行卸荷，利用墙体的大模板孔洞，与结构进行拉接。2)脚手架的内、外两个立杆均进行拉接，位于门立杆与横杆的焊接位置处，由此起到卸荷作用。3)钢丝绳夹应把夹座扣在钢丝绳的工作段上，U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。4)绳夹正确布置时，固定处的强度至少为钢丝绳自身强度的80%，绳夹在实际使用中受载一两次后螺母要进一步拧紧。

4.7 外墙外侧大模板支架

采用槽钢或角钢制作支模三脚架作为外模合模时生根的独立平台体系，要求大模板去掉支腿。每块模板需要2个支模三脚架。支模三脚架利用下层楼外墙体的最上排大模板孔，用M24的穿墙螺栓进行固定，上面铺木制脚手板或木方进行调平，拱构型门式架不作为大模支腿支点。

5 安全措施

1)拆除脚手架时，统一指挥，上下呼应，动作协调。作业人员应在拆除中呼应和配合，当准备松开架体与连墙体连续或杆件一端结扣时，应先通知另一端作业人员，以防发生意外。在任何情况下，严禁单人在无其他人员在场的情况下进行拆除作业。

2)拆卸不可损伤外饰壁材、铝窗框等材料，做好成品保护工作。

6 结语

本文所阐述的拱构型门式架经过专家论证，其架体整体稳定性，悬挑钢梁受力及稳定性，连墙件受力均满足安全要求。

与普通悬挑脚手架相比，拱构型门式架具有自重轻、施工速度快、组装简便、外观整齐美观、结构与装修阶段兼顾、成本低、由专业厂家搭设质量有保证，是一种很有发展前途的围护架体。

[1]JGJ128-2010，建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范[S].

[2]GB50017-2003，钢结构设计规范[S].

[3]JGJ130-2001，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

[4]JGJ180-91，建筑施工高处作业安全技术规范[S].

[5]DB J01-62-2002，北京市建筑工程施工安全操作规程[S].