外脚手架斜撑技术应用

2016-11-22李文涛肖伟光江诗霖中国建筑第二工程局有限公司安徽合肥230000

低碳世界 2016年30期

李文涛，肖伟光，江诗霖（中国建筑第二工程局有限公司，安徽合肥230000）

外脚手架斜撑技术应用

李文涛，肖伟光，江诗霖（中国建筑第二工程局有限公司，安徽合肥230000）

外脚手架搭设几乎成为现代建筑施工的必要环节，其搭设的稳定性和防倾覆性直接关系到建筑施工的安全性和整体进度，所以一直受到高度关注，而斜撑技术的应用是保证外脚手架稳定性的关键措施，在此背景下，本文针对外脚手架斜撑技术应用问题展开研究，为建筑工程外脚手架的搭设和拆除提供参考。

外脚手架；斜撑技术；应用

前言

在建筑施工过程中，为保证施工进程和质量，要在外墙外边线外搭设临时结构架，为施工作业提供上料、堆料路径和结构，此结构即外脚手架。目前外脚手架的稳定性和防倾覆性主要通过横向斜撑、正反斜撑技术和抛撑技术实现，抛撑技术负责支撑和稳定脚手架，而横向斜撑和正反斜撑主技术的性能是利用三角形的稳定性原理，提升脚手架以静定结构形式提升稳定性和刚性。

1 外脚手架斜撑技术分析

1.1 外脚手架分析

外脚手架主要由钢管、扣件、脚手板、连接件等结构构成，任何结构的质量均会影响外脚手架的受力性能，通常情况下，其采用φ48mm且厚壁为3.5mm的钢管，单根钢管的质量应在25kg以下，横向水平杆的长度不能超过220cm，相同规格的钢管的两端棉切斜偏差、外表面锈蚀深度等也要严格的控制，在钢管上不能出现打眼现象［1］。采用的扣件可以承受6.5nm以上的扭矩，脚手板的单块质量在30kg以下。除选择合理的结构件外，要对立杆地基承载力、底座地面标高等方面进行合理确定，通常情况下后者要在自然地坪的50mm以上。

1.2 外脚手架斜撑技术分析

在外脚手架中应用的斜撑技术主要指正反斜撑，所谓正反斜撑即两个斜方向的撑杆，斜撑搭建部位通常要在1m及1m以上，与立杆相交，与中心节点间的距离要在1.5cm以下，高度超过20m的外脚手架必须设置正反斜撑［2］。一般情况下只要高度不超过24m的外脚手架，都要在立面两端从底至顶连续进行斜撑的设置，而且上下同方向斜撑间的静距离不能超过15m；如果外脚手架的高度在24m以上，要在外侧立面整体长度和高度中设置由斜撑构成的剪刀撑，剪刀撑的十字盖宽度要在7根立杆以内，水平夹角要在45～60°之间，在夹角为45°时，正反斜撑所构成的剪刀撑的跨越立杆最多数量要控制在7根以下，如果夹角为50～60°，此数据应分别控制在6根和5根以下。处于剪刀撑里侧位置的斜撑与交叉处立杆的连接位置要利用转扣胀牢，另一根斜撑与小横杆深处的结构胀牢。需要注意的是如果采用的外脚手架为封闭型双排结构，而且高度不超过24m，可以在不设置横向斜撑的情况下直接使用，但如果高度超过24m，不仅要在拐角位置，设置横向斜撑，而且要在中间每隔6跨距安排一道横向斜撑，以此提升其稳定性［3］。所谓横向斜撑即和双排脚手架的内立杆或外立杆或水平杆斜交的斜杆，可将横向斜撑作为特殊的斜撑技术应用，其在应用的过程中，通常以5～13根立杆作为应用的划分依据，通常也会布置成剪刀状，其与立杆或水平杆的连接点要保持在5处或5处以上，在其接长应用的过程中，应尽可能采用搭接形式，而非扣接形式。

1.3 外脚手架斜撑技术的原理

外脚手架在搭设的过程中，高度、跨度等都是相同的，立面采用的都是竖向的长方形，所以在其高度达到某种程度是，支撑的效果将难以满足其对稳定性的实际需要，换言之这种长方形的结构本身并不是良好的静定结构，但此时如果在长方形结构中增加连接长方形对角线的斜向支撑，就会构成稳定性良好的三角形，可见斜撑技术的应用，就是将原本非静定结构向静定结构转变的过程。

2 外脚手架斜撑技术的应用

外脚手架斜撑技术不仅应用于外脚手架的搭设和拆除过程，现阶段在建筑施工的其他方面也尝试对此技术进行了利用，笔者结合某电梯井建筑工程对此项技术的应用展开研究。

2.1 斜撑技术在电梯井外脚手架搭接施工中的应用

电梯井在过去一段时间内应用传统落地式钢管脚手架，但随着悬挑脚手架的出现和优势的逐渐显现，现阶段人们更加倾向于应用斜向钢管支撑式脚手架，因为此脚手架不仅在施工速度、成型质量、施工成本等方面具有明显的优势，而且具有移动方便、加固施工可操作性强等优势。但此类脚手架现阶段在界面宽度在2m以下的电梯井中应用相对更加广泛，而且其适用的楼层高度应在两楼层或两楼层以上，施工的活荷载要控制在3kN以下。此脚手架在应用过程中，力的传递主流路线是脚手板上产生的施工荷载向小横件、大横件、纵向水平杆连接扣件传递，进而通过立杆向斜撑连接的水平杆和斜向支撑杆传递，可见斜撑结构是脚手架力学传递相对靠后的位置。

某电梯井外脚手架的搭设参数是高度70.2m，立杆横距1.05m、立杆纵距1.5m，内立杆与外墙距离0.35m，步距1.8m，设置的脚手板为6层，施工层数为2层，脚手架和主体结构连接不住，横向间距为4.5m，采用的钢管为φ48mm且厚壁为3.5mm规格，施工的荷载是2kN/m2，结合以上设计参数，可以发现，双排单管脚手架最高乐意实现的搭设高度应该在33.7m以下，所以在搭设的过程中，采用18步×1.8m的形式，而在33.7～70.2m的中间区域采用双排双管的设计形式。在此种形式中，N值计算和稳定性系数计算结果分别为36.4kN和0.171，而整体稳定性为71.8N/mm2，小于相关规范规定的109N/mm2，可见如果正常的搭设，其稳定性并不能满足实际要求，所以需要通过钢丝绳等对外架与主体结构进行针对性的处理。具体处理措施是每三步设一道与结构的软拉结，每六步设一道φ16钢丝绳卸荷，在搭设脚手架的过程中，在脚手架外侧水平距离，每隔8m用斜杆进行脚手架的搭设，并保证斜撑自下而上连续进行，与地面的倾斜夹角控制在50°左右，位于最底层的斜杆和立杆的连接点在地面以上50cm左右，而斜杆的下端深入地下20cm左右，斜杆加长过程中，搭接的长度在40cm左右，并通过两个旋转扣件对搭接的位置进行稳定加固处理，斜撑构成的建立撑在与立杆和水平杆连接的位置也通过旋转扣件进行处理。通过以上对斜撑技术的应用，使该电梯井的外脚手架在稳定性方面满足了实际需要，为电梯井施工创造了条件。

2.2 斜撑技术在电梯井施工中的应用

在电梯井内部进行电梯安装的过程中，可以参考外脚手架斜撑技术进行模板安装，即在设施钢管对撑、可调顶托、角钢加强肋、厚覆膜多层板、钢管脚手架、拉螺栓、方木竖楞、钢管横楞的同时进行钢管斜撑的应用，使原本处于长方形状态的电梯井模板，可以形成具有静定结构特征的三角形支撑，进而加强电梯安装的稳定性。

在案例电梯井项目中，考虑现场施工电梯安装要求，工字钢不能穿井，所以计划预埋一根2m左右短肢工字钢，浇筑在电梯井剪力墙里，下口设置下支撑。下支撑采用16#槽钢或工字钢。下支撑设置应提前预埋16#工字钢，具体见图1，在具体施工的过程中，需注意以下三点防护措施：工人在焊接时需注意防火，以免火花产生火苗引发事故；施工时一定要做好防护措施，上下施工人员进行协调，并佩戴安全带浇筑前需在工字钢下做一个临时支撑架，待下支撑施工完毕后拆除。