超高单立杆双排脚手架搭设技术研究

刘林斌

摘要： 本文以中关村壹号一期项目A区为工程实例，对A1、A2及A3楼室外电梯脚手架搭设（搭设高度均超过50m）进行了研究分析，通过计算采用钢丝绳每隔4层卸荷一次，不仅能减少脚手架的立杆数量，而且还能保证脚手架安全稳定，从而达到节约成本，加快进度的目标。

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.

关键词： 脚手架；单立杆；室外电梯；超高

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

中图分类号：TU731.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）05-0128-03

1 研究背景

脚手架搭设高度超过50m时，钢管和扣件的周转使用率降低，脚手架的地基处理费用也会相应增加，且该项目2014年度施工进入关键节点，工期紧张，考虑到搭设高度在50m以上的传统室外电梯防护架需要设置双立杆双排脚手架，租赁的材料多，施工效率低，需要寻找一种安全方便经济的脚手架搭设方法。这时候超高单立杆双排脚手架搭设技术得以研究，经过计算安全可靠，经济合理，方便快捷，能够为项目保证安全的前提下提高生产效率，节约成本。

本文以中关村壹号项目的A1、A2、A3楼室外电梯防护脚手架为研究对象，通过对超高双排脚手架的设计与验算，研究出以单立杆与钢丝绳卸荷相结合的方法替代传统的双立杆，在保证脚手架安全的前提下，达到节约施工成本、缩短工期的目的。研究内容主要包括以下几个方面：①搭设高度超过50m时单立杆双排脚手架的安全稳定性；②通过查询现有规范并利用安全计算软件（PKPM）对超高单立杆双排脚手架的安全稳定性进行验算。

2 工程概况

中关村永丰产业基地II—22地块中关村壹号项目是经国务院批准的中关村高新产业基地建设中的重点项目之一。中关村壹号一期项目A区，总建筑面积127620m2，其中地上部分由A1～A5共5栋建筑物组成，地下为整体三层地下室（A6），其中负三层为人防地下室，战时为人防物资库，平时为汽车库。

本工程室内精装修期间，以室外电梯作为垂直运输工具，室外电梯与结构之间的空隙需搭设落地双排脚手架作为连接电梯笼与楼层的接料平台。以室外电梯防护脚手架作为研究对象，研究超高双排落地脚手架的搭设方法和安全稳定性验算。具体脚手架搭设情况见表1。

3 超高单立杆双排脚手架搭设参数设计

超高单立杆双排脚手架搭设参数设计如表2。

4 单立杆超高落地双排脚手架施工方法

4.1 施工工艺流程

材料配备→场地清理→定位设置通长脚手板→摆放纵向扫地杆→树立杆并与纵向扫地杆扣紧→装横向扫地杆与立杆扣紧→安装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安装第一步小横杆→安装第一步拉结件→安装第二、三步大横杆→安装第二、三步小横杆→接立杆→加设斜撑→安装第四、五……步大横杆、小横杆→楼层处铺脚手板→安装第二、三……步拉结件→接续斜撑→设置卸荷钢丝绳→设防护栏杆、挡脚板→架子外密目网封闭

4.2 施工技术要点

4.2.1 垫板摆放

①垫板采用木脚手板，垫板应准确地放在定位线上。

②垫板长度不应小于2跨（3m），厚度不应小于50mm，宽度不应小于200mm。

4.2.2 立杆

①立杆接长必须采用对接扣件连接。两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3，即500mm。

②开始搭设时，最下面立杆按立杆错开要求选择4m和6m长的钢管交错设置，以上均采用6m钢管接长。

③脚手架必须设置纵、横向扫地杆，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距垫板不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应采用直角扣件固定在纵向扫地杆下方的立杆上。

④脚手架开始搭设立杆时，应在架体两端设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可拆除。

⑤当架体搭设至有连墙件的主节点时，在搭设完该处立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

4.2.3 纵向水平杆（大横杆）

纵向水平杆应随立杆按步搭设，并采用直角扣件与立杆固定。纵向水平杆设置在立杆内侧，单根杆长度不应小于3跨。由于架体搭设纵向长度为4.65m，因此纵向水平杆采用5m长横杆即可，两端超出立杆不小于150mm。

4.2.4 横向水平杆（小横杆）

①横向水平杆的两端应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。横向水平杆设置在纵向水平杆上方。

②小橫杆向外挑出的长度在250mm～300mm之间。

③主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。

4.2.5 连墙件

①每层平台中部架体均与结构柱进行抱框拉结，每层拉结两道，抱框拉结竖向间距为两步。抱框时采用双扣件连接；每层平台两端架体采用钢管夹梁的方式与结构连接。如图1、图2。

②本工程拉结件的布置执行如下规定：

1）靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；

2）从底层第一步纵向水平杆处开始设置固定，以上按两步两跨设置。

③当脚手架刚开始搭投暂不能设连墙件时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45°～60°之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。

4.2.6 斜撑

双排防护架外侧立面设置连续之字斜撑，并应由底至顶连续设置；斜撑斜杆用旋转扣件与每个相交的小横杆或立杆连接牢固。（如图3）

4.2.7 脚手板

①每层楼板标高处，应铺设50mm厚木脚手板，脚手板必须铺满、铺稳、铺实。

②脚手板应设置在不少于三根小横杆上，铺稳铺牢，板头应压牢。

③当脚手板长度小于2m时可采用两根小横杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。（如图4）

④脚手板对接平铺时接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长度应取130～150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm。

⑤脚手板下面用螺纹14钢筋和铁丝连接在一起，保证其整体性，防止手推车车轮碾压倾翻、滑移。

4.2.8 防护栏杆及挡脚板

①防护栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。

②上栏杆上皮高度为1.2m，中栏杆居中设置。

③挡脚板高度不应小于180mm。

④每层通道口均应在板面上60cm处设置防护栏杆一道，1.5m处的防护栏杆用相应的架体大横杆代替即可，不再重复设置。

4.2.9 卸荷

卸荷采用Φ15.5mm，6×19钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度为2000MPa，每四层卸荷一次，每次设4道卸荷钢丝绳。其中1#电梯从下至上共设6段卸荷，分别在2层、6层、10层、14层、18层、21层顶板处进行卸荷；2#、3#电梯从下至上共设4段卸荷，分别在2层、6层、10层、14层顶板处卸荷；5#电梯从下至上共设1端卸荷，在2层顶板处。

卸荷钢丝绳下部拉结点设在脚手架主节点处，在架体两端设置，内外排均设置，钢丝绳张力应一致。由于结构施工时为预留吊环，因此钢丝绳上部采取环绕框架边梁的方式，施工时将紧邻边梁的楼板穿洞，洞口直径不小于20mm。钢丝绳端部采用不少于4个配套的绳夹固定牢固，U型螺栓扣在钢丝绳尾上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交错布置。（如图5）

5 关键技术及创新点

5.1 一种超高双排脚手架的搭设方法

一种超高双排脚手架的搭设方法，以单立杆和钢丝绳卸荷的组合方法代替传统做法中的双立杆，既安全可靠，又方便施工，还节省了成本，节约了工期。

5.2 一种脚手架分段荷载技术研究

一种脚手架分段荷载技术研究，脚手架搭设过高或者承重脚手架，对地基基础要求较高，且由于架体自重和荷载的影响，对架体立杆的抗弯性产生很大影响，采用钢丝绳分段卸荷可以有效解决以上问题，使棘手的问题迎刃而解。

6 经济及社会效益

6.1 經济效益

该项目单立杆双排脚手架在保证安全可靠的前提下，能够起到明显的经济效益。A1楼、A2楼、A3楼架体搭设高度分别为99m、72.5m、64.1m。从各楼立杆平面布置图可以看出，A1楼、A2楼、A3楼架体立杆数量分别为8、11、8根，合计长度为：8*99+11*72.5+8*64.1=2102.3m，若立杆采用3m钢管搭设，需要的扣件为：2102.3/3-1=700个。每天的租赁费为：2102.3*0.01+700*0.008=26.623元。租赁时长为2014年9月20日至2016年11月1日共计773天，合计租赁费为：773*26.623=20579.58元。

以上费用不包括搭设、拆除立杆需要的人工费。卸荷用的钢丝绳材料、安装费、人工费合计5000元，则节约的费用达到：20579.58-5000=15579.58元。具有明显的经济效益。

6.2 社会效益

本技术运用之后，能够提高生产力水平，不仅提高材料利用率，节约材料，还能节省工期，提高行业竞争力。

7 结束语

采用单立杆和钢丝绳分段卸荷的方法搭设超高双排脚手架与传统的双立杆脚手架相比具有如下优势：节约材料，提高周转材料的利用率；对地基基础要求较低，可节省地基处理所花费的费用；方便施工，除增加了钢丝绳卸荷外，其他与传统的50m以下脚手架的设计、搭设方法完全相同。

该技术经北京市海淀区中关村永丰产业基地II-22地块中关村壹号一期A1工程地成功应用后，直接被应用到该项目其他单体建筑中，该技术已经成熟，在其他项目超高脚手架施工中，完全可以借鉴使用。

参考文献：

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[2]马先可，侯正兴.关于《建筑安全》2008年第3期《单管立杆落地式双排钢管脚手架搭设高度的探讨》的几点异议[J].建筑知识，2010（S2）.

[3]李学劲，赵克明.风荷载对钢管扣件式外脚手架可搭设高度影响分析[J].建筑技术，2008（07）.