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1、连梁式型钢悬挑钢管脚手架施工工法某某冶建集团 【摘 要】：施工准备放线定位预埋挑杆环工字钢安装安装槽钢做连续梁底层内外横杆立柱杆第一步纵向水平杆第一步横向水平杆连墙杆第二步纵向水平杆第二步横向水平杆依次循环进行，按此施工工艺搭设的悬挑式扣件钢管脚手架，既能有效保证脚手架的安全稳定性能，满足主体施工及后期装饰施工的安全进行，同时也满足文明施工要求。【关键词】悬挑式脚手架、工字钢、槽钢、预埋挑杆环、定型加工、现场安装、安全性、工期、效益。1.前言脚手架是在施工现场为安全防护、工人操作以及解决楼层间少量垂直和水平运输而搭设的支架，属于临时设施。近年来，采用工字钢作为支撑系统的悬挑式扣件钢管脚手架开始
2、应用于施工现场，并逐步显示出其广泛的应用前景。随着社会的发展和建筑施工技术的不断进步，工字钢悬挑式扣件钢管脚手架技术应用越来越广泛，但是由于目前建筑业普遍存在的工字钢悬挑架施工的不规范性，导致其安全性能不尽如人意，针对其实际作业难度和建筑工程施工现场的特点，通过认真调查研究，总结实践经验，参考相关规范标准，并认真征求各方意见，在常规的工字钢悬挑式扣件钢管脚手架的基础上加以创新，采用连梁式型钢悬挑钢管脚手架。在我公司承建的云南省东来市东山区二号片区城中村城中村改造回迁安置房项目的实施中，取得了较好的应用效果和明显的社会效益，特制定本施工工法。关键技术：在工字钢悬挑式扣件钢管脚手架的基础上，采用槽
3、钢安装于工字钢上作为连续梁，大大提高悬挑式脚手架的稳定性，既保障了施工安全，又能节约材料，缩短工期，提高工程质量。2.工法特点2.1连梁式型钢悬挑钢管脚手架相对比较经济，具有工作可靠、稳定性强、安全性好、搭拆方便、搭设灵活、尺寸不受限制、适应性强等特点。2.2通过实际应用中的精确计算，连梁式型钢悬挑钢管脚手架中工字钢间距可达脚手架立杆间距的2-3倍之间，远超过一般工字钢悬挑脚手架中的1.6倍，很大程度上达到资源优化的目的。2.3连梁式型钢悬挑钢管脚手架分段悬挑，工字钢可根据实际需要进行设计，不受建筑结构限制，不需每排脚手架立杆都悬挑工字钢，相对一般工字钢悬挑式扣件钢管脚手架几乎节约一半左右的工
4、字钢，对降低成本起到一定的作用。2.4连梁式型钢悬挑钢管脚手架不必搭设在地基上，所以不会影响基础回填，可以缩短工期。2.5在槽钢连续梁上面支设脚手架立杆，立杆间距可调性大，搭设出的脚手架不但稳定性强，也较为美观，对安全、文明施工大有裨益。3.适用范围3.1本工法适用于立面比较规则的钢筋混凝土结构、钢结构高层及超高层建筑物施工，土建、室外装饰、室外安装施工，尤其是当拟建建筑物周边场地狭小或受限时，具有难以比拟的优势，可满足施工中常见的和一些特殊要求。3.2当工程具备以下要素之一时，常常采用连梁式型钢悬挑钢管脚手架施工：3.2.1建筑结构较为复杂；3.2.2工程基坑回填时间较长，在工程必须搭设脚手
5、架时，基坑不能回填完毕；3.2.3主体结构周围有群房。4.工艺原理4.1脚手架的受力特点在沿建筑物外边缘布设悬挑工字钢，根据架体宽度，在工字钢上面沿双排立杆位置焊接带孔角铁，使用螺栓连接槽钢作为连续梁，钢管脚手架搭设在连续梁上，将脚手架荷载全部或部分传递给建筑结构，工字钢外端头与建筑物由钢绳作为保护绳有效拉结，架体通过连墙杆与建筑物牢固拉结，较好地保持局部及整体稳定，确保施工效率和作业安全。4.2脚手架的设计计算钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.60
6、米。采用的钢管类型为483.5，连墙件采用2步3跨。采用的悬挑构件为工字钢及钢绳。施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。4.2.1横向水平杆的计算（按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向水平杆在纵向水平杆的上面。按照横向水平杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向水平杆的最大弯矩和变形。） =M2106/5080.0=53.631N/mm2小于205.0N/mm2,满足要求。 =0.948mm小于1200.0/150与10mm,满足要求。4.2.2纵向水平杆的计算（纵向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算，横向水平杆在纵向水平杆的上面。 用横向水平杆支座的最大反力计算
7、值，在最不利荷载布置下,计算纵向水平杆的最大弯矩和变形。） =M106/5080.0=138N/mm2，小于205.0N/mm2,满足要求。 =2.395mm，小于1050.0/150与10mm,满足要求。 4.2.3立杆的稳定性计算 。 ，立杆的稳定性满足要求。 4.2.4连墙杆计算 连墙杆的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No=7.31kN小于扣件的抗滑力8.0kN，满足要求。4.2.5连梁式型钢悬挑钢管脚手架设计I.悬挑工字钢梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N的作用，建筑物里端为与楼板的锚固点，建筑物外端为墙支点。悬挑水平钢
8、梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度按1.35米计算，建筑物内锚固段长度按最小3.15米计算。悬挑水平钢梁下面采用支杆、上面采用钢丝绳与建筑物拉结。 最外面支点距离建筑物2m，支杆采用钢管48.03.5mm,拉杆采用钢丝绳16.0mm。脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 2000mm。 =M/1.05W+N/A=2.872106/(1.0577000)+01000/1810=36.07N/mm2，小于205.0N/mm2,满足要求。水平钢梁的稳定性计算 f=205,满足要求。5.施工工艺流程及操作要点5.1 现场施工工艺流程5.1.1制作工
9、字钢悬挑梁，在工字钢端头下表面焊接上钢绳拉环（可采用25以上钢筋）；按架体长宽制作槽钢连续梁，在槽钢上表面焊接6-8cm长25以上钢筋。图5.1.1阳台部位槽钢连续梁安装图示5.1.2在工字钢悬挑层的下一层，工字钢的正下方梁中央预埋不小于16的钢筋，穿过尺寸200200mm2的垫块，作为工字钢斜撑底座。5.1.3在悬挑层将悬挑梁锚固筋预埋到梁板内，然后浇注梁板混凝土，待混凝土强度达到10MPa后，再进行工字钢悬挑梁安装，在混凝土强度达到15Mpa后才能逐步施加脚手架荷载。 5.1.4工字钢锚固示意图a.锚固筋预埋b.安放工字钢c.锚固筋焊接1234 图5.1.4 工字钢锚固示意图注：锚固筋锚固
10、深度不宜小于10mm。 5.1.5 工字钢上槽钢连续梁焊接安装。 5.1.6工字钢悬挑架搭设流程详见图5.1.6：依次循环 内侧立杆内侧纵向扫地杆外侧立杆横向扫地杆外侧纵向扫地杆内侧第一步纵向水平杆第一步横向水平杆外侧第一步纵向水平杆铺脚手板装设水平兜网铺挡脚板挂密目式安全网 外侧第二步纵向水平杆第二步横向水平杆内侧第二步纵向水平杆外侧第三步水平杆图5.1.6 连梁式型钢悬挑钢管脚手架搭设流程。注：为 脚手架搭设循环工序。5.1.7 钢绳作为保护绳拉结。5.1.8 连墙杆的埋设和拉结。5.2 操作规程 5.2.1工字钢悬挑架每一悬挑段不宜超过25m。5.2.2开始搭设时应按拉结要求设置临时拉结
11、杆，直至拉结件安放稳定后，方可根据情况拆除。5.2.3当脚手架搭设到拉结件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置拉结件。5.2.4纵向水平杆的搭设应四周交圈，用直角扣件与内外立杆固定。5.2.5在双排脚手架中，横向水平杆靠墙的一端的外伸长度不应大于杆件总长的0.4倍，且不应大于500mm，距外墙装饰面的距离不大于100mm。5.2.6脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻拉结件以上二步。5.2.7当脚手架施工操作层高出拉结件两步时，应采取临时稳定措施，直至上一层拉结件搭设完成后方可根据情况拆除。5.2.8剪刀撑、横向剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等
12、同步搭设5.2.9扣件安装应符合下列规定： 1扣件规格必须与钢管外径相同； 2螺栓拧紧力矩不应小于40Nm，且不应大于65 Nm； 3在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm； 4扣件开口应朝上或朝内； 5各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。5.2.10作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合： 1栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧； 2上栏杆上皮高度应为1.2m； 3挡脚板高度不应小于180mm； 4中栏杆居中设置。5.2.11脚手板的铺设应符合下列规定： 1脚手板应满铺、铺稳，离开墙面120150mm
13、； 2采用对接或搭接时，脚手板的探头应用直径3.0mm的镀锌钢丝固定在支撑杆件上； 3转角、斜道平台口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接、防止滑动； 4顶层作业层的脚手板往下，宜每隔12m满铺一层脚手板。 5.2.12连墙杆设置 1连墙杆与架体、拉接预埋件采用直角扣件连接，直角扣件外皮距钢管端部距离不小于150mm； 2拉接预埋件预埋到梁内，预埋深度200250mm。5.2.13脚手架拆除 1拆除顺序：先搭的后拆，后搭的先拆。 2准备工作： a.应全面检查脚手架的扣件连接、拉结件、支撑体系等是否符合构造要求； b.根据检查结果制定完善的拆除方案和安全防护措施； c.拆除前对作业工人进行拆除安全
14、技术交底； d.清除脚手架上垃圾及杂物。 3拆除作业应由上至下、逐层拆除，严禁上下同时作业。 4拉结件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将拉结件整层或数层拆除后再拆除脚手架，分段拆除高差不应大于两步，如高差大于两步应增设连墙杆加固。 5分段拆除时，对不拆除的脚手架两端应按规定设置连墙杆和横向斜撑加固。6. 材料与机具设备6.1材料准备 6.1.1工字钢悬挑架主要由工字钢悬挑梁、钢管、扣件、脚手板、挡脚板、密目式安全网、水平兜网及避雷装置等构配件组成。6.1.2钢管1脚手架钢管宜采用Q235A（3号）钢（含碳量为0.14-0.22%）的钢管。2钢管必须具有产品质量合格证和钢管材质检验报告，材质应符合现
15、行国家标准碳素结构钢（GB700）的相应规定。 3脚手架钢管供应长度一般为1.56.0m（每根重量不超过25Kg，适合人工操作）。 a.用于立杆、横向水平杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度一般为4.06.0m；b.用于纵向水平杆的钢管长度一般为1.52.0m，因脚手架宽度不同而略有差异。4钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、孔洞、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、深的划痕和严重锈蚀。5作为脚手架杆件使用的钢管必须进行防锈处理：先对钢管除锈，再将内壁擦涂防锈漆两道，然后在外壁涂一道防锈漆和两道面漆。6.1.3扣件1扣件是钢管与钢管的连接，工字钢悬挑架使用的扣件分为三种： a.两钢管90交叉连接采用直角扣件
16、；b.两钢管呈任意角度交叉连接采用旋转扣件；c.钢管与钢管接长采用对接扣件。2扣件应采用可锻铸铁和钢板压制制作，必须具有产品质量合格证、生产许可证和专业检测单位测试报告。3脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时，不得发生破坏。扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。4扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、气孔、砂眼、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换，扣件使用前应进行防锈处理：先除锈然后采用油浸防锈。6.1.4工字钢、槽钢1悬挑梁宜采用16号工字钢，连续梁宜采用14号槽钢，其材质应分别符合现行标准普通碳素结构钢技术
17、条件（GB/T700）、低合金结构钢技术条件（GB1591）、桥梁碳素钢及普通低合金钢板技术条件（YB168）的规定。2焊接构件的焊缝应符合相关焊接规范要求。6.1.5脚手板：冲压式钢脚手板、焊接钢筋网脚手板、木脚手板及竹笆片脚手板等几种。其材质均应符合现行国家标准中相关规定。61.6挡脚板（挡脚笆）1挡脚板高度不应小于180mm，挡脚笆的高度不小于400mm。2挡脚板与挡脚笆上如有孔眼，不应大于25mm。6.1.7密目式安全网：应选用有国家认可的质量监督检验部门的检验合格报告、有生产单位质量检验合格证和安鉴证的密目网。6.1.8水平兜网：使用直径9mm以上的麻绳、棕绳、尼龙绳或其它耐火性不低
18、于上述品种的材料编制阻燃网。外观应平整，宽度不得小于3m，网眼尺寸不大于5cm，每张水平兜网重量一般不宜超过15kg。 6.1.9连墙杆及其预埋件1连墙杆及其预埋件均使用与架体同种规格钢管制作，采用直角扣件连接。2预埋件长450mm。6.1.10避雷装置：包括接闪器、接地极、接地线；避雷装置接地电阻不得大于30。 6.2 材料堆码6.2.1经检查合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐平稳，堆放场地不得有积水。6.2.2定期对各种材料进行检查，防止发生锈蚀及破坏。6.3 机具设备6.3.1钢卷尺（GB 10633-89）6.3.2游标卡尺（GB/T 1214.2-1996）6.3.3水准仪（配
19、5m塔尺）6.3.4经纬仪6.3.5线锤6.3.6扭力扳手（GB/T 15729-1995）6.3.7电焊机6.3.8型材切割机（ZBK 64013-89）6.3.9接地电阻测试仪6.3.10手提式二氧化碳灭火器（GB 4399-84）7.劳动力组织 7.1电焊工7.1.1人员数量根据每层脚手架拉接点个数确定，160个以下拉接点需要1人， 160320个拉接点需要2人， 320个以上拉接点不少于3人。7.1.2技术要求必须经过岗位培训考试合格，取得省级以上认证机构核发的焊工特种作业操作证，并在有效使用期内，方可上岗作业。7.2架子工7.2.1人员数量根据每层脚手架周长确定，1人/30m，且不得
20、少于4人。7.2.2技术要求必须经过岗位培训考试合格，取得省级以上认证机构核发的架子工特种作业操作证，并在有效使用期内，方可上岗作业。7.3切割机操作工7.3.1人员数量：1人7.3.2技术要求必须经过机械操作培训，经考试合格后方可上岗作业。7.4辅助操作工人员数量：与架子工人数相同。8.质量标准及检验方法8.1 搭设准备工作8.1.1按照要求对钢管、扣件、脚手板等构配件进行检查验收，不合格产品不得使用。8.1.2楼板强度已达到要求。8.1.3工字钢悬挑梁已锚固完毕，连续梁安装完毕。1悬挑梁锚固强度符合设计要求；连续梁螺栓连接符合要求；2锚固不得少于两道；3内侧锚固点距内侧端部距离宜为2002
21、50mm；4两道锚固间距不得小于1000mm；5悬挑梁外伸长度相等，外立杆底座距端部距离宜为200mm；6悬挑梁保护绳已拉结好；8.2 脚手架搭设、使用和拆除8.2.1本工法必须遵照执行以下现行规范及规程： 1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130）； 2建筑施工安全检查标准（JGJ 59）； 3密目式安全立网（GB 16909）； 4安全网（GB 5725）； 5安全帽（GB 2811）； 6安全带（GB 6095）； 7建筑机械使用安全技术规程（JGJ 33）。8.2.2架体步距、跨距、横距应符合设计要求，垂直度应符合规范要求。8.2.3首层平网从挑架层开始设置，施工操作层下
22、方必须设一道层间平网，非施工操作层每三层至少设一道，且不超过10m。8.2.4每搭完一步脚手架后，应按要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。8.2.5脚手架在下列阶段进行检查和验收： 1悬挑梁安装完成后，上部架体搭设前； 2作业层上施加荷载施工前； 3每搭设完1013米高度后； 4达到设计高度后； 5遇有六级大风和大雨后，寒冷地区开冻后； 6停用超过一个月。8.2.6脚手架使用中，应定期检查项目： 1杆件的设置和连接是否符合构造要求； 2悬挑梁是否松动，立杆是否悬空； 3荷载是否超限； 4拉结件是否牢固可靠； 5扣件螺栓是否松动； 6立杆沉降与垂直度的偏差是否符合规范要求； 7安全防护措施是
23、否符合要求。8.2.7密目网在使用中至少每周进行一次检查，当发现下列情况时应及时进行修理或更换：严重的变形或磨损；断裂或破洞；霉变；系绳松脱；搭接处脱开。9.安全措施9.1脚手架的构架、结构、拉结件等必须进行设计，复核其承载力，制定完整的脚手架搭设、使用和拆除施工方案。9.2脚手架的作业人员必须佩戴安全帽、安全带，穿防滑鞋。9.3当有六级或六级以上大风和雾、雨、雪、冰雹天气时应停止脚手架搭设与拆除作业，并应将积水、冰、霜、雪、雹清扫干净后再施工，作业时应有防滑措施。暴风雪及台风暴雨后，应对高处作业安全设施逐一加以检查，发现有松动、变形、损坏或脱落等现象，应立即修理完善。9.4脚手架应有可靠的安
24、全防护设施，按照相关规定沿着脚手架外围搭设一道水平安全网，工字钢悬挑层必须做好硬防护。9.5防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭。9.6施工作业场所有坠落可能的物件，应一律先行撤除或加以固定。9.7脚手架不得作为材料堆放场，其上只能堆放少量的物料，且应堆放平稳，不妨碍通行和装卸。9.8工具应随手放入工具袋；作业中的走道、通道板和登高用具，应随时清扫干净；拆卸下的物件应及时清理运走，不得任意乱置或向下丢弃。传递物件禁止抛掷。9.9在脚手架上进行电、气焊作业，必须有防火措施和专人看管。9.10搭设和拆除脚手架时，地面应设围拦和警示标志，并派人专人看守，严禁非操作人员入内。9.11脚手架若在相邻建筑物
25、、构筑物或塔吊防雷装置的保护范围内 （60），就不必设防雷装置，否则应安装防雷装置。9.12钢管下料和工字钢悬挑梁锚固焊接时，应配备灭火器，以防发生火灾。10.环境保护措施10.1对全体参建人员进行文明环保施工教育，强化文明环保施工意识，严格遵守现场制定的各项规章制度。10.2加强现场平、立面管理，对供应到现场的材料，分别按规格型号、品种入库和堆码整齐，建筑垃圾要及时清理，保证施工现场道路畅通。11. 效益分析11.1经济效益11.1.1质量方面1采用连梁式型钢悬挑钢管脚手架，经计算完全满足强度要求。2连梁式型钢悬挑钢管脚手架分段搭设，可以分段卸荷，大大降低了对钢管、扣件等构配件的强度要求，大
26、大增强了脚手架结构的安全系数，确保了施工质量。11.1.2工期方面对于基础施工必须滞后的工程，脚手架在13层为落地式钢管脚手架，到4层悬挑，当结构施工达到4层以上时，落地式脚手架即可拆除，依照统筹法，穿插进行基础回填以及其它工作，与全落地式脚手架相比较，可以节省工期，保证了后续工作的顺利进行。11.1.3成本分析 以我公司承建的东来市东山区二号片区城中村城中村改造回迁安置房项目为例进行分析。本工程净用地面积为29310，地上建筑面积16.53万。7栋35层住宅楼均从4层开始使用连梁式型钢悬挑钢管脚手架，每栋楼外脚手架均由四步悬挑架组成。采用连梁式型钢悬挑钢管脚手架，每栋每步挑架需用18号工字钢
27、11.15T和14槽钢4.54T,若采用一般工字钢悬挑架，每栋每步需18号工字钢21.19T,根据云南省建筑工程综合定额,对连梁式型钢悬挑钢管脚手架和一般工字钢悬挑架费用进行比较，详见表11.1.3。 类别分项连梁式型钢悬挑脚手架一般工字钢悬挑脚手架节约费用(元)数量单价(元)合计(元)数量单价(元)合计(元)工字钢(吨)312.3145001405395593.3145002669913.001264518.00槽 钢（吨）127.335030640469.90/ /-640469.90合计/2045864.90593.3145002669913.00624048.10表11.1.3 连梁式
28、型钢悬挑钢管脚手架和一般工字钢悬挑架费用比较 *工字钢、槽钢可以周转使用三次，表中单价为折算后的价格11.2社会效益连梁式型钢悬挑钢管脚手架是扣件式钢管落地脚手架的发展和改进，是一种先进的搭设技术，反映了一个施工企业的先进水平，树立了企业的良好形象，增强了企业的市场竞争能力。12.应用实例东来市东山区二号片区城中村城中村改造回迁安置房项目位于云南省东来市东山区2#片区城中村，本项目净用地面积为29310（43.96亩），地上建筑面积16.53万。建设7栋高层住宅及一栋3层活动室，高层住宅长轴25m（其中一栋35m），短轴25m，均为35层纯剪力墙结构。地面总高度99.8m。地下2层为人防及车库
29、，地下面积约5.0万,地下开挖范围为规划道路红线6.0m。地下室顶板上有2.0m覆土层. 地下室二层总高度约7.5m，基础底板厚约2.0m。建筑分类：三类，耐火等级：一级，结构形式：框架-剪力墙。抗震设防：抗震设防烈度8度，设计使用年限50年。该工程0.00相当于绝对标高：1889.600米。该项目周边场地狭小，基坑回填时间较长，加之地处市区，周围有群房。在施工过程中，某某冶建集团第二建筑工程公司创新采用连梁式型钢悬挑钢管脚手架。矗立在市区的在建七栋35层的高层建筑，远远望之，给人以耳目一新的感觉。在稳定性能很好的连梁式型钢悬挑钢管脚手架的保障下，该项目的工程进度、质量均得到建设方、监理方、昆明市质量安全监督总站等多方认可，并迎来各级领导和同行的观摩学习。本施工工艺在缩短工期、提高工程质量和促进安全文明施工等方面均有较大成效，值得大力推广应用。
