外腳手架斜撐技術(shù)應(yīng)用

李文濤，肖偉光，江詩霖（中國建筑第二工程局有限公司，安徽合肥230000）

外腳手架斜撐技術(shù)應(yīng)用

李文濤，肖偉光，江詩霖（中國建筑第二工程局有限公司，安徽合肥230000）

外腳手架搭設(shè)幾乎成為現(xiàn)代建筑施工的必要環(huán)節(jié)，其搭設(shè)的穩(wěn)定性和防傾覆性直接關(guān)系到建筑施工的安全性和整體進(jìn)度，所以一直受到高度關(guān)注，而斜撐技術(shù)的應(yīng)用是保證外腳手架穩(wěn)定性的關(guān)鍵措施，在此背景下，本文針對外腳手架斜撐技術(shù)應(yīng)用問題展開研究，為建筑工程外腳手架的搭設(shè)和拆除提供參考。

外腳手架；斜撐技術(shù)；應(yīng)用

前言

在建筑施工過程中，為保證施工進(jìn)程和質(zhì)量，要在外墻外邊線外搭設(shè)臨時(shí)結(jié)構(gòu)架，為施工作業(yè)提供上料、堆料路徑和結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)即外腳手架。目前外腳手架的穩(wěn)定性和防傾覆性主要通過橫向斜撐、正反斜撐技術(shù)和拋撐技術(shù)實(shí)現(xiàn)，拋撐技術(shù)負(fù)責(zé)支撐和穩(wěn)定腳手架，而橫向斜撐和正反斜撐主技術(shù)的性能是利用三角形的穩(wěn)定性原理，提升腳手架以靜定結(jié)構(gòu)形式提升穩(wěn)定性和剛性。

1 外腳手架斜撐技術(shù)分析

1.1 外腳手架分析

外腳手架主要由鋼管、扣件、腳手板、連接件等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，任何結(jié)構(gòu)的質(zhì)量均會影響外腳手架的受力性能，通常情況下，其采用φ48mm且厚壁為3.5mm的鋼管，單根鋼管的質(zhì)量應(yīng)在25kg以下，橫向水平桿的長度不能超過220cm，相同規(guī)格的鋼管的兩端棉切斜偏差、外表面銹蝕深度等也要嚴(yán)格的控制，在鋼管上不能出現(xiàn)打眼現(xiàn)象［1］。采用的扣件可以承受6.5nm以上的扭矩，腳手板的單塊質(zhì)量在30kg以下。除選擇合理的結(jié)構(gòu)件外，要對立桿地基承載力、底座地面標(biāo)高等方面進(jìn)行合理確定，通常情況下后者要在自然地坪的50mm以上。

1.2 外腳手架斜撐技術(shù)分析

在外腳手架中應(yīng)用的斜撐技術(shù)主要指正反斜撐，所謂正反斜撐即兩個(gè)斜方向的撐桿，斜撐搭建部位通常要在1m及1m以上，與立桿相交，與中心節(jié)點(diǎn)間的距離要在1.5cm以下，高度超過20m的外腳手架必須設(shè)置正反斜撐［2］。一般情況下只要高度不超過24m的外腳手架，都要在立面兩端從底至頂連續(xù)進(jìn)行斜撐的設(shè)置，而且上下同方向斜撐間的靜距離不能超過15m；如果外腳手架的高度在24m以上，要在外側(cè)立面整體長度和高度中設(shè)置由斜撐構(gòu)成的剪刀撐，剪刀撐的十字蓋寬度要在7根立桿以內(nèi)，水平夾角要在45～60°之間，在夾角為45°時(shí)，正反斜撐所構(gòu)成的剪刀撐的跨越立桿最多數(shù)量要控制在7根以下，如果夾角為50～60°，此數(shù)據(jù)應(yīng)分別控制在6根和5根以下。處于剪刀撐里側(cè)位置的斜撐與交叉處立桿的連接位置要利用轉(zhuǎn)扣脹牢，另一根斜撐與小橫桿深處的結(jié)構(gòu)脹牢。需要注意的是如果采用的外腳手架為封閉型雙排結(jié)構(gòu)，而且高度不超過24m，可以在不設(shè)置橫向斜撐的情況下直接使用，但如果高度超過24m，不僅要在拐角位置，設(shè)置橫向斜撐，而且要在中間每隔6跨距安排一道橫向斜撐，以此提升其穩(wěn)定性［3］。所謂橫向斜撐即和雙排腳手架的內(nèi)立桿或外立桿或水平桿斜交的斜桿，可將橫向斜撐作為特殊的斜撐技術(shù)應(yīng)用，其在應(yīng)用的過程中，通常以5～13根立桿作為應(yīng)用的劃分依據(jù)，通常也會布置成剪刀狀，其與立桿或水平桿的連接點(diǎn)要保持在5處或5處以上，在其接長應(yīng)用的過程中，應(yīng)盡可能采用搭接形式，而非扣接形式。

1.3 外腳手架斜撐技術(shù)的原理

外腳手架在搭設(shè)的過程中，高度、跨度等都是相同的，立面采用的都是豎向的長方形，所以在其高度達(dá)到某種程度是，支撐的效果將難以滿足其對穩(wěn)定性的實(shí)際需要，換言之這種長方形的結(jié)構(gòu)本身并不是良好的靜定結(jié)構(gòu)，但此時(shí)如果在長方形結(jié)構(gòu)中增加連接長方形對角線的斜向支撐，就會構(gòu)成穩(wěn)定性良好的三角形，可見斜撐技術(shù)的應(yīng)用，就是將原本非靜定結(jié)構(gòu)向靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的過程。

2 外腳手架斜撐技術(shù)的應(yīng)用

外腳手架斜撐技術(shù)不僅應(yīng)用于外腳手架的搭設(shè)和拆除過程，現(xiàn)階段在建筑施工的其他方面也嘗試對此技術(shù)進(jìn)行了利用，筆者結(jié)合某電梯井建筑工程對此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用展開研究。

2.1 斜撐技術(shù)在電梯井外腳手架搭接施工中的應(yīng)用

電梯井在過去一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)用傳統(tǒng)落地式鋼管腳手架，但隨著懸挑腳手架的出現(xiàn)和優(yōu)勢的逐漸顯現(xiàn)，現(xiàn)階段人們更加傾向于應(yīng)用斜向鋼管支撐式腳手架，因?yàn)榇四_手架不僅在施工速度、成型質(zhì)量、施工成本等方面具有明顯的優(yōu)勢，而且具有移動方便、加固施工可操作性強(qiáng)等優(yōu)勢。但此類腳手架現(xiàn)階段在界面寬度在2m以下的電梯井中應(yīng)用相對更加廣泛，而且其適用的樓層高度應(yīng)在兩樓層或兩樓層以上，施工的活荷載要控制在3kN以下。此腳手架在應(yīng)用過程中，力的傳遞主流路線是腳手板上產(chǎn)生的施工荷載向小橫件、大橫件、縱向水平桿連接扣件傳遞，進(jìn)而通過立桿向斜撐連接的水平桿和斜向支撐桿傳遞，可見斜撐結(jié)構(gòu)是腳手架力學(xué)傳遞相對靠后的位置。

某電梯井外腳手架的搭設(shè)參數(shù)是高度70.2m，立桿橫距1.05m、立桿縱距1.5m，內(nèi)立桿與外墻距離0.35m，步距1.8m，設(shè)置的腳手板為6層，施工層數(shù)為2層，腳手架和主體結(jié)構(gòu)連接不住，橫向間距為4.5m，采用的鋼管為φ48mm且厚壁為3.5mm規(guī)格，施工的荷載是2kN/m2，結(jié)合以上設(shè)計(jì)參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)，雙排單管腳手架最高樂意實(shí)現(xiàn)的搭設(shè)高度應(yīng)該在33.7m以下，所以在搭設(shè)的過程中，采用18步×1.8m的形式，而在33.7～70.2m的中間區(qū)域采用雙排雙管的設(shè)計(jì)形式。在此種形式中，N值計(jì)算和穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算結(jié)果分別為36.4kN和0.171，而整體穩(wěn)定性為71.8N/mm2，小于相關(guān)規(guī)范規(guī)定的109N/mm2，可見如果正常的搭設(shè)，其穩(wěn)定性并不能滿足實(shí)際要求，所以需要通過鋼絲繩等對外架與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對性的處理。具體處理措施是每三步設(shè)一道與結(jié)構(gòu)的軟拉結(jié)，每六步設(shè)一道φ16鋼絲繩卸荷，在搭設(shè)腳手架的過程中，在腳手架外側(cè)水平距離，每隔8m用斜桿進(jìn)行腳手架的搭設(shè)，并保證斜撐自下而上連續(xù)進(jìn)行，與地面的傾斜夾角控制在50°左右，位于最底層的斜桿和立桿的連接點(diǎn)在地面以上50cm左右，而斜桿的下端深入地下20cm左右，斜桿加長過程中，搭接的長度在40cm左右，并通過兩個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件對搭接的位置進(jìn)行穩(wěn)定加固處理，斜撐構(gòu)成的建立撐在與立桿和水平桿連接的位置也通過旋轉(zhuǎn)扣件進(jìn)行處理。通過以上對斜撐技術(shù)的應(yīng)用，使該電梯井的外腳手架在穩(wěn)定性方面滿足了實(shí)際需要，為電梯井施工創(chuàng)造了條件。

2.2 斜撐技術(shù)在電梯井施工中的應(yīng)用

在電梯井內(nèi)部進(jìn)行電梯安裝的過程中，可以參考外腳手架斜撐技術(shù)進(jìn)行模板安裝，即在設(shè)施鋼管對撐、可調(diào)頂托、角鋼加強(qiáng)肋、厚覆膜多層板、鋼管腳手架、拉螺栓、方木豎楞、鋼管橫楞的同時(shí)進(jìn)行鋼管斜撐的應(yīng)用，使原本處于長方形狀態(tài)的電梯井模板，可以形成具有靜定結(jié)構(gòu)特征的三角形支撐，進(jìn)而加強(qiáng)電梯安裝的穩(wěn)定性。

在案例電梯井項(xiàng)目中，考慮現(xiàn)場施工電梯安裝要求，工字鋼不能穿井，所以計(jì)劃預(yù)埋一根2m左右短肢工字鋼，澆筑在電梯井剪力墻里，下口設(shè)置下支撐。下支撐采用16#槽鋼或工字鋼。下支撐設(shè)置應(yīng)提前預(yù)埋16#工字鋼，具體見圖1，在具體施工的過程中，需注意以下三點(diǎn)防護(hù)措施：工人在焊接時(shí)需注意防火，以免火花產(chǎn)生火苗引發(fā)事故；施工時(shí)一定要做好防護(hù)措施，上下施工人員進(jìn)行協(xié)調(diào)，并佩戴安全帶澆筑前需在工字鋼下做一個(gè)臨時(shí)支撐架，待下支撐施工完畢后拆除。

圖1 下支撐設(shè)置應(yīng)提前預(yù)埋16#工字鋼

可見外腳手架斜撐技術(shù)不僅可以應(yīng)用于腳手架方面，在其他類似情景的施工中均可以適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，以此提升結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性。只是原本處于剪刀撐里側(cè)位置的斜撐與交叉處立桿的連接位置要利用轉(zhuǎn)扣脹牢，另一根斜撐與小橫桿深處的結(jié)構(gòu)脹牢的具體連接方式要發(fā)生相應(yīng)的變化。

3 結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段人們已經(jīng)認(rèn)識到外腳手架搭設(shè)穩(wěn)定性對提升施工安全性和施工進(jìn)度等方面的重要性，并有意識的將斜撐技術(shù)應(yīng)用于外腳手架的搭設(shè)過程中，這是現(xiàn)代建筑工程施工技術(shù)水平提升的具體體現(xiàn)，應(yīng)不斷的完善和推廣應(yīng)用。

［1］齊泓皓．懸挑式外腳手架高層建筑搭設(shè)技術(shù)［J］．門窗，2014，12：158．

［2］陳學(xué)軍．門式外腳手架在萬象·凱旋灣工程中的應(yīng)用［J］．四川建材，2012，04：154～156+158．

［3］袁亞杰．懸挑式外腳手架高層建筑搭設(shè)技術(shù)［J］．門窗，2013，06：172．

TU731.2

A

2095-2066（2016）30-0155-02

2016-10-12