淺談承插型盤扣式鋼管腳手架在弧形建筑中的應用

王惠勇

1.中建五局華東建設有限公司 上海 200042；

2.中國建筑第五工程局有限公司 湖南 長沙 410000

引言

隨著城市公共建筑的快速發展，人們對建筑美學追求越來越高，建筑外立面弧形設計被大量使用，隨之施工過程中出現的弧形外腳手架安全防護問題越來越成為施工過程的重要影響因素，為滿足外側防護架體的要求，弧形建筑腳手架在布置時需要根據連續變化的結構線條不斷進行角度轉換，相較于平直形腳手架，弧形腳手架受建筑外立面及樓層結構布置的因素影響更加明顯，施工難度更大，本文對承插型盤扣式鋼管外腳手架在弧形建筑中的應用進行施工技術研究[1]。

1 工程概況

蒼南大劇院建設工程建筑主體均為24m以下多層公共建筑，上部結構由一個1000座的大劇院及一個400座的多功能小劇場構成，大劇院、小劇場均為橢圓形結構，二者通過中庭連接，整體呈雙橢圓形排布（圖1），大劇院長軸98.8m，短軸71.9m，小劇場長軸69m，短軸53.5m。

2 外架選型

綜合考慮本工程的結構特點，為滿足施工安全、質量、工期等要求，采用承插型盤扣式鋼管腳手架作為本工程外架。

3 工藝原理

承插型盤扣式鋼管腳手架主要由立桿、水平桿、斜桿、可調底座等構配件構成，水平桿和斜桿采用桿端和接頭卡入連接盤，用楔形插銷連接，形成結構幾何不變體系的鋼管支架。

盤扣式外腳手架在插銷未楔緊之前，盤扣橫桿與盤扣立桿之間存在10°的轉動量。通過定位放線確定距離結構外邊緣300mm的內排立桿定位線，再根據立桿橫距確定外排立桿定位線，盤扣立桿根據定位線設置，盤口橫桿通過連接盤與立桿連接固定，每跨進行一個角度偏折，偏折角 θ=（1.8/R）×（360/2π）。為保證美觀，外排立桿間距可按固定間距設置，立桿間距根據受力情況及建筑物的形狀、弧度大小，選擇600～1800的一種或幾種搭配。外排立桿、縱向橫桿定位后，再通過橫向橫桿連接內排立桿。由于內排周長小于外排，內排縱向橫桿除了同外排間距設置外，每間隔幾跨采用縮短300的橫桿進行調節，保證橫向橫桿與縱向橫桿角度偏差在90°±15°以內[2]。

4 工藝流程

測量放線→設置立桿墊板→豎外排立桿→搭設外排縱向水平桿→豎內排立桿→搭設內排排縱向水平桿及橫向水平桿→架體成型后所有插銷緊固→設置水平、豎向斜撐→鋪設腳手板→設置連墻件→掛安全網→驗收

5 施工方法及操作要求

在搭設之前需對進場的腳手架桿配件進行嚴格的檢查，禁止使用規格和質量不合格的桿配件。

在安裝雙排腳手架時，搭設高度不宜超過24m，大于24m的搭設高度要另作設計計算。架體的幾何尺寸可根據需要選擇，立桿的縱距宜選用1.5m或1.8m，且不應大于2.1m，相鄰的水平桿步間距宜選用2m。

設置墊板。腳手架立桿底部要設置墊板或底座，墊板或底座應準確均勻的放在定位線上，如采用墊板，墊板應采用長度不少于2跨、厚度不小于50mm、寬度不小于200mm木墊板。

立桿、橫桿安裝。腳手架架搭設應根據立桿放置可調底座，立桿應垂直插入底座內，第一層立桿宜采用不同長度的橫桿交錯排列，錯開立桿垂直方向的垂直距離≥500mm，應按先立桿后水平桿再斜桿的順序搭設，形成基本的架體單元，并以此擴展搭設成整體腳手架體系。立桿與橫桿連接插銷未楔緊之前，橫桿與立桿連接處可以在一定范圍內自由轉動，施工時根據建筑物外形調整橫桿角度，以滿足建筑物外立面弧形變化的要求。

斜桿安裝。應每隔不大于4跨設置一道豎向或斜向連續斜桿，由底至頂連續設置；當架體搭設高度在24m以上時，應每隔不大于3跨設置一道豎向斜桿；必須在拐角的兩側、開口的兩端、中間每隔六跨搭設橫向斜桿[3]。

拋撐設置。腳手架開始搭設立桿時，應每隔不超過6跨設置一根拋撐，直至連墻件安裝穩定后，方可根據情況拆除。

連墻件設置。應按不大于2步3跨設置連墻件，連墻件應采用可承受拉、壓荷載的剛性桿件，并應與建筑主體結構和架體連接牢固；連墻件應靠近水平桿的盤扣節點設置。

掛安全網。承插型盤扣式外架采用密目安全網封閉防護，安全網張設在外立桿內側，張設高度應超過施工面不小于1.2m。

人行通道設置。設置雙排腳手架人行通道時，應將支撐梁置于通道上方，梁段的尺寸應該根據跨度和承載力來計算。在走道兩邊承插式腳手架上設置傾斜桿，洞口頂部鋪上封閉的防沖板，在兩側設置安全網；通過機動車輛的洞口，安全警告和避碰設施必須安裝。

防雷接地措施。

腳手架四角外層立桿上設置避雷針，避雷針及基地引線均采用Ф12mm的鍍鋅圓鋼焊接，雙面施焊，焊接完成后，所有焊點應涂瀝青漆防腐。

按腳手架長度不超過50m設置上一個接地線與建筑物樓層內避雷系統連接，兩者的連接采用雙面焊接，焊接長度不小于接地引線Ф12mm直徑的6倍。

焊完后用接地電阻測試儀測定電阻，要求沖擊電阻不大于10Ω。

6 檢查與驗收

盤扣腳手架的各材料進場，構配件安裝，外架搭設及施工過程中，項目部應組織項目部管理人員進行分階段檢查驗收，驗收通過后，再報公司質安部驗收，質安部驗收通過后，再報監理公司檢查驗收，檢查階段及檢查內容包括以下幾項內容。

6.1 構配件進場時的檢查與驗收

①構配件應有相應的產品標識及產品質量合格證、型式檢驗報告，并交監理核驗；②構配件應有相應的產品主要技術參數及產品使用說明書；③對腳手架及構架有質量疑問時，應進行質量抽檢和整架試驗。④對所有構配件進行外觀的檢查驗收，檢查焊縫質量（焊縫的飽滿度及焊縫厚度），鋼管直徑及壁厚，拉桿、底托等構件的幾何尺寸及加工質量等是否符合規范及方案設計的要求。

6.2 腳手架搭設時除查驗有關文件外，還應進行現場檢查，檢查應著重以下各項，并記入施工驗收報告

①構配件和加固件是否齊全，質量是否合格，連接和掛扣是否緊固可靠； ②安全網的張掛及扶手的設置是否符合要求；③連墻件的數量、位置和連接方式是否符合方案要求； ④架體垂直度、水平度是否合格； ⑤螺桿擰緊扭力矩不應小于40N·m且不應大于65 N·m。

7 安全保證措施

操作人員必須按規定持證上崗。

架子在搭設過程要做好文明作業，施工作業層上不得堆放任何材料，不得從架子上掉落物品及工具；同時需做好自身安全防護措施，高空作業需穿防滑鞋，戴安全帽，系安全帶，未佩戴安全防護用品不得上架子作業。

在架子上施工的各工種作業人員，應做好相應安全防護措施，不得隨意向下、向外拋、掉物品，不得隨意拆除安全防護裝置。

雨、雪、霧及六級以上大風等天氣，嚴禁進行腳手架搭設、拆除工作。

在腳手架上進行電、氣焊作業時，必須有防火措施和專人看護，安全員巡視檢查。

搭拆腳手架期間，地面應設置圍欄和警戒標志，嚴禁非操作人員入內。

施工管理人員及操作人員進場必須進行三級安全教育和相應考核，腳手架搭設及拆除前需層層落實安全技術交底，做到管理人員及架子工，人人清楚，個個明白。

作業人員必須戴好安全帽，系好安全帶，穿防滑鞋，不得帶病或酒后作業，并遵守國家及成都市有關施工現場管理安全要求。

翻改腳手板時，必須由專業架子工進行，其他工種不得隨意移動或撤除腳手板。

8 施工效果

應用承插型盤扣搭設弧形腳手架，操作簡單、安全可靠，該施工工藝確實可以達到優化腳手架施工目的。

8.1 安全性能高

從結構受力情況來看，承插型盤扣式腳手架采用自鎖式連接盤和銷子，銷子插接后靠自重即可完成鎖緊，且它的縱向和橫向斜桿使每個單元都是固定的三角形格構式結構，架體受到縱向和橫向的力之后都不會發生變形，且盤扣腳手架是一個完整的體系，腳手板和步梯都能起到保證架體穩定和工人安全的作用，因此相比其他腳手架，盤扣腳手架的掛鉤踏板使架子的安全性提升了一個高度。

8.2 與結構貼合度高

橫桿與斜桿上的連接卡鉗通過插銷固定在立桿的連接盤上，立桿與橫桿連接插銷未楔緊之前，橫桿與立桿連接處可以在一定范圍內自由轉動，方向靈活多變，能夠非常好的滿足弧形建筑的結構外形變化要求，保證外架內側橫桿距離結構不超過300mm。

8.3 斜拉桿設置簡單

普通鋼管扣件式腳手架剪刀撐采用6m鋼管設置，對于圓弧形架體剪刀撐設置困難。采用盤扣式外腳手架每4跨設置豎向斜拉桿即可，不需設置剪刀撐。

8.4 搭設簡便，節省工期

盤扣式腳手架的拆裝都非常簡單，一個人配備一把錘就可以輕松地安裝和拆卸，大大地提高了施工效率，節省工期。

9 結束語

本文選用了橢圓形建筑作為研究對象，對其采用的腳手架施工工作情況進行了研究，從工藝原理、施工流程、技術要點及主要施工方法展開了研究工作，從最終的施工效果來看，承插型盤扣腳手架施工工藝技術成熟，連接牢固、結構穩定，能夠很好地滿足弧形建筑的搭設要求，達到較好的安全防護效果。