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摘要：随着我国高层建筑的层数和高度的增加，作为施工机具的砌筑和装饰施工用脚手架，也有很大的发展。扣件式钢管脚手架凭借其搭设方便灵活，安全性较高等优点，成为高层建筑施工常用的施工机具，怎样规范搭设扣件式钢管外脚手架是当前建筑施工中还存在的一个重要问题。
关键词：扣件式钢管脚手架；搭设；高层建筑；使用现状
中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：
引言：
高层建筑施工中，脚手架使用量大、要求高、技术较复杂，对人员安全、施工质量、施工速度和工程成本有重大影响，需有专门的设计和计算，还要绘制脚手架施工图。
1.扣件式钢管脚手架的使用中的主要问题
1.1 材料方面存在的问题。目前市场供应现状较乱，主要是杆件厚度普遍不足，规范要求3.6mm，施工方为了节约成本，实际使用的3.0mm-3.5mm居多。
1.2 基础不结实。基础没硬化，或垫木不符合要求，脚手架投入使用后，由于荷载的逐步增加，加之受风刮雨淋等气候的影响，再因基础不结实，很容易造成架体不均匀沉降，引起变形。
1.3 立杆跨距过大。没严格按计算确定跨距。
1.4 立杆和水平杆接头未错开。检查发现，相当多工地在搭设过程中，立杆和水平杆未严格按规范进行错开搭设，形成部分水平和竖向断开面，造成架体稳定性不足，强度不够。
1.5 剪刀撑设置不规范。在检查中发现工地施工存在的问题较多，如跨度不够、不连续、不贯通、未生根、与水平面夹角偏小、搭接长度不足、搭接扣件不足、搭设滞后等。高度在24m以上的双排脚手架的外侧面没在整个高度上连续设置剪刀撑。
1.6 小横杆设置不合理。现场检查发现的主要问题有：架体主节点没全部设置小横杆，而是采用隔根搭设的方法，部分小横杆在与内外大横杆连结扣件只有一个。这样只是省了一些材料，但却对整体产生安全隐患。
1.7 搭设进度滞后。相当多工程脚手架搭设与主体工作面不同步，主要是滞后，造成工作面安全隐患重重。
1.8 连墙件设置不规范。施工现场主要表现在数量不足、缺少刚性连接、转角和开口处未层层设置。
1.9 杆端扣件外预留长度不足。
1.10 脚手板铺设不规范。施工现场主要表现为脚手板不满铺、脚手板与小横杆未扎紧、外侧无挡脚板。
2.扣件式钢管脚手架的搭设
2.1 扣件式钢管脚手架的组成及材料要求。
扣件式钢管脚手架是以标准的钢管杆件(立杆、大横杆、小横杆、斜撑)和特制扣件组成的脚手架骨架，与脚手板、防护构件、连墙件等组成。脚手架钢管宜采用Φ48.3×3.6 钢管，立杆和大横杆长度为4～6 m，小横杆长度为1.5～2.2m。每根钢管的最大质量不应大于25.8kg。扣件应采用可锻铸铁或铸钢制作，按其形式和作用有三种：直角扣件(十字扣)，旋转扣件、对接扣件。扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N·m 时，不得发生破坏。扣件连接直交的两根直径48mm钢管用直角扣件，其允许安全荷载为12.5kN；连接两根任意相交钢管用旋转扣件，其允许安全荷载为12.5kN；两根对接钢管连接用对接扣件，其允许安全荷载为25kN。扣件质量应符合《钢管脚手架》的有关规定。在使用前应对扣件进行检查，对有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件不得使用。连墙件可用管材、型材或线材。脚手板可采用钢、木、竹材料制作，单块脚手板的质量不宜大于30kg。
2.2 搭设计算。
根据实际工程的需要先确定脚手架的几何尺寸，包括：排距、步距、连墙件间距、支撑搭设、高度、长度等。
2.2.1 纵、横向水平杆计算：
（1）抗弯强度计算：
=M/W 式中：—纵、横水平杆抗弯强度；M—纵、横水平杆最大弯矩。M横=qlb2[1-(a1/lb)2]/8M纵=0.175F×l。W—截面抵抗矩。F—钢材抗弯强度设计值、Q—作用在横向水平杆的线荷载设计值。q=1.4(QP+QK)S1 。QP—脚手板自重、QK—施工荷载标准值、1—施工层上横向水平杆间距、F—横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值。F＝0.5qlb(1+a1/lb).
（2）抗弯刚度计算：
＜[]
—纵横向水平杆的挠度、[]—纵横向水平杆的容许挠度。横=5 qKlb4/348EI 纵=1.146FKl3/100EI。式中：qk—横向水平杆线荷载标准值、E—钢材的弹性模量206×103N/mm、I—截面惯性矩、l—柱距、Fk—横向水平杆传给纵向水平杆的集中荷载标准值。
（3）扣件抗滑移：
R=2.15F≤RC
RC—扣件抗滑移承力设计值8.5KN。
2.2.2 脚手架立杆稳定性计算：
N/φA+MW/W≤f
式中：N—所计算立杆段的轴向力设计值。N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9×1.4∑NQk, NG1K—脚手架结构自重产生的轴向力标准值；NG2k—构配件自重产生的轴向力标准值；NQk—施工荷载产生的轴向力标准值总和，内、外立杆各按一纵距内施工荷载总和的1/2 取值。
2.2.3 搭设高度计算：
[H]=(φAf-(1.2NG2K+0.9×1.4(ΣNQK﹢MWKφA/W))/1.2gk
式中：[H]—腳手架允许搭设高度（m），gk—立杆承受的每米结构自重标准值（kN/m），按规范JGJ130-2011附录A表A.0.1取用。
2.2.4 连墙件计算：
（1）脚手架与建筑物的连接件的计算（按轴心受压计算）：
NH≤φAfc
式中：NH—连墙件所受水平力设计值。NH=HW+3.0KN，HW—风荷载产生的水平力设计值。HW=1.4WK×AW，WK—垂直于脚手架表面风荷载标准值、AW—迎风面积。等于连墙件竖直和水平间距的乘积、A—连墙件的截面面积。
（2）连墙件与脚手架，连墙件与建筑物的连接承载力计算：
NH≤NV
式中： NV—连接的抗剪承载力设计值。采用扣件连接时NV=8.5KN（一个扣件）；17．0KN
2.2.5 立杆地基承载力计算：
P=Nk/A≤fg
式中：P—立杆基础底面处的平均压力标准值（kPa）。Nk—上部结构传至立杆基础顶面的轴向力标准值（kN）。 A—基础底面面积（m2）。fg—地基承载力特征值（kPa），f=kb×fk。
2.3 扣件式钢管外脚手架搭设应该注意的问题
2.3.1 基础坚实平整。要求基础经夯实或硬化，排水畅通。垫木、底座符合要求。
2.3.2 搭设有序同步。为保证脚手架搭设过程中的稳定性，必须按施工组织设计中规定的搭设顺序进行搭设。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连墙件以上两步。每搭完一步脚手架后，应按规定校正立柱的垂直度、步距、柱距和排距。横向扫地杆设于纵向扫地杆下部，为便于地面施工作业，第一步高度不宜小于1.8m。
2.3.3 横竖长短搭配。搭设立杆时，不同规格的钢管严禁混合使用。底部立杆需用不同长度的钢管，使相邻两根立杆的对接扣件错开至少500 mm，竖第一节立杆时，每6跨临时设一根抛撑，待连墙件安装后再拆除，搭至有连墙件处时，应立即设置连墙件。相邻上下和内外大横杆互相错开，使接口不在同跨同步内。对于纵向水平杆的搭设，除满足构造要求外，对于封闭型外脚手架的同一步纵向水平杆，必须四周交圈，用直角扣件与内外角柱固定。纵向水平杆应用直角扣件固定在立柱内侧。横向水平杆的搭设除满足构造要求外，对于双排脚手架其靠墙一端至墙装饰面的距离应小于100 mm；对于单排脚手架，横向水平杆不应设置在设计上不允许留脚手眼的部位，如砖过梁上及与过梁成60°角的三角形范围内、宽度小于1 m的窗间墙、梁或梁垫下及其两侧各500mm范围内、砖砌体门窗洞口两侧3／4砖和转角处3／4范围内、独立或附墙砖柱处等。
2.3.4 满足基本构造要求。连墙件、剪刀撑、横向斜撑、抛撑都需按构造要求搭设。剪刀撑、横向斜撑的下端需落地，支撑在垫块或垫板上。当横向斜撑妨碍操作时，可临时解除一步架的横向斜撑，用后必须及时补上。剪刀撑与水平面夹角严格控制在45°～60°，扣件规格必须与钢管外径相同。螺栓拧紧扭力矩应不小于40Nm，亦不应大于60 Nm。在六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止脚手架搭拆作业。
3.结语
扣件式钢管脚手架是施工现场常用的工具之一，规范合理的搭设扣件钢管脚手架能提高其安全性，减少施工事故的发生。因此在搭设的过程中要严格的操作，为施工提供安全保障。
参考文献：
[1]杜荣军．扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全[J]．《施工技术》，2002年3期.
[2]王传宝，楚玉战．扣件式钢管脚手架构造与搭设技术探讨[J]．《世界家苑》，2011年2期.
关键词：扣件式钢管脚手架；搭设；高层建筑；使用现状
中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：
引言：
高层建筑施工中，脚手架使用量大、要求高、技术较复杂，对人员安全、施工质量、施工速度和工程成本有重大影响，需有专门的设计和计算，还要绘制脚手架施工图。
1.扣件式钢管脚手架的使用中的主要问题
1.1 材料方面存在的问题。目前市场供应现状较乱，主要是杆件厚度普遍不足，规范要求3.6mm，施工方为了节约成本，实际使用的3.0mm-3.5mm居多。
1.2 基础不结实。基础没硬化，或垫木不符合要求，脚手架投入使用后，由于荷载的逐步增加，加之受风刮雨淋等气候的影响，再因基础不结实，很容易造成架体不均匀沉降，引起变形。
1.3 立杆跨距过大。没严格按计算确定跨距。
1.4 立杆和水平杆接头未错开。检查发现，相当多工地在搭设过程中，立杆和水平杆未严格按规范进行错开搭设，形成部分水平和竖向断开面，造成架体稳定性不足，强度不够。
1.5 剪刀撑设置不规范。在检查中发现工地施工存在的问题较多，如跨度不够、不连续、不贯通、未生根、与水平面夹角偏小、搭接长度不足、搭接扣件不足、搭设滞后等。高度在24m以上的双排脚手架的外侧面没在整个高度上连续设置剪刀撑。
1.6 小横杆设置不合理。现场检查发现的主要问题有：架体主节点没全部设置小横杆，而是采用隔根搭设的方法，部分小横杆在与内外大横杆连结扣件只有一个。这样只是省了一些材料，但却对整体产生安全隐患。
1.7 搭设进度滞后。相当多工程脚手架搭设与主体工作面不同步，主要是滞后，造成工作面安全隐患重重。
1.8 连墙件设置不规范。施工现场主要表现在数量不足、缺少刚性连接、转角和开口处未层层设置。
1.9 杆端扣件外预留长度不足。
1.10 脚手板铺设不规范。施工现场主要表现为脚手板不满铺、脚手板与小横杆未扎紧、外侧无挡脚板。
2.扣件式钢管脚手架的搭设
2.1 扣件式钢管脚手架的组成及材料要求。
扣件式钢管脚手架是以标准的钢管杆件(立杆、大横杆、小横杆、斜撑)和特制扣件组成的脚手架骨架，与脚手板、防护构件、连墙件等组成。脚手架钢管宜采用Φ48.3×3.6 钢管，立杆和大横杆长度为4～6 m，小横杆长度为1.5～2.2m。每根钢管的最大质量不应大于25.8kg。扣件应采用可锻铸铁或铸钢制作，按其形式和作用有三种：直角扣件(十字扣)，旋转扣件、对接扣件。扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N·m 时，不得发生破坏。扣件连接直交的两根直径48mm钢管用直角扣件，其允许安全荷载为12.5kN；连接两根任意相交钢管用旋转扣件，其允许安全荷载为12.5kN；两根对接钢管连接用对接扣件，其允许安全荷载为25kN。扣件质量应符合《钢管脚手架》的有关规定。在使用前应对扣件进行检查，对有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件不得使用。连墙件可用管材、型材或线材。脚手板可采用钢、木、竹材料制作，单块脚手板的质量不宜大于30kg。
2.2 搭设计算。
根据实际工程的需要先确定脚手架的几何尺寸，包括：排距、步距、连墙件间距、支撑搭设、高度、长度等。
2.2.1 纵、横向水平杆计算：
（1）抗弯强度计算：
=M/W
（2）抗弯刚度计算：
＜[]
—纵横向水平杆的挠度、[]—纵横向水平杆的容许挠度。横=5 qKlb4/348EI 纵=1.146FKl3/100EI。式中：qk—横向水平杆线荷载标准值、E—钢材的弹性模量206×103N/mm、I—截面惯性矩、l—柱距、Fk—横向水平杆传给纵向水平杆的集中荷载标准值。
（3）扣件抗滑移：
R=2.15F≤RC
RC—扣件抗滑移承力设计值8.5KN。
2.2.2 脚手架立杆稳定性计算：
N/φA+MW/W≤f
式中：N—所计算立杆段的轴向力设计值。N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9×1.4∑NQk, NG1K—脚手架结构自重产生的轴向力标准值；NG2k—构配件自重产生的轴向力标准值；NQk—施工荷载产生的轴向力标准值总和，内、外立杆各按一纵距内施工荷载总和的1/2 取值。
2.2.3 搭设高度计算：
[H]=(φAf-(1.2NG2K+0.9×1.4(ΣNQK﹢MWKφA/W))/1.2gk
式中：[H]—腳手架允许搭设高度（m），gk—立杆承受的每米结构自重标准值（kN/m），按规范JGJ130-2011附录A表A.0.1取用。
2.2.4 连墙件计算：
（1）脚手架与建筑物的连接件的计算（按轴心受压计算）：
NH≤φAfc
式中：NH—连墙件所受水平力设计值。NH=HW+3.0KN，HW—风荷载产生的水平力设计值。HW=1.4WK×AW，WK—垂直于脚手架表面风荷载标准值、AW—迎风面积。等于连墙件竖直和水平间距的乘积、A—连墙件的截面面积。
（2）连墙件与脚手架，连墙件与建筑物的连接承载力计算：
NH≤NV
式中： NV—连接的抗剪承载力设计值。采用扣件连接时NV=8.5KN（一个扣件）；17．0KN
2.2.5 立杆地基承载力计算：
P=Nk/A≤fg
式中：P—立杆基础底面处的平均压力标准值（kPa）。Nk—上部结构传至立杆基础顶面的轴向力标准值（kN）。 A—基础底面面积（m2）。fg—地基承载力特征值（kPa），f=kb×fk。
2.3 扣件式钢管外脚手架搭设应该注意的问题
2.3.1 基础坚实平整。要求基础经夯实或硬化，排水畅通。垫木、底座符合要求。
2.3.2 搭设有序同步。为保证脚手架搭设过程中的稳定性，必须按施工组织设计中规定的搭设顺序进行搭设。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连墙件以上两步。每搭完一步脚手架后，应按规定校正立柱的垂直度、步距、柱距和排距。横向扫地杆设于纵向扫地杆下部，为便于地面施工作业，第一步高度不宜小于1.8m。
2.3.3 横竖长短搭配。搭设立杆时，不同规格的钢管严禁混合使用。底部立杆需用不同长度的钢管，使相邻两根立杆的对接扣件错开至少500 mm，竖第一节立杆时，每6跨临时设一根抛撑，待连墙件安装后再拆除，搭至有连墙件处时，应立即设置连墙件。相邻上下和内外大横杆互相错开，使接口不在同跨同步内。对于纵向水平杆的搭设，除满足构造要求外，对于封闭型外脚手架的同一步纵向水平杆，必须四周交圈，用直角扣件与内外角柱固定。纵向水平杆应用直角扣件固定在立柱内侧。横向水平杆的搭设除满足构造要求外，对于双排脚手架其靠墙一端至墙装饰面的距离应小于100 mm；对于单排脚手架，横向水平杆不应设置在设计上不允许留脚手眼的部位，如砖过梁上及与过梁成60°角的三角形范围内、宽度小于1 m的窗间墙、梁或梁垫下及其两侧各500mm范围内、砖砌体门窗洞口两侧3／4砖和转角处3／4范围内、独立或附墙砖柱处等。
2.3.4 满足基本构造要求。连墙件、剪刀撑、横向斜撑、抛撑都需按构造要求搭设。剪刀撑、横向斜撑的下端需落地，支撑在垫块或垫板上。当横向斜撑妨碍操作时，可临时解除一步架的横向斜撑，用后必须及时补上。剪刀撑与水平面夹角严格控制在45°～60°，扣件规格必须与钢管外径相同。螺栓拧紧扭力矩应不小于40Nm，亦不应大于60 Nm。在六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止脚手架搭拆作业。
3.结语
扣件式钢管脚手架是施工现场常用的工具之一，规范合理的搭设扣件钢管脚手架能提高其安全性，减少施工事故的发生。因此在搭设的过程中要严格的操作，为施工提供安全保障。
参考文献：
[1]杜荣军．扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全[J]．《施工技术》，2002年3期.
[2]王传宝，楚玉战．扣件式钢管脚手架构造与搭设技术探讨[J]．《世界家苑》，2011年2期.