脚手架

模块三脚手架工程主要内容脚手架类型与搭设要求；脚手架的搭设、拆除及安全要求；砌体材料垂直运输学习要求：·了解脚手架工程在建筑施工中的作用。·熟悉脚手架的分类、选型、构造组成、搭设及拆除的基本要求。·掌握扣件式多立杆钢管脚手架的构造组成及技术要求。各类脚手架的构造要求，多立杆脚手架的设计和计算。学习重点、难点：学习方法：在理论教学同时，宜结合图片、动画及视频等形式学习和理解脚手架的类型、搭设程序和拆除要求，建议结合工程施工进行现场教学。建议学时数：6学时脚手架工程的特点及其发展方向•脚手架是建筑施工中不可缺少的临时设施。它是为解决在建筑物高部位施工而专门搭设的，用作操作平台、施工作业和运输通道、并能临时堆放施工用材料和机具。因此，脚手架在砌筑工程、混凝土工程、装修工程中有着广泛的应用。•我国脚手架工程的发展大致经历了三个阶段。第一阶段是解放初期到20世纪60年代，脚手架主要利用竹、木材料。20世纪60年代末到20世纪70年代，出现了钢管扣件式脚手架、各种钢制工具式里脚手架与竹木脚手架并存的第二阶段。20世纪80年代以后迄今，随着土木工程的发展，国内一些研究、设计、施工单位在从国外引入的新型脚手架基础上，经多年研究、应用，开发出一系列新型脚手架，进入了多种脚手架并存的第三阶段。目前脚手架的发展趋势是采用金属制作的、具有多种功用的组合式脚手架，可以适用不同情况作业的要求。第一节脚手架的分类•脚手架可根据与施工对象的位置关系，支承特点、结构形式以及使用的材料等划分为多种类型。•一.按照与建筑物的位置关系划分：•1.外脚手架：外脚手架沿建筑物外围从地面搭起，既用于外墙砌筑，又可用于外装饰施工。其主要形式有多立杆式、框式、桥式等。多立杆式应用最广，框式次之。桥式应用最少。•2.里脚手架：里脚手架搭设于建筑物内部，每砌完一层墙后，即将其转移到上一层楼面，进行新的一层砌体砌筑，它可用于内外墙的砌筑和室内装饰施工。里脚手架用料少，但装拆频繁，故要求轻便灵活，装拆方便。其结构型式有折叠式、支柱式和门架式等多种。二.按照支承部位和支承方式划分：•1.落地式：搭设（支座）在地面、楼面、屋面或其他平台结构之上的脚手架。•2.悬挑式：采用悬挑方式支固的脚手架，其挑支方式又有以下3种。1.架设于专用悬挑梁上；2.架设于专用悬挑三角桁架上；3.架设于由撑拉杆件组合的支挑结构上。其支挑结构有斜撑式斜拉式拉撑式和顶固式等多种。•3.附墙悬挂脚手架:在上部或中部挂设于墙体挑挂件上的定型脚手架。•4.悬吊脚手架:悬吊于悬挑梁或工程结构之下的脚手架。•5.附着升降脚手架（简称“爬架”）：附着于工程结构依靠自身提升设备实现升降的悬空脚手架。•6.水平移动脚手架:带行走装置的脚手架或操作平台架。•三.按其所用材料分为:木脚手架、竹脚手架和金属脚手架；•四.按其结构形式分为:多立杆式、碗扣式、门型、方塔式、附着式升降脚手架及悬吊式脚手架等。第二节外脚手架一、扣件式钢管脚手架1.构造要求2.扣件式钢管脚手架的搭设要求扣件式钢管脚手架是属于多立杆式外脚手架中的一种。其特点是：杆配件数量少；装卸方便，利于施工操作；搭设灵活，能搭设高度大；坚固耐用，使用方便。多立杆式外脚手架由立杆、大横杆、小横杆、斜撑、脚手板等组成。其特点是每步架高可根据施工需要灵活布置，取材方便，钢、木、竹等均可应用。多立杆式脚手架分为双排式和单排式两种形式。双排式沿外墙侧设两排立杆，小横杆两端支承在内外二排立杆上，多、高层房屋均可采用，当房屋高度超过50m时，需专门设计。单排式沿墙外侧仅设一排立杆，其小横杆与大横杆连接，另一端承在墙上，仅适用于荷载较小，高度较低（＜＝25m，墙体有一定强度的多层房屋。）如图3-1所示。图3-1多立杆式脚手架a)立面；b)侧面（双排）；c)侧面（单排）1—立杆；2—大横杆；3—小横杆；4—脚手板；5—栏杆；6—抛撑；7—斜撑（剪刀撑）；8—墙体1.构造要求•扣件式脚手架是由标准的钢管杆件和特制扣件组成的脚手架骨架与脚手板、防护构件、连墙件等组成的，是目前最常用的一种脚手架。•(1)钢管杆件•钢管杆件包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、斜杆和抛撑（在脚手架立面之外设置的斜撑）。•钢管杆件一般采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或无缝钢管，也有外径50～51mm，壁厚3～4mm的焊接钢管或其他钢管。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管最大长度为4～6.5m，最大重量不宜超过250N，以便适合人工操作。用于小横杆的钢管长度宜在1.8～2.2m，以适应脚手宽的需要。(2)扣件扣件为杆件的连接件。有可锻铸铁铸造扣件和钢板压制扣件两种。扣件的基本形式有三种，如图3-2（1）、图3-2（2）、图3-2（3）所示：对接扣件：对接扣件用于两根钢管的对接连接；旋转扣件：用于两根钢管呈任意角度交叉的连接；直角扣件：用于两根钢管呈垂直交叉的连接。图3-2（1）扣件形式（a）直角扣件（b）旋转扣件（c）对接扣件（a）(b)(c)对接扣件直角扣件旋转扣件图3-2（2）扣件形式图3-2（3）扣件形式(3)脚手板•脚手板一般用厚2mm的钢板压制而成，长度2～4m，宽度250mm，表面应有防滑措施。也可采用厚度不小于50mm的杉木板或松木板，长度3～6m，宽度200～250mm；或者采用竹脚手板，有竹笆板和竹片板两种形式。脚手板的材质应符合规定，且脚手板不得有超过允许的变形和缺陷。(4)连墙件连墙件将立杆与主体结构连接在一起，可用钢管、型钢或粗钢筋等，其间距如表3-1所示。表3-1连墙件的布置脚手架类型脚手架高度m垂直间距m水平间距m双排≤60≤6≤650≤4≤6单排≤24≤6≤6每个连墙件抗风荷载的最大面积应小于40m2。连墙件需从底部第一根纵向水平杆处开始设置，附墙件与结构的连接应牢固，通常采用预埋件连接。连墙杆每3步5跨设置一根，其作用不仅防止架子外倾，同时增加立杆的纵向刚度，如图3-3所示。（a）(b)(c)（d）(e)(f)图3-3连墙杆的做法（a）（b）（c）双排；（d）单排（剖面）；（e）（f）单排1-扣件；2-短钢管；3-铅丝与墙内埋设的钢筋环拉住；4-顶墙横杆；5-木楔；6-短钢管(5)底座•扣件式钢管脚手架的底座用于承受脚手架立柱传递下来的荷载，底座一般采用厚8mm，边长150～200mm的钢板作底板，上焊150mm高的钢管。底座形式有内插式和外套式两种（图3-4），内插式的外径D1比立杆内径小2mm，外套式的内径D2比立杆外径大2mm。图3-4扣件式钢管脚手架底座a)内插式底座；b)外套式底座1—承插钢管；2—钢板底座一、扣件式钢管脚手架1.扣件式钢管脚手架•2.扣件式钢管脚手架的搭设要求•(1)扣件式钢管脚手架搭设范围内的地基要夯实找平，做好排水处理,防止积水浸泡地基。•(2)立杆中大横杆步距和小横杆间距可按表3-2选用，最下一层步距可放大到1.8m，便于底层施工人员的通行和运输。表3-2扣件式钢管脚手架构造尺寸和施工要求•立杆底座须在底下垫以木板或垫块。杆件搭设时应注意立杆垂直，竖立第一节立柱时，每6跨应暂设一根抛撑(垂直于大横杆，一端支承在地面上)，直至固定件架设好后方可根据情况拆除。•剪刀撑设置在脚手架两端的双跨内和中间每隔30m净距的双跨内，仅在架子外侧与地面呈45°布置。搭设时将一根斜杆扣在小横杆的伸出部分，同时随着墙体的砌筑，设置连墙杆与墙锚拉，扣件要拧紧。•脚手架的拆除按由上而下逐层向下的顺序进行，严禁上下同时作业。严禁将整层或数层固定件拆除后再拆脚手架。严禁抛扔，卸下的材料应集中。严禁行人进入施工现场，要统一指挥，上下呼应，保证安全。二、碗扣式钢管脚手架•1.基本构造碗扣式钢管脚手架是我国参考国外经验自行研制的一种多功能脚手架，其杆件节点处采用碗扣连接，由于碗扣是固定在钢管上的，构件全部轴向连接，力学性能好，其连接可靠，组成的脚手架整体性好，不存在扣件丢失问题。碗扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似，不同之处主要在于碗扣接头。碗扣接头是该脚手架系统的核心部件，它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。（图3-5）上碗扣、上碗扣和限位销按60cm间距设置在钢管立杆之上，其中下碗扣和限位销则直接焊在立杆上。组装时，将上碗扣的缺口对准限位销后，把横杆接头插入下碗扣内，压紧和旋转上碗扣，利用限位销固定上碗扣。碗扣接头可同时连接4根横杆，可以互相垂直或偏转一定角度。图3-5碗扣接头a)连接前；b)连接后1—立杆；2—上碗扣；3—下碗扣；4—限位销；5—横杆；6—横杆接头2.碗扣式脚手架的搭设要求•碗扣式钢管脚手架立柱横距为1.2m，纵距根据脚手架荷载可为1.2m，1.5m，1.8m，2.4m，步距为1.8m，2.4m。搭设时立杆的接长缝应错开，第一层立杆应用长1.8m和3.0m的立杆错开布置，往上均用3.0m长杆，至顶层再用1.8m和3.0m两种长度找平。高30m以下脚手架垂直度应在1/200以内，高30m以上脚手架垂直度应控制在1/400～1/600，总高垂直度偏差应不大于100mm.三、门型脚手架•1.构造要求•2.门型脚手架的搭设要求门型脚手架又称多功能门型脚手架，是一种工厂生产、现场搭设的脚手架，是目前国际上应用最普遍的脚手架之一。1构造要求•门型脚手架由门式框架、剪刀撑和水平梁架或脚手板构成基本单元，如图3-6(a)所示。•将基本单元连接起来即构成整片脚手架，如图3-6(b)所示。•门型脚手架的主要部件如图3-7所示。•门型脚手架的主要部件之间的连接形式有制动片式。图3-6门式钢管脚手架a)基本单元；b)门式外脚手架1—门式框架；2—剪刀撑；3—水平梁架；4—螺旋基脚；5—连接器；6—梯子；7—栏杆；8—脚手板门型架交叉拉杆连接棒可调底座简易底座可调U型锁臂点栏杆柱扣墙图3-7门式脚手架主要部件2门型脚手架的搭设与拆除•门型脚手架一般按以下程序搭设：•铺放垫木(板)→拉线、放底座→自一端起立门架并随即装剪刀撑→装水平梁架(或脚手板)→装梯子→需要时，装设通常的纵向水平杆→装设连墙杆→照上述步骤，逐层向上安装→装加强整体刚度的长剪刀撑→装设顶部栏杆。搭设门型脚手架时，基底必须先平整夯实。外墙脚手架必须通过扣墙管与墙体拉结，并用扣件把钢管和处于相交方向的门架连接起来。整片脚手架必须适量放置水平加固杆(纵向水平杆)，前三层要每层设置，三层以上则每隔三层设一道。在架子外侧面设置长剪刀撑。使用连墙管或连墙器将脚手架与建筑物连接。高层脚手架应增加连墙点布设密度。拆除架子时应自上而下进行，部件拆除顺序与安装顺序相门式脚手架架设超过10层，应加设辅助支撑，一般在高8～11层门式框架之间，宽在5个门式框架之间，加设一组，使部分荷载由墙体承受（图3-8）。•图3-8门式钢管脚手架的加固处理a)转角用钢管扣紧；b）用附墙管与墙体锚固；c)用钢管与墙撑紧1—门式脚手架；2—附墙管；3—墙体；4—钢管；5—混凝土板四、附着升降式脚手架•1.自升降式脚手架•2.互升降式脚手架•3.整体升降式脚手架升降式脚手架是沿结构外表面满搭的脚手架，在结构和装修工程施工中应用较为方便，但费料耗工，一次性投资大，工期亦长。因此，近年来在高层建筑及筒仓、竖井、桥墩等施工中发展了多种形式的外挂脚手架，其中应用较为广泛的是升降式脚手架，包括自升降式、互升降式、整体升降式三种类型。升降式脚手架主要特点是：①脚手架不需满搭，只搭设满足施工操作及安全各项要求的高度；②地面不需做支承脚手架的坚实地基，也不占施工场地；③脚手架及其上承担的荷载传给与之相连的结构，对这部分结构的强度有一定要求；④随施工进程，脚手架可随之沿外墙升降，结构施工时由下往上逐层提升，装修施工时由上往下逐层下降。1、自升降式脚手架自升降脚手架的升降运动是通过手动或电动倒链交替对活动架和固定架进行升降来实现的。从升降架的构造来看，活动架和固定架之间能够进行上下相对运动。当脚手架工作时，活动架和固定架均用附墙螺栓与墙体锚固，两架之间无相对运动；当脚手架需要升降时，活动架与固定