土建工程建筑脚手架稳定等技术问题探讨

钱华

【摘要】对于建筑工程来说，脚手架是其施工过程中的必备设备。其承受的荷载大小以及其稳定性的研究一直是行业的重点，就当前来说，对于脚手架的设计以及相关的载荷检测技术，下世纪的使用中存在一定不足和缺陷，为解决上述的误区，在本文中笔者对相关的问题进行总结的同时，提出了相关的建议和检测的技术革新，供广大技术人员参考。

【关键词】土建工程;建筑;脚手架;技术问题

国内关于落地脚手架结构的研究起源于上世纪60年代，而以英、日、法为代表的其他国家在上世纪70年代前后就已经制定出了完整的脚手架应用标准。他们认为，这种架式形态结构满足“单元集合”的力学承载条件，可通过计算复支撑力学指标的方式，然而传统扣件式钢管脚手架对高层住宅复杂形体结构的适应能力有限，很难实现对附着升降架体的稳定支撑。为解决此类问题，本文对附着受力进行分析实验，改进高层住宅落地式脚手架附墙安全稳定支撑施工技术方案，并通过对比实验的方式，分析落地式脚手架支撑性能。

1、建筑工程脚手架静力、动力特性分析

1.1支撑载荷

为实现脚手架的安全性附墙支撑，附着架体立杆间的纵向距离不得超过1.5 m、横向距离不得超过1.05m，相邻纵杆、横杆间的步距实值也必须小于1.5m。按照实际层高高度来计数，连墙杆竖直间距水平需要保持在4.5m-5.0m 之間，也就是常说的“每层三跨”施工技术[1]。按照高层住宅的形体结构进行设置，为保证附墙安全施工的有效性，首排脚手架立杆的实际位置必须低于落地支撑线，整个底部立杆则采取不同长度钢管参差布置的搭建方式，利用钢管立杆间的接头交错布置原理，使相邻横杆间的高度方向相互错开达到500mm，且要求同一区域内的架体接头必须处于不同跨度分区环境中。

1.2振动分析

与支撑载荷及其他静力有限元条件一样，架体振动方程建立必须选取固定的单元位移模式，也就是在脚手架外测立面的首端和尾端各设置一道独立的剪刀撑结构。为获取最大化的附墙稳定性支撑系数，该结构必须由架体底部延续至顶部单元。出于安全性考虑，相邻两道竖直剪刀撑之间的净距离数值不得大于15m。通常情况下，剪刀撑斜杆宜采用搭接的连接形式，相距1m的架体之间至少应保留2个旋转扣件，以实现脚手架与墙体之间的固定性支撑。在脚手架负重的情况下，剪刀撑斜杆会出现一定程度的振动趋势，为避免附墙安全性支撑能力的下降，旋转扣件的固定位置必须保持在横向水平杆伸出端之上，而扣件中心线与脚手架主节点间的实值距离则不宜超过150mm。在搭设首层脚手架时，应沿架体四周设置多个斜支撑结构，除拐角点保持双向谐振形态外，其余各支撑节点均处于单向谐振形态 ，以便后续施工性拆除的直接实施。

2、土建工程建筑脚手架稳定等技术问题

当前双排碗扣式钢管脚手架在建筑行业里占据的市场份额越来越多，其主要原因是这种类型的脚手架具有相对来说承载力大，施工效率高以及安全可靠等优点。

2.1架体安装工艺流程

架体安装工艺流程为：底层搭设前搭设操作平台→布置第1道龙骨板，加固龙骨板→安装竖龙骨、下承重梁、三角支撑、斜弦杆→安装第1步安全网→安装第2道龙骨板、刚性拉结杆、三角支撑、斜弦杆→安装第2、3步安全网，上承重梁，三角支撑及下节导轨→安装第1道附墙支座、第1步内挑板、翻板→安装第3道龙骨板、竖龙骨、电动环链葫芦、第2节导轨、第4步安全网→安装第4、5道龙骨板，竖龙骨，第5、6步安全网，高300mm斜弦杆→安装第2、3道附墙支座，提升挂座→安装第6道龙骨板、第7步安全网→安装高800mm斜弦杆、大横杆→安装顶部斜支撑→布置电控柜、分布电缆线、同步报警器、提升钢丝绳，接线、调试电器系统→预紧电动环链葫芦、检查验收、拆除架体与结构上部拉接，同时提升1层→安装全部完毕，进入提升循环[2]。

2.2架体提升工艺流程

架体提升工艺流程为：提升前架体检查、材料清理→拆除架体分片断头材料、临时连接杆、离墙间隙封闭材料→开始提升→到位调整吊点水平→安装拧紧支顶器→封闭离墙间隙、架体分片断片处→顶部刚性拉结，松掉链条→运行结束，检查验收。

2.3架体下降工艺流程

架体下降工艺流程为：下降前向作业人员进行交底→全面检查提升机构、架体及障碍→检查电动葫芦、线路并调试预紧→拆除最上一个附墙支座，下降时打开支顶器，挂好联动钢丝绳→下降架体一个楼层高→调紧支顶器→将提升钢丝绳、附墙支座周转到下层安装位置→将最上一个导向件安装到最下一层位置→准备进入下一次下降循环。

2.4架体拆除工艺流程

架体拆除工艺流程为：整片架体拆除前，用塔吊固定将要拆除的单元→拆除拉结连接件和附墙件螺栓→将架体吊卸至地面→每拆除一个吊架体，对相邻的待拆除架体做水平拉结加固，并做临时栏杆防护→依次顺延拆除相邻的架体→重复以上步骤。

3、关键安全稳定技术操作要点

3.1爬架与预制结构外墙板连接节点设计

对应不同类型的建筑外形，须在施工前进行图纸深化，确定出符合工程的附墙支座类型和数量，随后确定螺栓孔位图，绘制PC深化图，加工构件并预埋螺栓孔，所设计的各种连接节点受力需进行结构验算，确保结构承载力和架体整体稳定性。完成上述前期工作后，将大大方便现场拼装及材料周转过程，且提高了施工精度。

3.2预制结构外墙灌浆控制

爬架大部分附墙支座安装于预制结构上。在使用前，预制结构的承载能力能否满足爬架工作要求是需要重点关注的问题，这里最关键的就是外墙灌浆的控制。本方案架体高10.5m，覆盖建筑3.5层，即架体静止状态对应的楼层为底部2层已完成，上部1层（第N层）正在施工，架体外口高于第N层1.9 m。底部2层设置附墙支座，第N层施工阶段不设置附墙支座（架体悬臂4.7 m），当第 N-1层浇筑完毕并达到C15强度后，即可安排提升。提升时，提升受力点（提升挂座）位于第N-2层，该层已浇筑8d（按每层施工工期8d计算），如需灌浆强度满足要求，则至少在提升前1d完成第N-2层灌浆工作。同时，提升完毕后，由于第N-1层未灌浆，因此，设置于第N-2层顶板的斜拉杆需待第 N-1层墙板灌浆强度达到C15以后，方可拆除[3]。

3.3与其他作业的协调配合

（1）在塔吊附墙处，采用特质的1.3～2.4 m活动龙骨板，2块龙骨板之间采用转角连接角钢连接。当附墙和龙骨板碰撞时，转角连接角钢松开一边螺栓，通过钢丝绳拉力把活动龙骨板翻转上去。翻转上去前，在龙骨板上下（避开附墙）增加临时横龙骨，架体通过附墙后恢复活动龙骨板，安装好转角连接角钢。（2）人货梯启用时间晚于爬架，因此在爬升使用期间，人货梯作业楼层位于爬架以下，无交叉碰撞影响;下降时则不同，在脚手架下降时，先将施工电梯部位附着式升降脚手架拆除，并做好临边围挡封闭，使脚手架与施工电梯形成2个独立的部分。

结语：

总而言之，脚手架安全管理工作应该严格按照建筑工程安全管理规范要求，从多个方面针对外脚手架安全管理问题进行统筹规划与合理部署，以确保外脚手架安全管理质量以及效果得以达到预期。其中，对于外脚手架安全管理涉及的要点问题应该予以重点把握，以防止因个人操作失误而对整体施工造成不利影响。除此之外，管理人员方面应该肩负起自身的管理重任，坚持按照安全管理理念原则，对外脚手架安全管理问题进行集中加强管理，以确保建筑现场施工安全、合理。

参考文献：

[1]叶中豹，张 劼.扣件式满堂脚手架稳性非线性分析[J].安徽水利水电学院学报，2011，18（1）：34～36.

[2]施炳华.探讨扣件式钢管脚手架的稳定计算问题[J].施工技术，2004，33（2）：44～46.

[3]施炳华.扣件式钢管模板支架的稳定设计计算问题[J].建筑科学，2004，20（1）：55～57.