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建筑施工技术
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脚手架施工
单元4：
4.3 悬挑式脚手架
4.3 悬挑式脚手架
4.3.1悬挑式脚手架构造要求
悬挑式外脚手架是利用建筑结构外边缘向外伸出的悬挑结构来支承外脚手架，将脚手架的荷载全部或部分传递给建筑结构。悬挑脚手架的关键是悬挑支承结构，悬挑支承结构必须有足够的强度、刚度和稳定性，并能将脚手架的荷载传递给建筑结构。
1.适用范围
在高层建筑施工中遇到以下三种情况时，可采用悬挑式外脚手架。
(1)±0.000以下结构工程回填土不能及时回填，而主体结构工程必须立即进行，否则将影响工期。
(2)高层建筑主体结构四周为裙房，脚手架不能直接支承在地面上。
(3)对于超高层建筑施工，脚手架搭设高度超过了架子的允许搭设高度，因此将整个脚手架按允许搭设高度分成若干段，每段脚手架支承在由建筑结构向外悬挑的结构上。
4.3 悬挑式脚手架
2.悬挑支撑结构
悬挑支撑结构主要有以下三类。
（1）用型钢作为梁挑出，端头加钢丝绳（或用钢筋花篮螺栓拉杆）斜拉，组成悬挑支撑结构。由于悬出端支撑杆件是斜拉索（或拉杆），简称为斜拉式。规范规定斜拉索不参与受力计算，故此种脚手架只按悬挑计算。悬挑式脚手架如图4-8所示。
图4-8 型钢悬挑式脚手架
1-钢丝绳拉索 2-型钢挑梁
3-脚手架
4.3 悬挑式脚手架
（a）悬挑脚手架挑梁的连接
（b） 型钢挑梁固定方法
图4-9 悬挑梁连接方法
4.3 悬挑式脚手架
（2）用型钢焊接的三角桁架作为悬挑支撑结构，悬出端的支撑杆件是三角斜撑压杆，又称为下撑式。下撑式悬挑外脚手架悬出端支撑杆件是斜撑受压杆杆，其承载能力由压杆稳定性控制，因此断面较大，钢材用量较多。如图4-10所示。
图4-10 型钢焊接的三角桁架悬挑支撑结构
4.3 悬挑式脚手架
（3）遇阳台处型钢，采用增加钢斜撑。如图4-11所示。
图4-11 阳台处悬挑型钢增加钢斜撑
4.3 悬挑式脚手架
4.3.2悬挑式脚手架设计计算内容
悬挑式脚手架的设计包括两个方面的设计：脚手架部分的设计计算与悬挑部分的设计计算。其中脚手架分的设计计算与单、双排脚手架的设计计算步骤基本一致，只是无须进行地基承载力的计算步骤。
当采用型钢悬挑梁作为脚手架的支承结构时，应进行下列设计计算：
(1)型钢悬挑梁的抗弯强度、整体稳定性和挠度；
(2)型钢悬挑梁锚固件及其锚固连接的强度；
(3)型钢挑梁下建筑结构的承载力计算。
以上计算，利用建筑力学中相应构件的计算公式进行计算，计算简图见图4-12、图4-13。
4.3 悬挑式脚手架
图4-12 悬挑单跨梁计算简图 图4-13 型钢焊接的三角桁架计算简图

（参照图4-8、图4-9） （参照图10）
常见问题解析
【常见问题解析】
工程中常见部分连墙件锚固件采用钢筋锚固及部分悬挑梁设置在阳台板上 ，应该用Φ48钢管与原钢筋搭接双面焊，焊缝长度大于125mm。将悬挑梁的钢筋环设置在非阳台梁板上。
4.4 里脚手架
4.4 里脚手架
由于里脚手架在使用过程中不断转移，装拆频繁，因此要求轻便灵活，装拆方便。其结构形式有折叠式、支柱式和门架式和马凳等。
4.4.1折叠式里脚手架
折叠式里脚手架适用于民用建筑的内墙砌筑和内粉刷，也可用于砖围墙、砖平房的外墙砌筑和粉刷。根据材料不同，分为角钢、钢管和钢筋折叠式里脚手架。角钢折叠式里脚手架（图4-14）的架设间距，砌墙时不超过2m，粉刷时不超过2.5m。可以搭设两步脚手架，第一步高约1m，第二步高约1.65m。钢管和钢筋折叠式里脚手架的架设间距，砌墙时不超过1. 8m，粉刷时不超过2.2m。
4.4 里脚手架
4.4.2支柱式里脚手架
支柱式里脚手架由若干个支柱和横杆组成，适用于砌墙和内粉刷。其搭设间距，砌时不超过2m，粉刷时不超过2.5m。支柱式里脚手架的支柱有套管式和承插式两种形式。图4-15所示为套管式支柱，它是将插管插入立管中，以销孔间距调节高度，在插管顶端的凹形支托内搁置方木横杆，横杆上铺设脚手板。架设高度为1.50～2.10m。
图4-15 套管式支柱（mm）
1-立管 2-销孔 3-插管 4-支脚
4.4 里脚手架
4.4.3门架式里脚手架
门架式里脚手架由两片 A 形支架与门架组成(图4-16)。适用于砌墙和粉刷。支架间距，砌墙时不超过2.2m，粉刷时不超过2.5m。按照支架与门架的不同结合方式，分为套管式和承插式两种。A 形支架有立管和套管两部分，立管常用Φ50X 3mm钢管，支脚可用钢管、钢筋或角钢焊成。套管式的支架立管较长，由立管与门架上的销孔调节架子高度。承插式的支架立管较短，采用双承插管，在改变架设高度时，支架可不再挪。门架用钢管或角钢与钢管焊成，承插式门架在架设第二步时，销孔要插上销钉，防止 A 形支架被撞后转动。
常见问题解析
【常见问题解析】
门式脚手架的步距应与交叉支撑规格配合，门架立杆高墙面净距不宜大于150mm，大于150mm时，应采取内挑架板或其他高口防护的安全措施；门架安装应自一端向另一端延伸，并逐层改变搭设方向，不得相对进行。搭完一步架后，应按要求检查并调整其水平度与垂直度；不配套的门架与配件不得混合使用于同一脚手架。
4.5 其他脚手架
4.5 其他脚手架
4.5.1吊挂式脚手架
悬吊式脚手架也称吊篮，主要用于建筑外墙的施工和装修。它是将架子（吊篮）的悬挂点固定在建筑物顶部悬挑出来的结构上，通过设在每个架子上的简易提升机械和钢丝绳，使吊篮升降，以满足施工要求。悬吊式脚手架具有节约大量钢管材料、节省劳力、缩短工期、操作方便灵活、技术经济效益好等优点。吊篮可分为两大类，一类是手动吊篮，利用手扳葫芦进行升降；一类是电动吊篮，利用电动卷扬机进行升降。
4.5 其他脚手架
1.吊篮的基本组成
吊篮由支承设施（建筑物顶部悬挑梁或桁架）、吊篮绳（钢丝绳或钢筋链杆）、安全绳、葫芦（或倒链）和吊架等组成，如图4-17所示。
械和钢丝绳，使吊篮升降，以满足施工要求。悬吊式脚手架具有节约大量钢管材料、节省劳力、缩短工期、操作方便灵活、技术经济效益好等优点。吊篮可分为两大类，一类是手动吊篮，利用手扳葫芦进行升降；一类是电动吊篮，利用电动卷扬机进行升降。
图4-17 吊篮脚手架
4.5 其他脚手架
2.支设要求
①吊篮内侧与建筑物间隙为0.1～0.2 m，两个吊篮之间的间隙不得大于0.2 m，吊篮的最大长度不宜超过8.0m，宽度为0.8～1.0 m，高度不宜超过两层。吊篮外侧端部防护栏杆高1.5 m，每边栏杆间距不大于0.5m，挡脚板不低于0.18m。吊篮内侧必须于0.6m和1.2 m处各设防护栏杆一道，挡脚板不低于0.18m。吊篮顶部必须设防护棚，外侧面与两端面用密目网封严。
②吊篮的立杆（或单元片）纵向间距不得大于2m。通常支撑脚手板的横向水平杆间距不宜大于1m，脚手板必须与横向水平杆绑牢或卡牢，不允许有松动或探头板。
③吊篮架体的外侧面和两端面应加设剪刀撑或斜撑杆卡牢。
④吊篮内侧两端应装有可伸缩的护墙轮等装置，使吊篮在工作时能靠紧建筑物，以减少架体晃动。同时，超过一层架高的吊篮架要设爬梯，每层架的上下人孔要有盖板。
4.5 其他脚手架
⑤悬挂吊篮的挑梁必须按设计规定与建筑结构固定牢靠，挑梁挑出长度应保证悬挂吊篮的钢丝绳（或钢筋链杆）垂直地面。挑梁之间应用纵向水平杆连接成整体，以保证挑梁结构的稳定。
⑥篮绳若用钢筋链杆，其直径不小于16 mm，每节链杆长800 mm，每5-10 根链杆应相互连成一组，使用时用卡环将各组连接至需要的长度。安全绳均采用直径不小于13 mm的钢丝绳通长到底布置。
⑦吊篮绳若用钢筋链杆，其直径不小于16 mm，每节链杆长800 mm，每5-10 根链杆应相互连成一组，使用时用卡环将各组连接至需要的长度。安全绳均采用直径不小于13 mm的钢丝绳通长到底布置。挑梁与吊篮吊绳连接端应有防止滑脱的保护装置。
4.5 其他脚手架
4.5.2升降式脚手架
附着升降式脚手架是指仅需搭设一定高度并附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，随工程结构施工逐层爬升，并能实现下降作业的外脚手架。这种脚手架适用于现浇钢筋混凝土结构的高层建筑。
附着升降脚手架按爬升构造方式分为导轨式、主套架式、悬挑式、吊拉式（互爬式）等。其中主套架式、吊拉式采用分段升降方式；悬挑式、轨道式既可采用分段升降方式，也可采用整体升降方式。无论采用哪一种附着升降式脚手架，其技术关键是与建筑物有牢固的固定措施，升降过程均有可靠的防倾覆措施，设有安全防坠落装置和措施，具有升降过程中的同步控制措施。
附着升降脚手架主要由架体结构、附着支撑、升降装置、安全装置等组成，如图4-18所示。
4.5 其他脚手架
4.5.2升降式脚手架
附着升降式脚手架是指仅需搭设一定高度并附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，随工程结构施工逐层爬升，并能实现下降作业的外脚手架。这种脚手架适用于现浇钢筋混凝土结构的高层建筑。
附着升降脚手架按爬升构造方式分为导轨式、主套架式、悬挑式、吊拉式（互爬式）等。其中主套架式、吊拉式采用分段升降方式；悬挑式、轨道式既可采用分段升降方式，也可采用整体升降方式。无论采用哪一种附着升降式脚手架，其技术关键是与建筑物有牢固的固定措施，升降过程均有可靠的防倾覆措施，设有安全防坠落装置和措施，具有升降过程中的同步控制措施。
附着升降脚手架主要由架体结构、附着支撑、升降装置、安全装置等组成，如图4-18所示。
图4-18 附着升降脚手架
1-附墙爬升系统 2-吊索 3-架体
4.5 其他脚手架
1.架体结构
架体常用桁架作为底部的承力装置，桁架两端支承于横向刚架或托架上，横向刚架又通过与其连接的附墙支座固定于建筑物上。架体本身一般均采用扣件式钢管搭设，架高不应大于楼层高度的5倍，架宽不宜超过1.2 m，分段单元脚手架长度不应超过8m。主要构件有立杆、纵横向水平杆、斜杆、剪刀撑、脚手板、梯子、扶手等。脚手架的外侧设密目式安全网进行全封闭，每步架设防护栏杆及挡脚板，底部满铺一层固定脚手板。整个架体的作用是提供操作平台、物料搬运、材料堆放、操作人员通行和安全防护等。
4.5 其他脚手架
2.爬升机构
爬升机构是实现架体升降、导向、防坠、固定提升设备、连接吊点和架体通过横向刚架与附墙支座的连接等，它的作用主要是进行可靠的附墙和保证将架体上的恒载与施工活荷载安全、迅速、准确地传递到建筑结构上。
①动力及控制设备。提升用的动力设备主要有手拉葫芦、环链式电动葫芦、液压千斤顶、螺杆升降机、升板机、卷扬机等。目前采用电动葫芦者居多，原因是其使用方便、省力、易控。当动力设备采用电控系统时，一般均采用电缆将动力设备与控制柜相连，并用控制柜进行动力设备控制；当动力设备采用液压系统控制时，一般采用液压管路与动力设备和液压控制台相连，然后液压控制台再与液压管路相连，并通过液压控制台对动力设备进行控制。总之，动力设备的作用是为架体升降提供动力。
4.5 其他脚手架
②安全装置
③导向装置。导向装置的作用是提供架体前后、左右对水平方向位移的约束，限定架体只能沿垂直方向运动，并防止架体在升降过程中晃动、倾覆和水平错动。
④防坠装置。防坠装置的作用是能在动力装置本身的制动装置失效、起重钢丝绳或吊链突然断裂和梯吊梁掉落等情况发生时，瞬间准确，迅速地锁住架体，防止其下坠造成伤亡事故。
⑤同步提升控制装置。同步提升控制装置的作用是在架体升降过程中，控制各提升点保持在同一水平位置上，以防止架体本身与附墙支座的附墙固定螺栓产生次应力和超载而发生伤亡。
4.5 其他脚手架
4.5.3门式脚手架
门式钢管脚手架是20世纪80 年代初由国外引进的一种多功能型脚手架，它由由门架及配件组成。门式钢管脚手架结构设计合理、受力性能好、承载能力高、装拆方便、安全可靠，是目前国际上应用较为广泛的一种脚手架。
1.门式钢管脚手架主要组成部件
门式脚手架由门架、剪刀撑（交叉拉杆）、水平梁架（平行架）、挂扣式脚手板、连接棒和锁臂等构成基本单元，如图4-19、图4-20所示。
将基本单元相互连接起来并增设梯形架、栏杆等部件即构成整片脚手架。
4.5 其他脚手架
图4-19 门式脚手架的基本单元 图4-20 门式脚手架主要部件
（a）门架 （b）水平梁架 （c）剪刀撑
4.5 其他脚手架
2.门式钢管脚手架的搭设与拆除
①搭设。门式脚手架的搭设顺序为：铺放垫木（垫板）→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→装通长大横杆→装连墙件→装连接棒→装上一步门架→装锁臂→重复以上步骤，逐层向上安装一装长剪刀撑→装设顶部栏杆。
②拆除。拆除脚手架时，应设置警戒区和警戒标志，并 由专职人员负责警戒。应自上而下进行，各部件拆除的／顺序与安装顺序相反，不允许将拆除的部件从高空拋下，而应将拆下的部件收集分类后，用垂直吊运机具运至地面，集中堆放保管。
4.5 其他脚手架
4.5.4碗扣式脚手架
碗扣式钢管脚手架的核心部件是碗口接头，它由焊在立杆上的下碗扣、可滑动的上碗扣、上碗扣的限位销和焊在横杆上的接头组成，如图4-21所示。
连接时，只需将横杆插入下碗扣内，将上碗扣沿限位销扣下，顺时针旋转，靠近上碗扣螺旋面使之与限位销顶紧，从而将横杆和立杆牢固地连接在一起，形成框架结构。碗扣式接头可同时连接4 根横杆，横杆可以相互垂直也可以偏转成一定的角度，位置随需要确定。该脚手架具有多功能、高功效、承载力大、安全可靠、便于管理、易改造等优点。
图4-21 碗口接头
4.5 其他脚手架
1.碗扣式钢脚手架的构配件及用途
碗扣式钢脚手架的构配件按其用途可分为主构件、辅助构件和专用构件三类。
（1）主构件。
立杆，由一定长度的Φ48 X 3.5钢管上每隔600 mm安装碗扣接头，并在其顶端焊接立杆焊接管制成，用作脚手架的垂直承力杆。
②顶杆，即顶部立杆，在顶端设有立杆的连接管，以便在顶端插入托撑。
用作支撑架（柱）、物料提升架等顶端的垂直承力杆。
③横杆，由一定长度的Φ48 X 3.5钢管两端焊接横杆接头制成，用作立杆横向连接管，或框架水平承力杆。
④单横杆，仅在Φ48 X 3.5的钢管一端焊接横杆接头，用作单排脚手架横向水平杆。
⑤斜杆，用于增强脚手架的稳定性，提高脚手架的承载力。
⑥底座，由150 mmX150 mmX8 mm的钢板在中心焊接连接杆制成，安装在立杆的底部，用作防止立杆下沉并将上部荷载分散传递给地基的构件。
4.5 其他脚手架
（2）辅助构件（用于作业面及附壁拉结等的杆部件）
①间横杆，为满足普通钢或木脚手板的需要而专设的杆件，可搭设于主架横杆之间的任意部位，用以减小支承间距和支撑挑头脚手板。
②架梯，由钢踏步板焊在槽钢上制成，两端带有挂钩，可牢固地挂在横杆上，用做作业人员上下脚手架的通道。
③连墙撑，该构件为脚手架与墙体结构间的连接件，用以加强脚手架抵抗风载及其他永久性水平荷载的能力，提高其稳定性，防止倒塌。
（3）专用构件（有专门用途的杆部件）。
①挑架，由挑杆和撑杆用碗扣接头固定在楼层内支撑架上构成。用于在其上搭设悬挑脚手架，可直接从楼内挑出，不需在墙体结构设预埋件。
②提升滑轮，用于提升小物料而设计的杆部件，由吊柱、吊架和滑轮等组成。吊柱可插人宽挑梁的垂直杆中固定，与宽挑梁配套使用。
4.5 其他脚手架
2.搭设要点
组装顺序。
组装顺序为，底座→立杆→横杆→斜杆→接头锁紧→，脚手板→上层立杆→立杆连接→横杆。
注意事项。
①立杆、横杆的设置。一般地，双排外脚手架立杆的横向间距取1.2 m，横杆的步距取步距取1.8 m，立杆的纵向间距根据建筑物结构及作用荷载等具体要求确定，常选用1.2m、1.8 m、2.4 m三种尺寸。
②直角交叉。对一般方形建筑物的外脚手架，在拐角处两直角交叉的排架要连在一起，以增加脚手架的整体稳定性。
4.5 其他脚手架
③斜杆的设置。斜杆用于增强脚手架稳定性，可装成节点斜杆，也可装成非节点斜杆，一般情况下斜杆应尽量设置在脚手架的节点上。对于高度在30 m以下的脚手架，可根据荷载情况，设置斜杆的框架面积为整架立面面积的1/5 ～1/2；对于高度在30 m以上的高层脚手架，设置斜杆的框架面积不小于整架面积的1/2。在拐角边缘及端部必须设置斜杆，中间可均匀间隔布置。
④连墙撑的设置。连墙撑是脚手架与建筑墙体结构间的连接，用于提高脚手架的横向稳定性，承受偏心荷载和水平荷载等。一般情况下，对于高度在在30 m以下的脚手架，可4跨3步布置一个（约40m2）;对于高层及重载脚手架，则要适当加密；50 m以下的脚手架至少应3跨3 步布置一个（约25m2：）；50 m以上的脚手架至少应3跨2 步布置一个（约20m2）。连墙撑尽量连接在横杆层碗扣接头内，同脚手架、墙体保持垂直，并随建筑物及架子的升高及时设置，尽量采用梅花形布置方式。
4.5 其他脚手架
4.5.5木、竹脚手架
在我国南方地区和广大乡镇地区仍时常使用传统竹、木脚手架。木脚手架一般使用剥皮杉杆，竹脚手架应用生长3 年以上的毛竹。木、竹脚手架的一般构造要求见表 4-3。
项目 砌筑用 装饰用 满堂架 木 竹 木 竹 木 竹
单排 双排 双排 单排 双排 双排 内侧立柱离墙 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
排距 1.2～1.5 1～1.5 1～1.3 1.2～1.5 1～1.5 1～1.3 1.8～2 1.8～2
柱距 1.5～1.8 1.5～1.8 1.3～1.5 2 2 18 1.8～2 1.8～2
步距 1.2～1.4 1.2～1.4 1.2 1.6～1.8 1.6～1.8 1.6～1.8 1.6～1.8 1.6～1.8
横向水平杆间距 <1 <1 <0.75 1 1 <1 1 <1
横向水平杆悬臂 0.45 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4
表4-3 竹、木多立杆式脚手架的构造要求（m）
常见问题解析
【常见问题解析】
在建筑物屋面上进行悬挂机构的组装时，作业人员应与屋面边缘保持2m以上的距离。组装场地狭小时应采取防坠落措施。2m以上的距离。组装场地狭小时应采取防坠落措施。悬挂机构前支架严禁支撑在女儿墙上、女儿墙外或建筑物挑檐边缘。
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