下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
脚手架是建筑工程施工过程中一种重要的施工工具，是为保证施工现场作业安全、顺利进行而搭设的工作平台，在结构施工、装修施工和设备管道的安装施工中都需要按照操作要求搭设脚手架。
脚手架的种类繁多，但都应符合以下要求：脚手架必须具有足够的强度和稳定性，能够承受施工期间所产生的荷载或在周围环境条件变化时不产生变形、晃动或倾斜，能确保作业人员的人身安全。脚手架要能提供足够的面积，满足材料的堆放和运输，以及人员操作和行走的需要。构造要简单，安装、拆除和周转要方便。要因地制宜，就地取材，量材施用，尽量节约材料。
常用脚手架以钢管脚手架比较普遍，钢管脚手架主要有扣件式钢管脚手架和碗扣式钢管脚手架。
扣件式钢管脚手架是建筑工程中应用最为广泛的一种脚手架类型，其优点是：安装便捷、可灵活布置、能够适应建筑物平面及高度的变化，并且在拆除后能多次使用，节约施工成本、减少投资。但是扣件式脚手架也具有明显的缺点，其扣件易损坏或丢失，螺栓紧固程度差异较大，连接时存在搭接距离等。
扣件式脚手架由纵向水平杆、横向水平杆、扣件、脚手板、立杆、连墙件和安全网等部分做成，见图4.1。
（1）纵向水平杆。纵向水平杆水平设置，其长度不应小于2跨，扣件距立杆轴心线的距离不宜大于跨度的1/3，同一步架中，内外两根纵向水平杆的接头应尽量错开一跨，凡与立杆相交处均必须用直角扣件与立杆固定，以保证脚手架的稳定。
图4.1 扣件式钢管脚手架
1—立杆；2—纵向水平杆；3—横向水平杆；4—脚手板；5—栏杆；6—抛撑；7—斜撑；8—墙体
（2）横向水平杆。横向水平杆设置在纵向水平杆上，凡是立杆与纵向水平杆的相交处均必须设置一根横向水平杆。双排脚手架的横向水平杆，其两端均应用直角扣件固定在纵向水平杆上。单排脚手架的横向水平杆一端应该用直角扣件固定在纵向水平杆上。
（3）扣件。扣件主要用于钢管之间的连接，其基本形式（图4.2）有三种：直角扣件，用于两根钢管成垂直交叉连接；回转扣件，用于两根钢管成任意角度交叉连接；对接扣件，用于两根钢管的对接连接。
图4.2 扣件
（4）脚手板。脚手板一般搭设在横向水平杆上，能够提供施工所需的操作平台，同时将施工荷载传递给水平杆的板件。脚手板一般均应采用三支点支撑，当脚手板长度小于2m时，可采用两支点支撑，但应将两端固定，防止倾覆。脚手板宜采用对接平铺，其外伸长度应为100～150mm，当采用搭接铺设时，其搭接长度应大于200mm，见图4.3。
图4.3 脚手板对接搭接尺寸
（5）立杆。立杆是平行于建筑物外立面并且与地面垂直的杆件，其主要作用是将脚手架上的各种荷载传递到底座上。立杆属于受压构件，失稳是其主要破坏形式。每根立杆均应设置标准底座，同时必须与纵、横向扫地杆固定。为了保证立杆的稳定性立杆必须用刚性固定件与建筑物可靠连接。脚手架的最大架设高度可以根据排距、步距和不同的施工荷载选定。当工程所需的脚手架高度大于最大架设高度时，可由上向下计，在等于最大架设高度的以下部位，采取双立杆或其他措施。
（6）连墙件。连墙件脚手架和建筑物连接处的部件，主要作用是防止脚手架倾覆。连墙件分为刚性和柔性两种。一般情况下为保证连接的可靠性，脚手架均采用刚性连墙件与建筑物连接。而对于高度在24m以下的脚手架，可采用柔性连墙件拉结，此时必须配有顶撑（顶到建筑物墙面的横向水平杆）顶在混凝土圈梁、杆等结构部位，以防止向内倾覆。24m以上的双排脚手架均应采用刚性固定件连接。
（7）安全网。安全网包括立网和平网。其主要用途是保证工人在施工过程中的安全，以及减少施工中产生的扬尘对周围环境的污染。
（1）搭设。扣件式脚手架在搭设之前应对场地进行处理，地基表面应平整，排水畅通，如果表层土质松软，应该加150mm厚碎石或碎砖夯实，对高层建筑脚手架基础应进行验算。垫板、底座均应准确地放在定位线上。
脚手架搭设顺序为：摆放扫地杆→逐根竖立立杆并与扫地杆扣紧→安装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安装第二步大横杆→加设临时斜撑杆，上端与大横杆扣紧（在装设连墙杆后拆除）→安装第三、第四步大横杆→安装第二步连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→依次类推至脚手架搭设完→挂立网。
开始搭设第一节立杆时，每6跨应暂设一根抛撑，当搭设至设有连墙件的构造层时，应立即设置连墙件与墙体连接，当装设两道连墙件后，抛撑便可拆除。双排脚手架的小横杆靠墙一端应离开墙体装饰面至少100mm，杆件相交的伸出端长度不应小于100mm，以防止杆件滑脱；扣件规格必须与钢管外径相一致，扣件螺栓拧紧，扭力矩不应小于40N·m，并不应大于70N·m；除操作层的脚手板外，宜每隔12m高满铺一层脚手板，在脚手架全高或高层脚手架的每个高度区段内，铺板不多于6层，作业不超过3层，或根据设计搭设。遇到门洞时，不论是单排、双排架均可挑空1～2根立杆，并将悬空的立杆用斜杆逐根连接，使荷载分布到两侧立杆上，单排架遇到窗洞时，可增设立杆或设一短杆将荷载传递到两侧的横向水平杆上。
（2）拆除。在拆除脚手架之前，施工单位应制定安全有效的施工方案，并且应对架体上的杂物进行清理，对架体结构进行检查，同时还要对拆除区域进行围挡，禁止其他人员进入。脚手架拆除应严格遵循相应的顺序，自上而下、后搭先拆、先搭后拆。禁止上下同时拆除，或先将整层连墙件或数层连墙件拆除后再拆除其余杆件。如果采用分段拆除，其高差不应大于两步架高，当拆除至最后一节立杆时，应先加设临时抛撑，后拆除连墙件，拆下的材料应及时分段集中运至地面，严禁向下抛扔。
碗扣式钢管脚手架是近几年在我国建筑施工中快速发展的一种多功能脚手架，其具有显著的优点：接头处拼接速度快，从而减轻了工人的劳动强度，同时提高施工效率；相比扣件式脚手架整体性较好，解决了偏心的问题；维护费用低，碗扣与杆件固定，不易丢失；接头强度较高，力学性能优良。
图4.4 碗扣接头构造
（1）碗扣式钢管脚手架的构造。碗扣式钢管脚手架的核心部件是碗扣接头，由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成，如图4.4所示。
（2）碗扣式脚手架的搭设。碗扣式脚手架的接头是立杆同横杆、斜杆的连接装置，应确保接头锁紧。搭设时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆、斜杆等接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。
对于碗扣式脚手架的搭设高度也有一定的限制。一般情况下其搭设高度不大于20m，当设计高度大于20m时，应根据荷载计算进行搭设。
碗扣式钢管脚手架立杆横距为 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。
工具式脚手架包括附着式升降脚手架、高处作业吊篮和外挂防护架等，其架体结构和构配件为定型化标准化产品，拆装方便，可反复使用。
附着式升降脚手架又称爬架，是仅搭设一定高度并附着于工程结构上，依靠在架体上或工程结构上的专用升降设备来实现架体结构随工程施工逐层爬升或下降的外脚手架，适用于建筑物立面构造简单的高层建筑、超高层建筑或高耸构筑物。
（1）附着式升降脚手架的组成。如图4.5所示，附着式升降脚手架主要由竖向主框架和导轨、水平支撑桁架、脚手架架体、附墙支座（吊点）、提升装置、同步控制装置、防倾覆装置及防坠落装置等组成。
（2）附着式升降脚手架技术原理。附着式升降脚手架是利用已浇筑的混凝土结构将脚手架和提升机构分别固定（附着）在结构上。升降操作前解除结构对脚手架的约束，通过提升机构升降脚手架到位。利用附墙支座将脚手架固定在结构上。下次升降前，解除结构对升降机构的约束，将其安装在下次升降需要的位置，将提升机构和脚手架连接，解除结构对脚手架的约束，完成升降。使用状态下，脚手架依靠附墙支座的固定和提升机构的连接保证安全。升降状态时，脚手架依靠提升机构和防坠装置保证安全。
图4.5 竖向主框架构成
（3）附着式升降脚手架的基本要求。架体结构高度不得大于5倍楼层高，架体宽度不得大于1.2m；直线布置的架体支承跨度不得大于7m，折线或曲线布置的架体相邻两个主框架支承点处架体外侧的距离不得大于5.4m；架体的水平悬挑长度不得大于2m，且不得大于跨度的1/2；架体全高与支承跨度的乘积不得大于110m 2 ；架体悬臂高度不得大于架体高度的2/5和4m；附着式升降脚手架必须在每个竖向主框架处设置升降设备，升降设备应采用电动葫芦或电动液压设备，单跨升降时可采用手动葫芦，升降设备必须与建筑结构和架体有可靠连接；固定升降动力设备的建筑结构必须安全可靠，设置电动液压设备的架体部位，应有加强措施。附着式升降脚手架必须安装防倾覆、防坠落和同步升降控制的安全装置。
外挂防护架是用于结构施工临边防护的支架。每个架体单元由竖向主框架、水平防护构架、三角臂和连墙件等组成，如图4.6所示。在结构施工中利用其他设备提升，伴随施工层升高并固定，至主体结构完工时拆除。外挂防护架的施工荷载，包括作业层（只限一层）上的作业人员、随身工具的重量不得大于0.8kN/m 2 。
防护层应根据施工需要确定位置。防护层应满铺脚手板，外侧设护栏和挡脚板。防护层与建筑物的距离不得大于150mm。外挂防护架底层还应采用水平安全网将底层与建筑之间的缝隙全封闭。应根据施工专项方案的要求，在建筑结构上设置预埋件。应根据外挂防护架的设计要求，做好防护架支撑点和连墙点的连接。每片架体应独立与建筑物连接；不得在提升装置受力前放松支撑和拆除连墙件；不得在施工过程中拆除连墙件。提升时，必须按照“提升一片、固定一片、封闭一片”的原则进行，严禁提前拆除两片以上的架体、分片处的连接杆、立面及底部封闭设施。
图4.6 外挂防护架示意图