多立杆式脚手架搭设在建筑物的外部,可用于外墙砌筑、外墙装饰、外墙保温。多立杆式脚手架按采用的材料分为木脚手架、竹脚手架、钢管扣件式脚手架。
钢管扣件式脚手架是目前使用最为广泛的一种脚手架。其主要优点为:搭设拆除方便、搭设灵活、适应性强;坚固耐用、周转次数多;可用作模板支架、上料平台或栈桥等。钢管扣件式脚手架由钢管杆件、扣件、底座和脚手板等组成,如图3.1 所示。
图3.1 多立杆扣件式钢管脚手架的构造
1—立杆;2—大横杆;3—小横杆;4—斜撑;5—剪刀撑;6—墙体;7—抛撑;8—砖墙;
9—底座;10—脚手板;11—防护栏杆:12—纵向扫地大横杆;13—横向扫地小横杆
(1)底座
设于立杆底部的垫座,用以增大立杆底部面积和传递脚手架荷载,如图3.2 所示。底座下可设垫板,进一步增大传力面积,防止发生不均匀下沉。
图3.2 脚手架底座
(2)扣件
采用螺栓紧固的扣接连接件称为扣件。扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件,材质应符合《钢管脚手架扣件》(GB 15831—2006)的规定。扣件的基本形式有 3 种:旋转扣件[图3.3(a)],用于平行或斜交杆件之间的连接;直角扣件[图3.3(b)],用于垂直交叉杆件之间的连接;对接扣件[图3.3(c)],用于杆件的对接连接。另外,脚手架采用的扣件在螺栓拧紧扭矩达 65 N·m时,不得发生破坏。
图3.3 扣件形式
(3)立杆
脚手架中,垂直于水平面的竖向杆件称为立杆。双排脚手架中,离开墙体一侧的立杆(或单排立杆)称为外立杆;靠近墙体一侧的立杆称为内立杆。立杆一般为 48 mm×3.5 mm的焊接钢管,长度为 4~6.5 m。每根立杆底部应设置底座或垫板。脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于 200 mm处的立杆上。横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。立杆基础不在同一高度时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长 2 跨与立杆固定,高低差不应大于 1 m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于 500 mm。立杆接长除顶层顶部外,其余各层必须采用对接扣件连接,以防止偏心矩。相邻两根立杆的对接扣件应错开一步,其错开的垂直距离不应小于 500 mm。
对接接头应尽量靠近立杆、纵向水平杆和横向水平杆的交点。偏离该节点的距离宜小于步距的 1/3,并靠近连墙件。
(4)纵向水平杆
沿脚手架纵向设置的水平杆称为纵向水平杆。纵向水平杆宜设置在立杆的内侧。其长度应不小于 3 跨;纵向水平杆接长宜釆用对接扣件,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设在同步或同跨内;不同步或不同跨的两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于 500 mm;各接头中心至最近主接点的距离不宜大于纵距的 1/3。
(5)横向水平杆
沿脚手架横向设置的水平杆称为横向水平杆,其长度为2.1~2.3 m。在主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。采用冲压脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,双排脚手架的横向水平杆两端均应采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的一端应用直角扣件固定在纵向水平杆上,另一端应插入墙内,插入长度不应小于 180 mm。
(6)连墙件
为防止脚手架内倾外仰,必须按规范要求设置连墙件。连墙件的材质应符合《碳素结构钢》(GB/ T 700—2006)中Q235—A级钢的规定。连墙杆的强度、稳定性和连接强度应符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018—2002)、《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)等规定。
24 m以下的单排及双排脚手架,一般采用刚性连墙件,如图3.4 所示,也可采用如图3.5 所示的柔性连墙件( >6 mm),但必须配以顶撑,以防止脚手架向内倾斜。高度在 24 m以上的双排脚手架,必须釆用刚性连墙件与建筑物可靠连接。连墙件必须釆用可承受拉力和压力的构造,其布置间距见表3.1。
图3.4 连墙件刚性做法
1—扣件;2—短钢管;3—墙
(7)水平斜拉杆
水平斜拉杆是设在脚手架内、外排立杆间的步架平面内的“之”字形斜杆,可增强脚手架的横向刚度。
由于水平斜拉杆的位置是在大横杆和小横杆交叉确立的步架平面内,因此在图3.1 中无法体现。
图3.5 连墙件柔性做法
1—拉结铅丝;2—短钢管;3—顶墙横杆;4—木楔;5—墙体
表3.1 连墙件布置最大间距
注:h—步距;L—纵距。
(8)剪刀撑
为保证脚手架的整体刚度和稳定性,双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑,单排脚手架应设剪刀撑。高度在 24 m以下的单、双排脚手架,均必须在外侧立面两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置。高度在 24 m以上的双排脚手架,应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。每道剪刀撑宽度不应小于 4 跨,且不应小于 6 m,斜杆与地面的倾角宜在 45°~60°。架体中部应每隔 12~15 m搭设一副剪刀撑。
剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心至主节点的距离不宜大于 150 mm。
(9)抛撑
脚手架刚开始搭设时,由于连墙件还未设置,为确保脚手架的稳定性,应每间隔几跨(多为 6 跨)设置一根抛撑。即用一根斜钢管,一端用旋转扣件连接在立杆上;另一端斜撑在地面,起支撑作用,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
(10)脚手板
脚手板用于搭设施工作业层。作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面 120~150 mm。脚手板应设置在 3 根横向水平杆上。脚手板长度小于 2 m时,可采用 2 根横向水平杆支撑,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻。脚手板平铺对接时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长度应取 130~150 mm,两块脚手板外伸长度之和不应大于 300 mm;脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于 200 mm,其伸出横向水平杆的长度应不小于 100 mm,如图3.6 所示。
(11)防护栏杆
在脚手架上部应搭设高度不小于 1 m的防护栏杆,其下部还应设置挡脚板,以保证高空施工作业人员的安全。
图3.6 脚手板搭设示意图
(1)工艺流程
钢管扣件式脚手架搭设程序:摆放扫地纵向水平杆→逐根立立杆,随即与扫地杆扣紧→搭设扫地横向水平杆,并与立杆扣紧→搭设第 1 步纵向水平杆,并与立杆扣紧→搭设第 1 步横向水平杆→搭设第 2 步纵向水平杆→搭设第 2 步横向水平杆→搭设临时抛撑→搭设第 3 步、第 4 步的纵向水平杆和横向水平杆→固定连墙件→接长立杆→搭设剪刀撑→铺脚手板→搭设防护栏杆。
(2)搭设要点
搭设脚手架的地基须平整坚实,并有可靠的排水措施,防止积水浸泡引起地基不均匀沉陷,对高层建筑应进行基础强度验算。脚手架应按施工组织设计进行搭设,并注意搭设顺序。脚手架立杆下端应设底座或垫板(垫木),并应准确放在定位线上。搭设第 1 节立杆时,为保持其稳定性,应按构造要求每 6 跨设一根抛撑。脚手架搭设至连墙件构造层时,应马上装设连墙件,以保证搭设的脚手架安全。
双排脚手架,横向水平杆内侧一端应距砌体至少 100 mm作为砌体装饰抹灰的操作空间。脚手架杆件相交时,外伸的长度不得小于 100 mm,以防杆件变形造成滑脱。搭设脚手架所用的各种扣件必须扣牢拧紧,不得有松动现象发生,一般扭矩为 40~60 kN·m。从顶层作业层的脚手板往下计,宜每隔 12 m满铺一层脚手板,以增大其整体稳定性。
(3)拆除要点
脚手架的拆除作业应自上而下,后搭设者先拆,先搭设者后拆,严禁上下同时作业。连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。分段拆除高差不应大于两步,若高差大于两步,应增设连墙件加固。脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约 6.5 m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。高空拆卸脚手架时,各构件应用绳系住再下放,严禁高空抛扔。拆除的脚手架部件应分类、分规格进行堆码,严禁乱堆乱放。