扣件式脚手架施工方案易忽视的三个问题之探讨

杨峰（湖北冶金建设有限公司）

【摘要】针对脚手架施工方案中悬挑脚手架的搭设（防护）高度及荷载计算、脚手架连墙件的设置，模架抗倾覆性验算等三个问题进行了分析和探讨。

【关键词】悬挑脚手架 连墙件 作业面 防护 模板支架 抗倾覆

1 悬挑脚手架搭设（防护）高度及荷载计算

1.1分段悬挑脚手架的搭设高度

分段悬挑脚手架上下层架体立杆很多方案均设计在同一竖向位置，所以分段悬挑脚手架高度很多只设计搭设到上层悬挑脚手架悬挑钢梁的底部，这样导至施工要安装悬挑钢梁的这层楼面时脚手架的搭设（防护）高度未能高出作业面1500mm，给施工作业活动带来安全隐患。在设计施工方案时，可将上下层悬挑脚手架立杆位置相对错位，将下层悬挑脚手架搭设高度搭至作业面上1500mm高度，所以在上下段悬挑架之间应存在一个1500mm高重叠区（见图1）。编制施工方案时应考虑这些细节，并提供细部施工样图以方便施工。

1.2分段悬挑脚手架的荷载计算

悬挑钢梁安装在楼板面，但往往遇到楼板混凝土强度未到，位于上层的钢丝绳挂点还没有埋设，而施工和防护用的脚手架必须继续往上搭设的情况。这时悬挑架支撑钢梁要设置临时支撑点，待条件具备后方拆除临时支撑，架体转由悬挑钢梁承担。如果对悬挑钢梁的临时支撑设计由专门的支撑在下层楼板上的斜撑来承担，因斜撑的固定，支撑点的连接、拆除均不易实施, 且不合算，故很少采用。一般临时支撑可由下段悬挑架来支撑（见上图1）。那么对下段悬挑架体进行安全验算时应考虑作为上段悬挑架的临时支撑而增加的荷载。编制施工方案在对悬挑脚手架进行安全验算时，往往易忽视这种下段悬挑架体考虑作为上段悬挑架的临时支撑时增加的荷载，而仅仅考虑了本段悬挑脚手架上作用的施工和自重荷载。

2 脚手架连墙件的设置

有的施方案对连墙件的设置仅仅说明是按几步几跨布置，没有考虑在按设计需要布置连墙件的地方是否存在不能布置的情况，并且预先提供处理方法。常见的情况有如下二种:

第一种情况：连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，此处通常设置困难。

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第6.4.2条规定，连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时应采用其它可靠措施固定。第一步纵向水平杆的位置通常在地面以上1.8m附近，除靠近柱子处可埋设铁件外通常是没有很好的固定点的，规范的要求难以满足。规范提供的措施是搭设拋撑，缺点是占用施工场地。根据规范对6.4.2条的解释，由于第一步立柱所承受的轴向力最大，是保证脚手架稳定性的控制杆件，在该处设置连墙件是从构造上保证脚手架立杆局部稳定性的重要措施之一，笔者认为可通过将底层架体单立杆改为双立杆，通过增大立杆受力截面，增强立杆局部稳定性来解决该处不能设置连墙件的问题。

第二种情况：连墙件的布置位置与层高错位过多，导致不好布置。

为了方便人员通过（过小横杆不低头）脚手架步距一般取1800mm左右，楼层的层高与步距的倍数很难匹配，存在连墙件设计位置远离楼面边梁的情况，根据规范，连墙件的布置宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，因此设置连墙件存在困难。解决的办法可按下面两种方法：

①可以采用与楼层相匹配的步距，一般在1500mm左右，在楼层边梁上设埋件连接，当然这样步距的脚手架使用的便利性差，不利人员通行，不是最好选择。

②规范在考虑安全性时，还应考虑一定的便利性，规范规定的连墙件设置规定对施工的便利性有约束。笔者认为对步距在1.8m以下的架体，在连墙件无良好固定点位置时，可对连墙件连接立杆局部采取加强措施（设双立杆）的情况下在非主节点处设置连墙件。连墙件的作用是为了减少架体横向变形，为分析设双立杆对架体横向变形的影响，取一步距立杆作为计算对象，以单位力1kN作用下，作用点在规范允许的偏移主节点300mm时立杆变形值与采用双立杆，作用点在立杆中部时变形值比较（见下表1），结果表明步距在1800mm以下时（含1800mm），双立杆的变形值均小于等于作用点偏移主节点300mm时立杆的变形值。计算结果见下表1。

根据上表计算结果，如果将单立杆改为双立杆，对步距1800mm以内的脚手架连墙件支点设在立杆中部应是可行的。据此连墙件可按竖向间距取层高（一般相当于二步至三步）布置，就近与楼板预埋柱连接（见下图2示）。

连墙件的受力验算按实际受荷面积验算。为了适应已有的脚手架计算软件，可将层高换算成步距，取大值进行验算。这样设置连墙件的缺点是会增加约8%左右的立杆及一定数量扣件，经济性差些，但架体与结构体的连接清晰、方便；架体1.8m的步距适宜操作人员行走，有利于解决连墙件设置不规范的问题。

3忽视排架柱模板支架的抗倾覆验算

大部分模板支架因底面积大，其抗倾覆一般均满足要求，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》也只是提出了要求，并没给出详细的验算方法。各流行的施工计算软件对模板支架的抗倾覆验算均不进行。但是对高大厂房现浇排架柱脚手架工程，尤其是柱子混凝土设计成一次性浇注完工时，因搭设的扣件架高宽比一般较大，编制施工方案时就不能忽视架体的抗倾覆验算。抗倾覆力矩主要来源于自重，倾覆力矩主要由风荷载产生，两者的比值称为抗倾覆安全系数（可用k表示），k的取值无相关规范进行规定，参考可取1.2。因架体与主体结构之间的拉接是模板，不能承受水平力，所以对风荷载的计算，应按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）对风荷载的计算公式ωk=βz*μsμzωo进行计算。对公式中的基本风压ωo 考虑脚手架使用期短，参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》做法乘以0.7修正系数；对公式中μs的取值，因排架脚手架结构与《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》提供的脚手架的风荷载体型系数μs表适用的脚手架结构类型有所不同，宜按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）提供的方法进行计算。

参考文献

[1]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

[3] 施炳华.脚手架的倾覆与稳定计算.施工技术，2010，39（03）

扣件式脚手架施工方案易忽视的三个问题之探讨