淺談承插型盤扣式鋼管腳手架在弧形建筑中的應(yīng)用

王惠勇

1.中建五局華東建設(shè)有限公司 上海 200042；

2.中國(guó)建筑第五工程局有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410000

引言

隨著城市公共建筑的快速發(fā)展，人們對(duì)建筑美學(xué)追求越來(lái)越高，建筑外立面弧形設(shè)計(jì)被大量使用，隨之施工過(guò)程中出現(xiàn)的弧形外腳手架安全防護(hù)問(wèn)題越來(lái)越成為施工過(guò)程的重要影響因素，為滿足外側(cè)防護(hù)架體的要求，弧形建筑腳手架在布置時(shí)需要根據(jù)連續(xù)變化的結(jié)構(gòu)線條不斷進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換，相較于平直形腳手架，弧形腳手架受建筑外立面及樓層結(jié)構(gòu)布置的因素影響更加明顯，施工難度更大，本文對(duì)承插型盤扣式鋼管外腳手架在弧形建筑中的應(yīng)用進(jìn)行施工技術(shù)研究[1]。

1 工程概況

蒼南大劇院建設(shè)工程建筑主體均為24m以下多層公共建筑，上部結(jié)構(gòu)由一個(gè)1000座的大劇院及一個(gè)400座的多功能小劇場(chǎng)構(gòu)成，大劇院、小劇場(chǎng)均為橢圓形結(jié)構(gòu)，二者通過(guò)中庭連接，整體呈雙橢圓形排布（圖1），大劇院長(zhǎng)軸98.8m，短軸71.9m，小劇場(chǎng)長(zhǎng)軸69m，短軸53.5m。

2 外架選型

綜合考慮本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為滿足施工安全、質(zhì)量、工期等要求，采用承插型盤扣式鋼管腳手架作為本工程外架。

3 工藝原理

承插型盤扣式鋼管腳手架主要由立桿、水平桿、斜桿、可調(diào)底座等構(gòu)配件構(gòu)成，水平桿和斜桿采用桿端和接頭卡入連接盤，用楔形插銷連接，形成結(jié)構(gòu)幾何不變體系的鋼管支架。

盤扣式外腳手架在插銷未楔緊之前，盤扣橫桿與盤扣立桿之間存在10°的轉(zhuǎn)動(dòng)量。通過(guò)定位放線確定距離結(jié)構(gòu)外邊緣300mm的內(nèi)排立桿定位線，再根據(jù)立桿橫距確定外排立桿定位線，盤扣立桿根據(jù)定位線設(shè)置，盤口橫桿通過(guò)連接盤與立桿連接固定，每跨進(jìn)行一個(gè)角度偏折，偏折角 θ=（1.8/R）×（360/2π）。為保證美觀，外排立桿間距可按固定間距設(shè)置，立桿間距根據(jù)受力情況及建筑物的形狀、弧度大小，選擇600～1800的一種或幾種搭配。外排立桿、縱向橫桿定位后，再通過(guò)橫向橫桿連接內(nèi)排立桿。由于內(nèi)排周長(zhǎng)小于外排，內(nèi)排縱向橫桿除了同外排間距設(shè)置外，每間隔幾跨采用縮短300的橫桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證橫向橫桿與縱向橫桿角度偏差在90°±15°以內(nèi)[2]。

4 工藝流程

測(cè)量放線→設(shè)置立桿墊板→豎外排立桿→搭設(shè)外排縱向水平桿→豎內(nèi)排立桿→搭設(shè)內(nèi)排排縱向水平桿及橫向水平桿→架體成型后所有插銷緊固→設(shè)置水平、豎向斜撐→鋪設(shè)腳手板→設(shè)置連墻件→掛安全網(wǎng)→驗(yàn)收

5 施工方法及操作要求

在搭設(shè)之前需對(duì)進(jìn)場(chǎng)的腳手架桿配件進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，禁止使用規(guī)格和質(zhì)量不合格的桿配件。

在安裝雙排腳手架時(shí)，搭設(shè)高度不宜超過(guò)24m，大于24m的搭設(shè)高度要另作設(shè)計(jì)計(jì)算。架體的幾何尺寸可根據(jù)需要選擇，立桿的縱距宜選用1.5m或1.8m，且不應(yīng)大于2.1m，相鄰的水平桿步間距宜選用2m。

設(shè)置墊板。腳手架立桿底部要設(shè)置墊板或底座，墊板或底座應(yīng)準(zhǔn)確均勻的放在定位線上，如采用墊板，墊板應(yīng)采用長(zhǎng)度不少于2跨、厚度不小于50mm、寬度不小于200mm木墊板。

立桿、橫桿安裝。腳手架架搭設(shè)應(yīng)根據(jù)立桿放置可調(diào)底座，立桿應(yīng)垂直插入底座內(nèi)，第一層立桿宜采用不同長(zhǎng)度的橫桿交錯(cuò)排列，錯(cuò)開(kāi)立桿垂直方向的垂直距離≥500mm，應(yīng)按先立桿后水平桿再斜桿的順序搭設(shè)，形成基本的架體單元，并以此擴(kuò)展搭設(shè)成整體腳手架體系。立桿與橫桿連接插銷未楔緊之前，橫桿與立桿連接處可以在一定范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，施工時(shí)根據(jù)建筑物外形調(diào)整橫桿角度，以滿足建筑物外立面弧形變化的要求。

斜桿安裝。應(yīng)每隔不大于4跨設(shè)置一道豎向或斜向連續(xù)斜桿，由底至頂連續(xù)設(shè)置；當(dāng)架體搭設(shè)高度在24m以上時(shí)，應(yīng)每隔不大于3跨設(shè)置一道豎向斜桿；必須在拐角的兩側(cè)、開(kāi)口的兩端、中間每隔六跨搭設(shè)橫向斜桿[3]。

拋撐設(shè)置。腳手架開(kāi)始搭設(shè)立桿時(shí)，應(yīng)每隔不超過(guò)6跨設(shè)置一根拋撐，直至連墻件安裝穩(wěn)定后，方可根據(jù)情況拆除。

連墻件設(shè)置。應(yīng)按不大于2步3跨設(shè)置連墻件，連墻件應(yīng)采用可承受拉、壓荷載的剛性桿件，并應(yīng)與建筑主體結(jié)構(gòu)和架體連接牢固；連墻件應(yīng)靠近水平桿的盤扣節(jié)點(diǎn)設(shè)置。

掛安全網(wǎng)。承插型盤扣式外架采用密目安全網(wǎng)封閉防護(hù)，安全網(wǎng)張?jiān)O(shè)在外立桿內(nèi)側(cè)，張?jiān)O(shè)高度應(yīng)超過(guò)施工面不小于1.2m。

人行通道設(shè)置。設(shè)置雙排腳手架人行通道時(shí)，應(yīng)將支撐梁置于通道上方，梁段的尺寸應(yīng)該根據(jù)跨度和承載力來(lái)計(jì)算。在走道兩邊承插式腳手架上設(shè)置傾斜桿，洞口頂部鋪上封閉的防沖板，在兩側(cè)設(shè)置安全網(wǎng)；通過(guò)機(jī)動(dòng)車輛的洞口，安全警告和避碰設(shè)施必須安裝。

防雷接地措施。

腳手架四角外層立桿上設(shè)置避雷針，避雷針及基地引線均采用Ф12mm的鍍鋅圓鋼焊接，雙面施焊，焊接完成后，所有焊點(diǎn)應(yīng)涂瀝青漆防腐。

按腳手架長(zhǎng)度不超過(guò)50m設(shè)置上一個(gè)接地線與建筑物樓層內(nèi)避雷系統(tǒng)連接，兩者的連接采用雙面焊接，焊接長(zhǎng)度不小于接地引線Ф12mm直徑的6倍。

焊完后用接地電阻測(cè)試儀測(cè)定電阻，要求沖擊電阻不大于10Ω。

6 檢查與驗(yàn)收

盤扣腳手架的各材料進(jìn)場(chǎng)，構(gòu)配件安裝，外架搭設(shè)及施工過(guò)程中，項(xiàng)目部應(yīng)組織項(xiàng)目部管理人員進(jìn)行分階段檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收通過(guò)后，再報(bào)公司質(zhì)安部驗(yàn)收，質(zhì)安部驗(yàn)收通過(guò)后，再報(bào)監(jiān)理公司檢查驗(yàn)收，檢查階段及檢查內(nèi)容包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容。

6.1 構(gòu)配件進(jìn)場(chǎng)時(shí)的檢查與驗(yàn)收

①構(gòu)配件應(yīng)有相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)及產(chǎn)品質(zhì)量合格證、型式檢驗(yàn)報(bào)告，并交監(jiān)理核驗(yàn)；②構(gòu)配件應(yīng)有相應(yīng)的產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)及產(chǎn)品使用說(shuō)明書；③對(duì)腳手架及構(gòu)架有質(zhì)量疑問(wèn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量抽檢和整架試驗(yàn)。④對(duì)所有構(gòu)配件進(jìn)行外觀的檢查驗(yàn)收，檢查焊縫質(zhì)量（焊縫的飽滿度及焊縫厚度），鋼管直徑及壁厚，拉桿、底托等構(gòu)件的幾何尺寸及加工質(zhì)量等是否符合規(guī)范及方案設(shè)計(jì)的要求。

6.2 腳手架搭設(shè)時(shí)除查驗(yàn)有關(guān)文件外，還應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，檢查應(yīng)著重以下各項(xiàng)，并記入施工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告

①構(gòu)配件和加固件是否齊全，質(zhì)量是否合格，連接和掛扣是否緊固可靠； ②安全網(wǎng)的張掛及扶手的設(shè)置是否符合要求；③連墻件的數(shù)量、位置和連接方式是否符合方案要求； ④架體垂直度、水平度是否合格； ⑤螺桿擰緊扭力矩不應(yīng)小于40N·m且不應(yīng)大于65 N·m。

7 安全保證措施

操作人員必須按規(guī)定持證上崗。

架子在搭設(shè)過(guò)程要做好文明作業(yè)，施工作業(yè)層上不得堆放任何材料，不得從架子上掉落物品及工具；同時(shí)需做好自身安全防護(hù)措施，高空作業(yè)需穿防滑鞋，戴安全帽，系安全帶，未佩戴安全防護(hù)用品不得上架子作業(yè)。

在架子上施工的各工種作業(yè)人員，應(yīng)做好相應(yīng)安全防護(hù)措施，不得隨意向下、向外拋、掉物品，不得隨意拆除安全防護(hù)裝置。

雨、雪、霧及六級(jí)以上大風(fēng)等天氣，嚴(yán)禁進(jìn)行腳手架搭設(shè)、拆除工作。

在腳手架上進(jìn)行電、氣焊作業(yè)時(shí)，必須有防火措施和專人看護(hù)，安全員巡視檢查。

搭拆腳手架期間，地面應(yīng)設(shè)置圍欄和警戒標(biāo)志，嚴(yán)禁非操作人員入內(nèi)。

施工管理人員及操作人員進(jìn)場(chǎng)必須進(jìn)行三級(jí)安全教育和相應(yīng)考核，腳手架搭設(shè)及拆除前需層層落實(shí)安全技術(shù)交底，做到管理人員及架子工，人人清楚，個(gè)個(gè)明白。

作業(yè)人員必須戴好安全帽，系好安全帶，穿防滑鞋，不得帶病或酒后作業(yè)，并遵守國(guó)家及成都市有關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng)管理安全要求。

翻改腳手板時(shí)，必須由專業(yè)架子工進(jìn)行，其他工種不得隨意移動(dòng)或撤除腳手板。

8 施工效果

應(yīng)用承插型盤扣搭設(shè)弧形腳手架，操作簡(jiǎn)單、安全可靠，該施工工藝確實(shí)可以達(dá)到優(yōu)化腳手架施工目的。

8.1 安全性能高

從結(jié)構(gòu)受力情況來(lái)看，承插型盤扣式腳手架采用自鎖式連接盤和銷子，銷子插接后靠自重即可完成鎖緊，且它的縱向和橫向斜桿使每個(gè)單元都是固定的三角形格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，架體受到縱向和橫向的力之后都不會(huì)發(fā)生變形，且盤扣腳手架是一個(gè)完整的體系，腳手板和步梯都能起到保證架體穩(wěn)定和工人安全的作用，因此相比其他腳手架，盤扣腳手架的掛鉤踏板使架子的安全性提升了一個(gè)高度。

8.2 與結(jié)構(gòu)貼合度高

橫桿與斜桿上的連接卡鉗通過(guò)插銷固定在立桿的連接盤上，立桿與橫桿連接插銷未楔緊之前，橫桿與立桿連接處可以在一定范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，方向靈活多變，能夠非常好的滿足弧形建筑的結(jié)構(gòu)外形變化要求，保證外架內(nèi)側(cè)橫桿距離結(jié)構(gòu)不超過(guò)300mm。

8.3 斜拉桿設(shè)置簡(jiǎn)單

普通鋼管扣件式腳手架剪刀撐采用6m鋼管設(shè)置，對(duì)于圓弧形架體剪刀撐設(shè)置困難。采用盤扣式外腳手架每4跨設(shè)置豎向斜拉桿即可，不需設(shè)置剪刀撐。

8.4 搭設(shè)簡(jiǎn)便，節(jié)省工期

盤扣式腳手架的拆裝都非常簡(jiǎn)單，一個(gè)人配備一把錘就可以輕松地安裝和拆卸，大大地提高了施工效率，節(jié)省工期。

9 結(jié)束語(yǔ)

本文選用了橢圓形建筑作為研究對(duì)象，對(duì)其采用的腳手架施工工作情況進(jìn)行了研究，從工藝原理、施工流程、技術(shù)要點(diǎn)及主要施工方法展開(kāi)了研究工作，從最終的施工效果來(lái)看，承插型盤扣腳手架施工工藝技術(shù)成熟，連接牢固、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠很好地滿足弧形建筑的搭設(shè)要求，達(dá)到較好的安全防護(hù)效果。