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扣件式钢管脚手架在高层建筑中的使用

嘉兴市工商银行综合办公楼，主楼13层、局部15层，总高度61.2m，为全现浇框架剪力墙结构。平面呈棱形，东西又钝角为128°。外廓周长185m。鉴于该工程属高层建筑，故对外脚手体系的设计与选择应放到重要位置上。经反复研究、比较，结合本工程结构特性、特征以及有关规程规定，在作认真的理论分析及计算的基础上，确定采用双排扣件式钢管外脚手架体系。在主体结构工程和外墙装饰工程为期1年6个多月的使用中，效果良好，并被嘉兴市建委评为安全生产优胜工地。

一、设计原则

（1）安全、牢固、经济，可行

（2）能满足结构、装饰工程等施工要求，有足够的承受垂直、水平施工荷载的能力，并在各种荷载的作用下，不能够出现失稳、倒塌以及超过容许要求的变形、倾斜、摇晃、扭曲。

（3）结构简单、合理、适应性强。

（4）易于搭设与拆除。

二、调查、研究及借鉴

（1）资料收集

据有关规定及资料介绍，扣件式钢管外脚手架，单排设高度控制在不超过24m，双排外脚手架，搭设高度也不宜超过50m，超过50m时，须根据设计计算，分段搭设或分段卸荷。

（2）实例调查

结合本工程特性，我们先后对杭州、上海等工地采用扣件式钢管外脚手架的高层建筑进行实地考察，所考察的几栋高层建筑，其建筑高度一般在80～100m之间，由于其搭设高度已大大超过双排扣件式钢管外脚手架容许搭设高度，故这些工程均采用悬挑式扣件钢管外脚手体系。即在二手烘箱离地面25m高左右开始设置轻型槽钢（100×500左右）挑梁。挑梁垂直向分段一般控制在间隔5～6层（也有4层设置），这样分段搭设后实际上是将脚手架的荷载通过挑梁全部或部分传递给建筑结构。对脚手架整体受力状态来讲，起到了分段卸荷的目的，以其来解决搭设超高造粒机操作时问题。

（3）结构特性分析

双排扣件式钢管脚手架体系是由纵、横向水平杆与立杆组成的格式多层多跨空间框架结构体系。由于杆件之间的连接为扣件连接故不可能完全汇交于一点，具有“半刚性”特点，这样也就存在很多不定因素。由于横杆、横向尺寸多为1.0~1.5m,较其纵向即沿建筑物外轮廓周长及其建筑高度尺寸之比小得多，故在垂直于主体结构表面方向的刚度远远小于其格纵向。这种结构特性，也决定了双排扣件式钢管脚手架若在发生破坏时，应为整体横向失稳性破坏。我们在对上海、杭州几栋高层建筑外架脚手架搭设中已充分注意到这种结构特性，所以在搭设过程中除对外架采取悬挑分段外并十分重视脚手架步距、连墙点间距、立杆横距、纵向支撑的设置，特别对连杆的可靠性措施十分重视。从而加强外脚手架整体横向的稳定。

（4）脚手架搭设形式的确定

涉及本工程外架搭设形式主要涉及到是否可不作悬挑分段搭设。若分段悬挑，需设钢挑梁二道，并沿建筑四周连续封闭。约需型钢近10t,多增加投资近5万元。后根据计算，若采取双排外排立杆，在地面上至45m高度范围内采有两根钢管（即双立管杆）。并用扣件“半刚”性连接，保证两根钢管共同工作，加强横向稳定措施，根据设计计算完全可以理解本特勒-西格里不准备流露许多细节仍能满足外架在各种荷载作用下的工作性能与施工要求。加之本工程建筑高度仅为61.2m，外架搭设高度为65m，在设计计算满足要求前提下，本工程外架采取双管立杆的方法搭设。

三、个体搭设措施

（1）支座处理

本工程±0.00计数器在初始设置的时候要注意所设置的倍率以下为地下室，地下室标高为－4.00m（±0.00相当于黄海绝对高度5.50m）低于地下水位1.4m。基订箱机坑采用大开挖，故基础外填土量大且厚，心管在回填时已作分层夯实，但因时间太短，填土固结期短，岩性差，承载能力低，若将支座直接架设在回填土层上极易发生沉降，必将增加相邻立杆受压，因此要确保外脚手安全牢固必须对立杆下基础进行处理。防止支座在使用过程中的沉降，本工程具体措施是于底层竖杆下端边疆设置400×500钢筋砼地梁，并加设横向水平扫地杆，以提高以杆的稳定性及杆间的整体性。

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（2）增强脚手架横向刚度

A.本工程外脚架沿建筑外轮廓连续封闭搭设，步距采用1.8m，立杆横距1.3m，立杆给距1.5 m，连墙点竖向间距按结构层高逐层设置，纵向框架柱距设置。为提高连墙杆可靠性，采用φ48×1500mm短铡管与预埋地框架梁柱中80×80×60预埋铁焊接，短钢管与内外大横杆紧锁，达到半刚性固结要求。实践表明：高层建筑外脚手架，特别是采用扣件钢管，脚手架的失稳与连墙点、连墙杆的可靠性有着重大关系。

B.纵向支撑设置，本工程外脚手架纵向支撑沿脚手架外侧由上而下连续设置。宽度控制在5个直纵距，即1.5m×5m，夹角45°。用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。立杆可通过比值向支撑设置，大大增强脚手架的空间刚度，从而也起到了提高脚手架稳定性作用。防止杆件间位移变形，加强立杆间抵抗水平荷载作用的能力。

C.脚手架横向抗侧移的能力，主要靠扣件来实现的。因此在高层建筑外脚手架，采用扣件式钢管体系时，一定把好扣件质量关与控制扣件拧紧程度，要进行测力检查，并由专人负责。

D.为减小风涡流侧向力造成钢管脚手架的变形，我们除在双排外侧设置全覆盖垂直剪刀撑外，在10层与顶层沿走道板底设置水平支撑，在拐角处相应设置，以抵御脚手架受到的向风力，使整个非标刀具脚手架形成一个完整的稳定受力体系。

E.施工荷载QR按kN/m控制。

四、体会

（1）通过工商银行综合办公楼实例，我们感到，只要采取适当技术措施，搭设高度不超过65m，采用扣件式双立管杆脚手架体系是可行的。

（2）扣件式钢管脚手架架设拆除方便，只要设计计算条件满足，在高层建筑中使用仍具有较高的经济效益。

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