袁乐海

(中铁建设集团有限公司，北京 100000)

1 工程简介及工艺特点

本工程为某高层住宅楼工程，本工程为剪力墙结构，每个楼座共有3个单元，每个单元2个电梯井。电梯井尺寸为2 m×2.5 m，门洞尺寸为1.5 m×2.2 m，层高3.15 m。本工程综合比较了传统落地式钢管脚手架和悬挑脚手架的施工工艺，改进为斜向钢管支撑式脚手架，该工艺在施工上具有施工速度快、成型质量好、施工成本低的特点。与传统的施工方法比，它的移动方便，加固工序简单，特别适用于高层的电梯井施工。因此在工期要求较为紧张的工程中有很大的优势。

2 斜支撑式脚手架的适用范围

3 施工工艺流程及要点

1)施工流程。该脚手架的受力传递路线：脚手板上的施工荷载→小横杆→大横杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆→与斜向支撑杆连接的水平杆→斜向支撑杆，电梯井脚手架在现场组装，组装完毕后使用塔吊吊运至施工部位然后进行安装，安装到位后即可进行施工作业，该楼层施工完毕后再用塔吊吊运至上一楼层进行施工。图1，图2为脚手架搭设完成的立面、平剖面图。

图1 电梯井内脚手架立面图

2)施工要点。本层施工完毕后先用塔吊将脚手架整体提升10 cm，保证脚手架的斜向支撑立杆不受力，然后将脚手架的抱墙杆和斜向支撑杆与水平杆支架的扣件拆除，然后再起吊至上一施工楼层，反向工序将扣件和抱墙杆安装到位，然后在作业面的脚手板上添加重物达到施工活荷载的标准，检验脚手架无超出规范要求变形后，方可撤出荷载，最后将塔吊吊索解开。

图2 脚手架剖面图

4 电梯井脚手架计算书

4.1 依据规范

1)JGJ 130-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范。

2)GB 50009-2001建筑结构荷载规范。

4.2 参数信息

双排单扣件脚手架;钢管类型：φ48×3.5;脚手架搭设高度Hs：6 m;脚手架步数：4;横杆步距lb：1.7 m，1.35 m，2 m;脚手架内排距墙：0.25 m;施工平台层数：3层满铺脚手板。

荷载分析如下：1)恒荷载：脚手板类别：木脚手板;脚手板自重标准值QP1：0.35 kN/m2;脚手板铺设层数：3层，每层面积：1.9×1.4=2.66 m2;栏杆挡板类别：木脚手板;栏杆挡脚板自重标准值QP2：0.14 kN/m2;每层面积2×(1.9 m+1.4 m)×0.2 m= 1.32 m2;每米脚手架钢管自重标准值：0.037 kN/m。2)可变荷载参数：施工均布活荷载标准值QK：2 kN/m2;脚手架用途：主体施工脚手架;同时施工层数：1层。

4.3 杆件验算

4.3.1 验算说明

本工程电梯井内施工脚手架，电梯井长度方向为小横杆在上方，宽度方向为大横杆在下方。施工荷载的传递路线是：脚手板→小横杆→大横杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆→立杆与斜向支撑杆之间的扣件→斜向支撑杆。

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4.3.2 计算内容

1)小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，经计算符合要求。

2)立杆稳定性验算经计算符合要求。

3)斜立杆上横杆的验算(见图3)。

a.恒载统计。每根立杆上的恒载：

图3 斜立杆上横杆的受力简图

钢管G1=1/4［4×(1.5+2)+4×6+2×4］×0.037=0.528 kN;

脚手板G2=1/4×3×(0.35×2.66+0.14×1.32)=0.837 kN;

每根立杆上的活载：NqK=1/4×2.66×2=1.33 kN。

b.强度验算。M=FL=(1.2NGK+1.4NqK)L=0.875 kN·m;

所以，横杆的强度满足要求。

4)斜立杆稳定性的验算(见图4，图5)。

a.荷载统计：两侧的两根立杆的荷载平均分配到三根斜立杆上的3个支点上。立杆上的竖向力：F=1/3×2×(1.2NGK+ 1.4NqK)=1/3×2×(1.2×1.365+1.4×1.33)=2.333 kN。

将F分解到垂直于斜立杆和平行于斜立杆的两个方向：

图4 斜立杆受力图

图5 斜立杆弯矩图

b.稳定性计算。

由弯矩图可知MX=1.426 kN·m。

有弯矩作用时的斜立杆稳定性验算公式为：N+2M/L＜Nd。

抗力分项系数：rm'=1.59(1+η)/(1+1.17η)=1.1。

计算长细比λ=L0/i;L0=μH，μ取1，λ=250。

查表取轴心受压稳定系数φ=0.117。

所以，斜立杆的稳定性满足要求。

［1］ 刘 杰.扣件式钢管高支撑模板系统的设计与施工［J］.山西建筑，2010，36(6)：146-147.

［2］ 李一平.扣件式钢管组合式构件几个计算问题的探讨［J］.四川建筑，2003(S1)：95-97.