陆伟

上海建工五建集团有限公司 上海 200063

前言

随着社会的进步和时代的发展，钢结构在建筑工程中的应用日趋频繁，钢结构的发展日新月异。目前大型的公用项目、商用项目一般都包含钢结构工程，钢结构工程包括框架、排架、刚架、网架等。网架一般用作建筑物的屋面，网架钢结构工程的安装需要搭设满堂脚手架。对于分段安装的网壳钢结构构件，分段拼接安装点存在较的大荷载，对于满堂脚手架的要求较高。本文通过在建项目联合国会址德清论坛会址项目（以下简称“本工程”）的网壳屋面安装所搭设的满堂脚手架的施工，探讨适用于分段拼接的网壳工程的满堂脚手架应当如何搭设，探讨该种类型满堂脚手架设计及施工过程中的难点和要点，为以后类似的网壳工程施工提供参考经验。

1 工程概况

1.1 工程简介

本工程位于浙江省湖州市德清县武康镇，项目的总用地面积约为35718m2，总建筑面积为37948m2，其中地上总建筑面积为21808m2，地下总建筑面积为16140m2，地上结构为三层，地下结构为一层，建筑高度为31m。本工程的屋面为多点支撑的单层网壳结构，屋面整体效果为壳形。主钢梁共22榀，最大跨度约为50m，采用分段拼接安装，普遍分为8～12段，最大起吊量约为15t，分段拼装点均布荷载为50kn/m2。主梁间距4800，主梁之间通过次梁连接，形成若干个三角形板块，网壳结构作为幕墙的基层。

图1 网壳效果示意图

2.2 施工操作面满堂脚手架的搭设

因本工程网壳结构主次梁多、节点多，含有大量的高空焊接作业，必须搭设满堂脚手架方能满足施工需求。

按照JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的要求，脚手架选用φ48×3.5的钢管，满堂脚手架架体施工荷载＜2kn/m2，高宽比不大于2，满堂脚手架的设计尺寸为：立杆间距1200×1200mm，步距1800mm，最大搭设高度17m，架体最少跨数大于4。

本工程架体搭设取冲压钢脚手板荷载标准值：0.3kn/m2，施工人员及安装工具等标准值，取1.3kn/m2，立杆间距1200×1200mm，步距1800mm，最大搭设高度17m。满堂脚手架作为施工人员安装、焊接操作面。

根据满堂脚手架体的设计，进行计算，满堂架体满足施工荷载要求。

图2 满堂脚手架立面

2 普通满堂脚手架存在的问题

按照规范要求所设计的满堂脚手架，荷载=1.6kn/m2＜2kn/m2，仅能满足脚手片、施工人员及安装工具的荷载。在钢梁分段拼接处无法承受50kn/m2的荷载，架体存在较大安全隐患。

为此，需针对主钢梁的分段拼接点采取加固措施，否则满堂脚手架架体将会发生倾覆及倒塌事故。

3 分段拼接处的加固措施

根据上述问题，在本项目网壳工程实施前采取了一系列措施，施工过程中严格按照方案施工，实施效果良好。

3.1 设置加密柱

因分段拼接处荷载较大，故在所有的分段拼接点设置立杆加密区，形成加密柱，共计134个分段拼接点，即为134个加密区。加密区的立杆间距为200mm，步距为900mm，加密区的截面为600×600mm。满堂脚手架架体与立杆加密区连接成整体，加密区顶部设置12×800×800mm的钢板用以设置胎架。查表可得钢板自重为0.602kn。每根主钢梁的分段拼接点的荷载由加密区承担。

根据加密区的设计，对加密区进行计算，加密柱满足钢构分段拼接安装的荷载要求。

图3 加密区满堂脚手架立面

3.2 加密柱与满堂脚手架的连接

加密柱的高度满堂脚手架的搭设高度相同，因加密柱的截面尺寸较小，搭设高度较大时，其垂直度容易出现偏差，出现倾斜现象，影响分段拼接安装，因此需对加密柱与满堂脚手架进行整体连接加固。

加密柱的每一根纵杆与横杆需与相邻的满堂脚手架纵横杆进行连接，步距同加密区，扣件使用双扣件。

图4 加密区平面

3.3 满堂脚手架的连墙措施

满堂脚手架搭设完成，架体与加密柱形成一个整体，通过竖向剪刀撑、垂直剪刀撑、扫地杆来保证满堂脚手架的整体稳定性。因建筑造型特殊，连墙件与结构框架柱抱箍连接。连墙件每隔3步2跨设置一道，局部架体距离结构柱距离较远的部位可设置抛撑。

钢管与柱抱箍采用双扣件，柱抱箍与满堂脚手架立杆进行连接。

图5 柱抱箍拉结

3.4 结构楼板的加固

加密区荷载较大，通过立杆传至楼地面，结构楼板厚度为120mm，设计恒载q1=4kn/㎡，活载q2=3.5kn/㎡，故楼板可承受7.5kn/㎡的作用力，小于加密区荷载。

因此需对加密区的楼板进行加固，加固采用钢管扣件式排架，顶部使用顶托。支撑排架立杆间距600×600mm，步距1500mm，单个加密区楼地面支撑点的排架平面尺寸为3000×3000mm。

对加密区楼地面支撑排架进行计算，满足荷载要求。

图6 加密区楼地面加固

3.5 满堂脚手架搭设的要点

采用扣件式满堂钢管脚手架作为施工人员操作平台，钢管采用选用φ48×3.5，根据网壳屋面的造型，满堂脚手架的顶标高众多。通过钢结构模型得到每一个钢梁的标高及加密区的标高，在满堂脚手架架体的搭设过程中做好测量放样。根据钢梁顶标高的渐变，架体搭设高度应分层搭设并满足实际施工的需求，最大搭设高度约为17m，架体顶部应满铺钢笆并扎丝扎牢。架体标高分层处使用钢管设置临边围护。由于脚手架高度高，脚手架搭设需分两步进行，第一步为立杆放脚，设置扫地杆，纵横向剪刀撑位置，搭设完成后，进行第一次验收，验收合格后方可进行第二步安装。第二步为中间剩余部分脚手架的搭设及外围周边剪刀撑设置，完成后进行脚手架的第二次验收，为整体验收。

满堂脚手架架体搭设的过程中，为了保证满堂脚手架的纵横向稳定，满堂脚手架周边环向和中间必须设置竖向剪刀撑和水平剪刀撑来保持架体的刚性，架体外围竖向剪刀撑应由架体底部至架体顶部连续设置，竖向剪刀撑与地面的斜角应为45°～ 60°。架体中间的竖向剪刀撑纵横向每隔四跨设置，且间距不得大于6m，水平剪刀撑按每隔两步距设置一道，立杆底部向上200距离设置扫地杆，扫地杆应纵横向设置到位。

满堂脚手架顶部操作面出现高差区域用钢管搭设楼梯，方便通行。

4 结语

本工程钢结构屋面安装实施过程中，通过对分段拼接的钢结构满堂脚手架的策划和分析，严格按照规范和方案进行实施。经过本工程实践证明，方案实施有效且效果良好，能够满足分段拼装的钢结构安装施工。