浅谈承插型盘扣式钢管脚手架在弧形建筑中的应用

2022-11-17王惠勇

建筑与装饰 2022年21期

王惠勇

1.中建五局华东建设有限公司上海 200042；

2.中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙 410000

引言

随着城市公共建筑的快速发展，人们对建筑美学追求越来越高，建筑外立面弧形设计被大量使用，随之施工过程中出现的弧形外脚手架安全防护问题越来越成为施工过程的重要影响因素，为满足外侧防护架体的要求，弧形建筑脚手架在布置时需要根据连续变化的结构线条不断进行角度转换，相较于平直形脚手架，弧形脚手架受建筑外立面及楼层结构布置的因素影响更加明显，施工难度更大，本文对承插型盘扣式钢管外脚手架在弧形建筑中的应用进行施工技术研究[1]。

1 工程概况

苍南大剧院建设工程建筑主体均为24m以下多层公共建筑，上部结构由一个1000座的大剧院及一个400座的多功能小剧场构成，大剧院、小剧场均为椭圆形结构，二者通过中庭连接，整体呈双椭圆形排布（图1），大剧院长轴98.8m，短轴71.9m，小剧场长轴69m，短轴53.5m。

2 外架选型

综合考虑本工程的结构特点，为满足施工安全、质量、工期等要求，采用承插型盘扣式钢管脚手架作为本工程外架。

3 工艺原理

承插型盘扣式钢管脚手架主要由立杆、水平杆、斜杆、可调底座等构配件构成，水平杆和斜杆采用杆端和接头卡入连接盘，用楔形插销连接，形成结构几何不变体系的钢管支架。

盘扣式外脚手架在插销未楔紧之前，盘扣横杆与盘扣立杆之间存在10°的转动量。通过定位放线确定距离结构外边缘300mm的内排立杆定位线，再根据立杆横距确定外排立杆定位线，盘扣立杆根据定位线设置，盘口横杆通过连接盘与立杆连接固定，每跨进行一个角度偏折，偏折角 θ=（1.8/R）×（360/2π）。为保证美观，外排立杆间距可按固定间距设置，立杆间距根据受力情况及建筑物的形状、弧度大小，选择600～1800的一种或几种搭配。外排立杆、纵向横杆定位后，再通过横向横杆连接内排立杆。由于内排周长小于外排，内排纵向横杆除了同外排间距设置外，每间隔几跨采用缩短300的横杆进行调节，保证横向横杆与纵向横杆角度偏差在90°±15°以内[2]。

4 工艺流程

测量放线→设置立杆垫板→竖外排立杆→搭设外排纵向水平杆→竖内排立杆→搭设内排排纵向水平杆及横向水平杆→架体成型后所有插销紧固→设置水平、竖向斜撑→铺设脚手板→设置连墙件→挂安全网→验收

5 施工方法及操作要求

在搭设之前需对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。

在安装双排脚手架时，搭设高度不宜超过24m，大于24m的搭设高度要另作设计计算。架体的几何尺寸可根据需要选择，立杆的纵距宜选用1.5m或1.8m，且不应大于2.1m，相邻的水平杆步间距宜选用2m。

设置垫板。脚手架立杆底部要设置垫板或底座，垫板或底座应准确均匀的放在定位线上，如采用垫板，垫板应采用长度不少于2跨、厚度不小于50mm、宽度不小于200mm木垫板。

立杆、横杆安装。脚手架架搭设应根据立杆放置可调底座，立杆应垂直插入底座内，第一层立杆宜采用不同长度的横杆交错排列，错开立杆垂直方向的垂直距离≥500mm，应按先立杆后水平杆再斜杆的顺序搭设，形成基本的架体单元，并以此扩展搭设成整体脚手架体系。立杆与横杆连接插销未楔紧之前，横杆与立杆连接处可以在一定范围内自由转动，施工时根据建筑物外形调整横杆角度，以满足建筑物外立面弧形变化的要求。

斜杆安装。应每隔不大于4跨设置一道竖向或斜向连续斜杆，由底至顶连续设置；当架体搭设高度在24m以上时，应每隔不大于3跨设置一道竖向斜杆；必须在拐角的两侧、开口的两端、中间每隔六跨搭设横向斜杆[3]。

抛撑设置。脚手架开始搭设立杆时，应每隔不超过6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。

连墙件设置。应按不大于2步3跨设置连墙件，连墙件应采用可承受拉、压荷载的刚性杆件，并应与建筑主体结构和架体连接牢固；连墙件应靠近水平杆的盘扣节点设置。

挂安全网。承插型盘扣式外架采用密目安全网封闭防护，安全网张设在外立杆内侧，张设高度应超过施工面不小于1.2m。

人行通道设置。设置双排脚手架人行通道时，应将支撑梁置于通道上方，梁段的尺寸应该根据跨度和承载力来计算。在走道两边承插式脚手架上设置倾斜杆，洞口顶部铺上封闭的防冲板，在两侧设置安全网；通过机动车辆的洞口，安全警告和避碰设施必须安装。

防雷接地措施。

脚手架四角外层立杆上设置避雷针，避雷针及基地引线均采用Ф12mm的镀锌圆钢焊接，双面施焊，焊接完成后，所有焊点应涂沥青漆防腐。

按脚手架长度不超过50m设置上一个接地线与建筑物楼层内避雷系统连接，两者的连接采用双面焊接，焊接长度不小于接地引线Ф12mm直径的6倍。

焊完后用接地电阻测试仪测定电阻，要求冲击电阻不大于10Ω。

6 检查与验收

盘扣脚手架的各材料进场，构配件安装，外架搭设及施工过程中，项目部应组织项目部管理人员进行分阶段检查验收，验收通过后，再报公司质安部验收，质安部验收通过后，再报监理公司检查验收，检查阶段及检查内容包括以下几项内容。

6.1 构配件进场时的检查与验收

①构配件应有相应的产品标识及产品质量合格证、型式检验报告，并交监理核验；②构配件应有相应的产品主要技术参数及产品使用说明书；③对脚手架及构架有质量疑问时，应进行质量抽检和整架试验。④对所有构配件进行外观的检查验收，检查焊缝质量（焊缝的饱满度及焊缝厚度），钢管直径及壁厚，拉杆、底托等构件的几何尺寸及加工质量等是否符合规范及方案设计的要求。

6.2 脚手架搭设时除查验有关文件外，还应进行现场检查，检查应着重以下各项，并记入施工验收报告

①构配件和加固件是否齐全，质量是否合格，连接和挂扣是否紧固可靠； ②安全网的张挂及扶手的设置是否符合要求；③连墙件的数量、位置和连接方式是否符合方案要求； ④架体垂直度、水平度是否合格； ⑤螺杆拧紧扭力矩不应小于40N·m且不应大于65 N·m。

7 安全保证措施

操作人员必须按规定持证上岗。

架子在搭设过程要做好文明作业，施工作业层上不得堆放任何材料，不得从架子上掉落物品及工具；同时需做好自身安全防护措施，高空作业需穿防滑鞋，戴安全帽，系安全带，未佩戴安全防护用品不得上架子作业。

在架子上施工的各工种作业人员，应做好相应安全防护措施，不得随意向下、向外抛、掉物品，不得随意拆除安全防护装置。

雨、雪、雾及六级以上大风等天气，严禁进行脚手架搭设、拆除工作。

在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护，安全员巡视检查。

搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。

施工管理人员及操作人员进场必须进行三级安全教育和相应考核，脚手架搭设及拆除前需层层落实安全技术交底，做到管理人员及架子工，人人清楚，个个明白。

作业人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿防滑鞋，不得带病或酒后作业，并遵守国家及成都市有关施工现场管理安全要求。

翻改脚手板时，必须由专业架子工进行，其他工种不得随意移动或撤除脚手板。

8 施工效果

应用承插型盘扣搭设弧形脚手架，操作简单、安全可靠，该施工工艺确实可以达到优化脚手架施工目的。

8.1 安全性能高

从结构受力情况来看，承插型盘扣式脚手架采用自锁式连接盘和销子，销子插接后靠自重即可完成锁紧，且它的纵向和横向斜杆使每个单元都是固定的三角形格构式结构，架体受到纵向和横向的力之后都不会发生变形，且盘扣脚手架是一个完整的体系，脚手板和步梯都能起到保证架体稳定和工人安全的作用，因此相比其他脚手架，盘扣脚手架的挂钩踏板使架子的安全性提升了一个高度。