中国建筑第二工程局有限公司华东公司 江苏省常州市 200120
摘要：在实际工程施工中，脚手架的选材、计算、搭设以及人员管理等往往与规范或施工方案存在较多差异，使得脚手架的整体受力性能产生较大改变。因此，在脚手架使用过程中，需认识到以上因素对架体稳定承载力的影响.
关键词：脚手架；扣件式；受力性能
1.工民建扣件式钢管满堂脚手架施工技术
1.1钢管脚手架的横向水平杆的设置
1）立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣接点，称为主节点。应使脚手架形成通过主节点传力的空间架构体系。
2）施工现场经常看到脚手架横向水平杆远离主节点、不规则放置或拆去现象。横向水平杆是保证脚手架横向稳定的杆件，必不可缺。为保证脚手架稳定，必须限值立杆的长细比（即立杆的计算长度与立杆回转半径之比）。因脚手架扣件连接是半刚性的，其计算长度为主节点间竖向间距乘以计算长度系数。JGJ130－2011 规范规定单排、双排脚手架的容细比分别为[λ]=230、[λ]=210。按此推算，单排架主节点竖向最大间距为 1.82～2.02 m，双排架主节点竖向最大间距为 1.84～2.20 m。拆去一根横向水平杆，则超过容细比限值，脚手架即处于失稳状态。
3）双排脚手架的外排立杆和内排立杆应对正，使横向水平杆都设置在立杆的同一侧，以便斜杆在主节点处扣接，若因脚手板支承等需要，可在纵距间另加横向水平杆。
1.2连墙件的设置
1）连墙件是钢管脚手架在水平风荷载和平面外变形轴向力作用下保证脚手架横向稳定的构造措施。连墙件的设置应与各地区风载荷值和覆盖面积相协调，并靠近主节点设置。连墙件的设置，是以可能出现的最大风压为依据来保证脚手架安全的，但最大风压并不经常出现，一般情况下，风压仅为最大风压的 1/3 或 1/2，所以连墙件覆盖面积大、扣件的抗滑移能力不足，并未造成安全问题，易给人以脚手架安全的错觉，一旦遭遇最大风压，采取措施不及时，必然造成重大损失。
2）张挂密目安全立网的脚手架，挡风系数比不张挂密目安全立网脚手架的挡风系数增大 3～5 倍，因而连墙件的设置应调整其覆盖面积并采用双扣件以增加抗滑移能力。
3）开口型脚手架两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并且不应大于 4 m。从以下的探讨可见，此值对非开口型脚手架也是适用的。连墙件的水平间距，不宜大于 3 个脚手架纵距。按此要求，若以建筑物层高 4 m，3 个脚手架纵距长度为 6 m 计算，则连墙件最大覆盖面积 4 m×6 m=24 m2，若以居住建筑层高 3 m，3 个脚手架纵距长度为 6m 计算，则连墙件最大覆盖面积为 3 m×6 m=18 m2。
4）连墙件用材料中有多种，通常以用脚手架短钢管和扣件组合比较方便。使用钢管与扣件组合时，其轴向力设计值由扣件的抗滑移承载力决定，一个扣件的抗滑移承载力设计值为 8 kN，2 个扣件的抗滑移承载力设计值为 0.9×2×8 kN=14.4 kN。0.9 为考虑双扣件间隙影响的降低系数。
1.3满堂脚手架剪刀撑的设置
1）满堂脚手架，一般都不与建筑结构连接，且风荷载较大，必须具有可靠的稳定性。设置竖向剪刀撑、水平向剪刀撑，是防止整体失稳、扭转变形的必要措施。
但从施工现场看，竖向剪刀撑设置不规范较多，水平向剪刀撑设置多有缺失或设置位置不当。
2）满堂脚手架应在架体外侧四周及内部纵、横向每隔 6～8 m 由底至顶设置连续竖向剪刀撑，当架体搭设高度在 8 m 及以下时，应在架体顶部设置连续水平剪刀撑；当架体搭设高度在 8 m 及以上时，应在架体底部、顶部及竖向每隔不超过 8 m 分别设置连续水平剪刀撑。水平剪刀撑宜在竖向剪刀撑斜杆相交平面处设置。剪刀撑宽度应为 6～8 m。
3）水平剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于 150mm。水平剪刀撑可以有效防止架体的整体扭转变形。
4）满堂脚手架的高宽比不宜大于 3，当高宽比大于2 时，应在架体的外侧四周和内部水平间隔 6～9 m、竖向间隔 4～6 m 设置连墙件与建筑结构拉结，当无法设置连墙件时，应采取设置钢丝绳、地锚张拉固定，保证整体稳定。但应在一条轴线上对称张拉，注意立杆垂直。
5）为使设置剪刀撑达到上述要求，满堂脚手架立杆的纵距、横距和水平杆的步距必须分别相等，纵、横向水平杆均应靠在立杆的同一侧，以便竖向、水平向剪刀撑的斜杆成同一角度靠近主节点。斜杆与水平杆的交角宜为 45°～60°。等距立杆设置，局部不满足承载力要求时，可在等距立杆之间增加辅助立杆，与水平杆双向拉结，既不影响剪刀撑的设置，也不影响架体的整体稳定。
扣件式钢管满堂脚手架，指在纵、横方向由不少于 3 排的立杆构成，并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑等构件通过扣件连接形成的承力支架，架体顶部施工荷载通过木方下部的水平杆传给立杆，顶部立杆呈偏心受压状态。其在建筑工程施工中有着广泛的应用，受力性能也是众多学者研究的对象。
2.安全控制技术
立杆垂直度和扣件扭矩值等对扣件式钢管支架承载力影响很大。目前施工中规范要求的扣件扭力矩为 40~65 N•m，但工人操作时为了省时省力，扭力矩多数达不到规范标准，导致支架局部承载力下降；立杆垂直度规范要求采用吊垂线和钢尺方式检验，此方法操作人员必须爬至架体上方，不仅操作不便且有安全隐患，受外界因素干扰较大，检测结果偏差较大。可运用基于图像处理技术的高适应性智能手机立杆垂直度 APP 检测软件。根据智能手机、平板电脑等设备具有的三轴陀螺仪，通过拍照获取设备姿态、图像处理、人机交互、定位点计算及直线拟合，从而快速、准确获取立杆垂直度，提高了检测的效率，规避了传统检测方法潜在的安全隐患，并可随搭随检，极大提高支架搭设质量。本检测方法具有低成本、高适应性、较高精度等特点。至于工人常规使用的简易扳手，因其力臂较短，将扣件拧紧至标准力矩需耗费较多体力和时间，故扣件扭力矩多数达不到规范标准。经采用测力扳手现场取样检测，通常扣件扭力矩 30~35 N•m，与标准要求相差近 20%。市场上已有的扭矩扳手主要为了防止扭矩过大破坏螺母，原理为控制上限扭力矩，当超过上限扭力矩时扭矩扳手工作失效。但对于建筑施工脚手架扣件，质量控制的要点为控制扭力矩下限，为此特别研制了一种不到标准扭矩不松脱的专用扣件扳手，该扳手既方便作业，又可控制扣件拧紧质量，有效规避了常规扳手扭矩的离散性。
总结：对扣件式钢管脚手架挂密目安全立网的风载荷、连墙件的覆盖面积和轴向力、剪刀撑斜杆规范性布置等作了具体分析和探讨，对规范钢管脚手架的施工质量、保证安全十分重要
参考文献：
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