高层建筑施工用脚手架技术的发展及应用现状

1、高层建筑施工用脚手架技术的发展及应用现状一、脚手架工程的起源与发展“ 脚手架 ” 原来的意思是为施工方便而搭设的架子，随着脚手架品种和多功能用途的发展，现在己扩展为使用脚手架材料所搭设的、用于施工要求的各种临设性构架。我国现今脚手架的发展主要分为四个阶段：第一阶段是二十世纪六十年代以前，在我国建筑施工中主要使用竹、木脚手架，这种模式比较具有经济优势，如今在我国南方地区仍然较多地使用这种竹、木脚手架；到了七十年代中期，随着钢铁工业和国民经济的发展，我国在建筑施工模架行业提出了“ 以钢代木 ” 的口号，扣件式钢管脚手架得以大量推广应用，与此同时，用于高层建筑施工的新型脚手架的应用方面都有显著的发展

2、，施工技术日趋成熟；从九十年代到现在，由于我国经济实力的增强，高层建筑以及高耸构筑物在建设工程中所占比重迅速扩大。同时，对施工脚手架在安全可靠、快速和经济方面提出了更高的要求，附着升降脚手架开始在建筑施工市场上出现并得以迅速发展。二、脚手架的研究现状我国对于脚手架方面的研究相对于国外来说是比较滞后。我国在上世纪60年代，中国建筑科学研究院曾对扣件式钢管脚手架展开过实验研究。70 年代我国大规模引进使用扣件钢管脚手架以来，脚手架计算方法一直未能规范化，或者说理论上处于真空状态，这种状态的持续直至上世纪末才算初步解决。在此以前许多学者作出过不懈的努力，但由于脚手架构造为扣件连接，而搭设方法又属于结

3、构的不稳定系统，因而很难以合适的力学理论模型来加以正确的理论计算。从这一点上来说，对脚手架计算的研究如何更接近实际，又是非常值得与迫切的。三、高层建筑施工外用脚手架应用3.1满高外脚手架和吊篮及挂脚手架的使用减少二十世纪五十年代以前，双排扣件式钢管脚手架、双排木脚手架、门式钢管脚手架曾是主要形式。满高搭设外脚手架材料用量大、周转慢和耗工多，且受搭设高度的限制。吊篮和挂脚手架则在提供的操作条件、安全保障和起吊升降等方面也多存在有不尽人意、且受其条件所限而难以从根本上改善的问题，在面对更高的难度、更大的施工要求时，就显得不能适应，因而必然会部分地被更好、更简便、更安全和更经济的脚手架形式所取代。3

4、.2 悬挑脚手架的应用扩大目前在高层、超高层建筑施工中使用的悬挑脚手架大致可分为三大类。第一类悬挑脚手架是用于平直墙面的普通钢管悬挑脚手架，搭设在固定于墙体结构的三角形析架之上，一般采用分段搭设方法，搭设方法简单、施工布置灵活、应用范围广，架管和扣件材料的周转率高每段可搭设26层楼高，通常准备23段挑架，倒替翻升搭设。第二类悬挑脚手架是用于平直墙面的型钢悬挑脚手架，搭设在固定于楼板结构的型钢之上，一般也采用分段搭设方法。第三类悬挑脚手架用于特殊部位的大跨度和特殊形式的挑脚手架，它能够创造出与满高搭脚手架相同的、良好的工作条件，但其造价相对前两类悬挑脚手架高，施工成本较高。3.3附墙升降脚手架异

5、军突起附墙升降脚手架是在挂脚手架的基础上发展起来的。它采用由2 片框式固定架、框式活动架、附墙连接支座和提升设备等组成的附墙升降构造。活动架套于上固定架上，上固定架可沿活动架体升一个步架高度。在上、下固定架上各搭设3 步脚手架，活动架和下固定架附墙锚固后可进行作业。松开一个架子的附墙锚固，使用提升设备可升降另一个架子。通过活动架和定架的交替附墙和升降，实现脚手架的自控升降。四、高层建筑施工中脚手架施工管理4.1施工准备施工之前，管理人员应将施工方案向工人交底，确保施工安全。单位工程负责人按施工组织设计及规范中有关脚手架的要求，向搭设和使用人员进行技术交底，并做好施工图的审查工作以及施工技术方案

6、的编制依据，组织安排好施工工艺流程和安全技术指标及措施，其中安全员、质检员和架子工必须经过严格的专业培训，并取得有效的上岗证，对现场存在的隐患应制定相关的预警处理方案，避免或减少在施工过程中的安全质量问题。同时，根据现场环境临时设施的准备情况，掌握现场周边区域内施工场地情况。脚手架搭设人员必须是经过国家标准考核合格的专业架子工。搭设脚手架以前，架子工需进行培训考核，成绩合格之后才能上岗。4.2严把材料验收关材料作为工程项目不可或缺的资料，其控制环节向来都是质量管理的重中之重。在脚手架工程中，首先要做出分层、分批次的进行材料采购，所采购过来的槽钢、钢丝绳、圆钢、钢管及扣件都要具备与之相关的质量保

7、证单、物品合格证、测试报告等资料。并编织采购文件，在得到材料责任工程师审核通过之后，材料入库的检查，包括材质单与实物是否一致，假如对材质单有怀疑必须进行复验，比如说钢管和扣件不得严重锈蚀，不得出现麻坑、裂纹闹；若使用新钢管和扣件，必须有出厂合格证及相关检测报告。其次，要进行外观检查，如几何尺寸、壁厚等是否符合要求，除作扶手用的钢管外，其余钢管应平直，不得有初始弯曲，对质量有怀疑的应进行复验，符合要求后方可使用。槽钢、钢丝绳、圆钢原则上要求使用新件，钢管和扣件可使用旧件，但务必保证架体的承载力和稳定性。4.3安全技术措施脚手架施工作为一种高空立体交叉作业。由于诸多不确定性因素而导致施工现场情况、

8、施工条件多变，危险因素也很多。所以，职业健康及安全管理控制的重要性也就显而易见了，它直接联系到每个工作人员的生命安全和国家的经济发展，从企业的角度看，它不但对劳动生产率构成直接影响，甚至关系到企业的运营生命。因此，在施工阶段必须时刻强调“ 安全第一 ” 的口号，严格控制安全问题。作为施工人员，首先不能麻痹大意，对所发生或有可能发生的施工问题睁只眼闭只眼，操作人员必须戴好安全帽、好安全带，并穿防滑鞋进行施工；此外，脚手板应铺平铺稳，并且用铁丝绑扎固定在下部支承钢管上，以保证施工的安全。为了预知项目上可能存在的风险隐患，增强人员的安全意识，定期实行安全检查十分必要。这种检查应该是多种方式相结合的，

9、检查对象有工作人员的思想、项目安全制度、施工隐患及防护措施、事故后的处理手段等等。通过对这些问题的检查，并分析其中的原因及时持续地改进，可以使项目的安全得到有效控制。五、脚手架常用知识脚手架钢管规格1-6米半米一个规格，厚度一般是 2.4-2.7 毫米直径是 48毫米表面一般不处理，个别涂防锈漆架子管材质： q195、q215 或 q235 规格： 3.0, 2.75, 3.25, 2.5长度： 1-6米半一个规格 ;可按照客户要求规格加工执行标准： sy/t5768-95 gb/t3091-2001 钢管脚手架的分类国内用钢管材料制作的脚手架有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、承插式钢管脚

10、手架、门式脚手架，还有各式各样的里脚手架、挂挑脚手架以及其它钢管材料脚手架。从其材料和构造情况来着手，并可将其大致划分如下：2.1按杆件的材料划分1单一规格钢管的脚手架。它只使用一种规格的钢管，如扣件式钢管脚手架，只使用 483.5 的电焊钢管。2多种规格钢管组合的脚手架。它由两种以上的不同规格的钢管构成，如门式脚手架。3以钢管为主的脚手架。即以钢管为主，并辅以其它型钢杆件所构成的脚手架，如设有槽钢顶托或底座的里脚手架，有连接钢板的挑脚手架等。碗扣式钢管脚手架当采用钢管横杆时，为“ 单一钢管的脚手架 ” ；当采用型钢搭边横杆时，为 “ 以钢管为主的脚手架 ” 。2.2按横杆与立杆之间的传递垂直

11、力的方式划分1靠接触面摩擦作用传力。即靠节点处的接触面压紧后的摩擦反力来支承横杆荷载并将其传给立杆，如扣件的作用，通过上紧螺栓的正压力产生摩擦力；2靠焊缝传力。大多数横杆与立杆的承插联结就是采用这种方式，门架也属于这种方式；3直接承压传力。这种方式多见于横杆搁置在立杆顶端的里脚手架；4靠销杆抗剪传力。即用销杆穿过横杆的立式联结板和立杆的孔洞实现联结、销杆双面受剪力作用。这种方法在横杆和立杆的联结中已不多见。此外，在立杆与立杆的联结中，也有3 种传力方式：1承插对接的支承传力。即上下立杆对接，采用连接棒或承插管来确保对接的良好状态；2销杆连接的销杆抗剪传力；3螺扣连接的啮合传力。即内管的外螺纹与

12、外(套管的内螺纹啮合传力。其中后两种传力方式多用于调节高度要求的立杆连接中。2.3按联结部件的固着方式和装设位置划分1定距连接：即联结焊件在杆件上的定距设置，杆件长度定型，联结点间距定型；2不定距联结：即联结件为单设件，通过上紧螺栓可夹持在杆件的任何部位上。2.4按工人固定结点的作业方式划分1插入打紧；2拧紧螺栓。3.各类脚手架特点不同类型的工程施工选用不同用途的脚手架和模板支架。目前，桥梁支撑架使用碗扣脚手架的居多，也有使用门式脚手架的。主体结构施工落地脚手架使用扣件脚手架的居多，脚手架立杆的纵距一般为1.21.8m；横距一般为 0.91.5m。3.1扣件式钢管脚手架3.1.1优点1 承载力

13、较大。当脚手架的几何尺寸及构造符合规范的有关要求时，一般情况下，脚手架的单管立柱的承载力可达15kn35kn(15tf35tf，设计值。2装拆方便，搭设灵活。由于钢管长度易于调整，扣件连接简便，因而可适应各种平面、立面的建筑物与构筑物用脚手架。3比较经济。加工简单，一次投资费用较低；如果精心设计脚手架几何尺寸，注意提高钢管周转使用率，则材料用量也可取得较好的经济效果。扣件钢管架折合每平方米建筑用钢量约15公斤。3.1.2缺点1扣件(特别是它的螺杆容易丢失；2节点处的杆件为偏心连接，靠抗滑力传递荷载和内力，因而降低了其承载能力；3扣件节点的连接质量受扣件本身质量和工人操作的影响显著。3.1.3适

14、应性1构筑各种形式的脚手架、模板和其它支撑架；2组装井字架；3搭设坡道、工棚、看台及其它临时构筑物，4作其它种脚手架的辅助，加强杆件；3.2门式钢管脚手架3.2.1优点1门式钢管脚手架几何尺寸标准化。2结构合理，受力性能好，充分利用利用钢材强度，承载能力高。3施工中装拆容易、架设效率高，省工省时、安全可靠、经济适用。3.2.2缺点1构架尺寸无任何灵活性，构架尺寸的任何改变都要换用另一种型号的门架及其配件2交叉支撑易在中铰点处折断；3定型脚手板较重，4价格较贵3.2.3适应性1构造定型脚手架2作粱、板构架的支撑架 (承受竖向荷载；3构造活动工作台；3.3碗扣式钢管脚手架3.3.1优点1多功能：能

15、根据具体施工要求，组成不同组架尺寸、形状和承载能力的单、双排脚手架，支撑架，支撑柱，物料提升架，爬升脚手架，悬挑架等多种功能的施工装备。也可用于搭设施工棚、料棚、灯塔等构筑物。特别适合于搭设曲面脚手架和重载支撑架。2高功效：常用杆件中最长为3130mm，重 17.07kg。整架拼拆速度比常规快35倍，拼拆快速省力，工人用一把铁锤即可完成全部作业，避免了螺栓操作带来的诸多不便。3通用性强：主构件均采用普通的扣件式钢管脚手架之钢管，可用扣件同普通钢管连接，通用性强。4承载力大：立杆连接是同轴心承插，横杆同立杆靠碗扣接头连接，接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能。而且各杆件轴心线交于一点，节点在框

16、架平面内，因此，结构稳固可靠，承载力大。(整架承载力提高，约比同等清况的扣件式钢管脚手架提高 15以上，5安全可靠：接头设计时，考虑到上碗扣螺旋摩擦力和自重力作用，使接头具有可靠的自锁能力。作用于横杆上的荷载通过下碗扣传递给立杆，下碗扣具有很强的抗剪能力 (最大为 199kn。上碗扣即使没被压紧，横杆接头也不致脱出而造成事故。同时配备有安全网支架，间横杆，脚手板，挡脚板，架梯。挑粱连墙撑等杆配件，使用安全可靠。6易于加工：主构件用483.5 、q 235焊接钢管，制造工艺简单，成本适中，可直接对现有扣件式脚手架进行加工改造不需要复杂的加工设备。7不易丢失：该脚手架无零散易丢失扣件，把构件丢失减

17、少到最小程度。8维修少：该脚手架构件消除了螺栓连接构件经碰耐磕一般锈蚀不影响拼拆作业，不需特殊养护、维修。9便于管理：构件系列标准化，构件外表涂以橘黄色。美观大方，构件堆放整齐，便于现场材料管理，满足文明施工要求。10易于运输：该脚手架最长构件3130mtm，最重构件 40.53kg，便于搬运和运输。3.3.2缺点1横杆为几种尺寸的定型杆，立杆上碗扣节点按0.6m间距设置，使构架尺寸受到限制；2u 形连接销易丢；3阶格较贵；3.3.3适应性1构筑各种形式的脚手架、模板和其它支撑架；2组装井字架；3搭设坡道、工棚、看台及其它临时构筑物；4构造强力组合支撑柱；5构筑承受横向力作用的支撑架；3.4法

18、国安德固 (adg 脚手架法国 entrepose公司的 adg 系列脚手架，有 60 系列和 48系列两个系列，60系列规格 60.3x3.2，48系列 48.3x2.7，此钢管尺寸为国际标准，均为q345钢材质。此脚手架在国内奥运工程中应用在水立方r3 区顶板卸荷。优点质量轻、易于安装拆卸、承载力高，缺点杆件尺寸固定，搭设尺寸收到限制。使用低碳合金结构强度高于传统脚手架普遍采用的普碳钢管，使架体重量降低约 1/3，安装工效提高，劳动强度降低。配件全部采用低碳合金结构钢冲压成型，在保证强度的同时，提高了韧性，增强了整架支撑能力和整体性。adg 脚手架支撑系统的杆件焊成一体，横杆用c 型自锁锲形扣件装置与立杆的u 型卡钩搭接，当受到重力时，锲形铁就会自动旋转并与u 型卡钩锁定，施工便捷、安全。3.5扣盘式脚手架扣盘式脚手架具有以下几个特点：1轻松快捷：搭建轻松快速，并具有很强的机动性，可满足大范围的作业要求；2灵活 安全 可靠：可根据不同的实际需要，搭建多种规格、多排移动的脚手架，各种完善安全配件，在作业中提供牢固、安全的支持； 3储运方便：拆卸储存占地小，并可推动方便转移，部件能通过各种窄小通道。3.6铝合金快装脚手架astower 铝合金脚手架