土木工程施工脚手架及垂直运输

土木工程施工脚手架及垂直运输

脚手架的种类 脚手架是为了便于施工活动和安全操作的一种临时设施。 脚手架的种类很多，常用的有 扣件式钢管脚手架 、 碗扣式脚手架 和 门式脚手架 三大类。 按脚手架搭设的方法又可分为 落地式脚手架 、 悬挑式脚手架 、 吊式脚手架 和 升降式脚手架 等。 第 9 讲 脚手架及垂直运输设施 共 47 页 第 1 页 1 扣件式钢管脚手架 扣件式 钢管脚手架是目前广泛应用的一种多立杆式脚手架，其不仅可用作外脚手架，还可用作里脚手架、满堂脚手架和支模架等。 扣件式 钢管脚手架由钢管、扣件和底座组成。钢管为外径 48mm 、壁厚 3.5mm 的焊接钢管，扣件为可锻铸铁或玛钢扣件。 第 9 讲 脚手架及垂直运输设施 共 47 页 第 2 页 常用扣件的形式有三种：用于两根任意角度相交钢管连接的 回转扣件 ；供两根垂直相交钢管连接的 直角扣件 ；供两根对接钢管连接的 对接扣件。 回转扣件 直角扣件 对接扣件 底座一般采用厚 8mm 、边长 150 ～ 200mm 的钢板作底板，上焊 150mm 高的钢管。底座有内插式和外套式。 1 扣件式钢管脚手架 共 47 页 第 3 页 立杆 立杆 立杆间距 1.4 ～ 2m, ≯2m 大横杆 大横杆 大横杆间距 1.2 ～ 1.8m, ≯1.8m 小横杆 小横杆伸出立杆 0.1m 剪刀撑 剪刀撑与地面夹角 45 0 剪刀撑每隔 12 ～ 15m 设置一道 操作层 操作层 栏杆 栏杆 栏杆高度 1.2m 踢脚板 附墙拉结 扫地杆离地面 0.1 ～ 0.3m 架宽 0.9 ～ 1.2m 内立杆离墙≯ 0.35m 1 扣件式钢管脚手架 1.1 基本规定 双排脚手架的宽度一般为 1.2 ～ 1.5m （高层脚手架为 1.2m ）； 立杆间距为 1.4 ～ 2m （ 35m 以下为 1.4 ～ 2m ， 35m 以上为 1.4 ～ 1.6m ）； 剪刀撑 35 m 以下脚手架除在两端设置外，中间每隔 12 ～ 15m 设一道， 35 m 以上脚手架沿两端、转角处起每隔 7 ～ 9 根立杆设一道，斜杆与地面的夹角为 45 0 ～ 60 0 ； 大横杆步距 1.2 ～ 1.8 m （砌筑用最佳步距 1.2 ～ 1.4m ）； 小横杆贴近立杆布置，在相邻立杆之间根据需要加设 1 ～ 2 根； 1 扣件式钢管脚手架 共 47 页 第 5 页 连墙件按二步三跨或三步三跨设置，其水平和垂直间距均不大于 6m （ 50m 以上脚手架垂直间距为 4m ）。 双排脚手架的最大搭设高度为 50m （超过 50m 时， 35m 以下应采用双立杆）。 单排架只适用于 6 层以下的建筑，最大搭设高度 20m ，属限制使用的搭设方式。 1.1 基本规定 共 47 页 第 6 页 1.2 安全规定 ⑴ 立杆地基应平整坚实，立杆底部应插入金属底座并设置垫木，在立杆底端 100 ～ 300mm 处设置一道扫地杆。 立杆底部做法 扫地杆离地面 0.1 ～ 0.3m 1 扣件式钢管脚手架 共 47 页 第 7 页 ⑵ 立杆的最大间距不大于 2m ，左右相邻的立杆接头应相互错开；大横杆的最大间距不大于 1.8m ；上下相邻的大横杆接头应相互错开。 立杆接头 1 立杆接头 2 立杆接头 3 立杆接头 4 立杆接头未错开 违反规范！ 1.2 安全规定 共 47 页 第 8 页 ⑶ 小横杆的最大间距不大于 1m ，小横杆的两端均需与大横杆固定，并伸出大横杆 100mm （单排架伸入墙内不小于 240mm ）； ⑷ 脚手架在 7m 以上必须与建筑物设置均匀分布的连墙点，脚手架上部未设置拉结点的自由高度不得大于 6m ； ⑸ 操作层脚手板应满铺，不得有探头板，外侧应设置 1.2m 高防护栏杆和 0.3m 高的挡脚板，并用密目式安全网封闭； 小横杆伸出大横杆 100mm 1.2 安全规定 共 47 页 第 9 页 ⑹ 操作层以下每隔 10m 用平网或满铺脚手板封闭，内立杆与墙体之间用木板或其它措施封闭； 高层建筑的底部平网 脚手架与建筑物的封闭隔离措施 内立杆与建筑物的间隙用木板或其它措施封闭 底部平网每隔 10m 一道 1.2 安全规定 共 47 页 第 10 页 ⑺ 操作层的施工荷载不得大于 3 KN/m 2 ，在架板上堆放的标准砖单排立码不得超过三层，砂浆和容器总重不得大于 1.5 KN ，施工设备单件重量不得大于 1 KN ，使用人力在架上搬运和安装的构件自重不得大于 2.5 KN 。 　 　　 ⑻ 架子工作业时，必须戴安全帽、系安全带、穿软底鞋。脚手材料应堆放平稳，工具应放入工具袋内，上下传递物件时不得抛掷。 　　　 ⑼ 在雨、雪、冰冻的天气施工，架子上要有防滑措施，并在施工前将积雪、冰渣清除干净。 复工工程应对脚手架进行仔细检查，发现立杆沉陷、悬空、节点松动、架子歪斜等情况，应及时处理。 1.2 安全规定 共 47 页 第 11 页 ⑽ 脚手架与电压为 1~20 kV 以下架空输电线路的距离应不小于 2m ，同时应有隔离防护措施。 脚手架应有良好的防电避雷装置。钢管脚手架、钢井架应有可靠的接地装置，每 50m 长应设一处，经过钢脚手架的电线要严格检查，谨防破皮漏电。 施工照明通过钢脚手架时，应使用 12 V 以下的低压电源。电动机具必须与钢脚手架接触时，要有良好的绝缘。 钢管脚手架的接地 1.2 安全规定 共 47 页 第 12 页 扣件式钢管脚手架（落地式）搭设施工 1.2 安全规定 共 47 页 第 13 页 扣件式钢管脚手架搭设施工 高层建筑搭设的 双立柱扣件式钢管脚手架 挑平网 卸料平台 立柱及剪刀撑均采用双杆 1.2 安全规定 共 47 页 第 14 页 1.3 连墙构造（简称连墙件） 连墙构造对外脚手架的安全至关重要，因连墙件数量不足或构造不符合要求造成的事故屡有发生。连墙构造有 刚性 和 柔性 两种。 ⑴ 刚性连墙件： 既能承受拉力和压力，又有一定的抗弯和抗扭能力。刚性较好的连墙构造既能抵抗脚手架里倒或外倾变形，又能形成对立杆纵向弯曲变形的约束，提高脚手架的抗失稳能力。常见刚性连墙构造有八种： 1 扣件式钢管脚手架 共 47 页 第 15 页 ① 单杆穿墙夹固式 —— 单根小横杆穿过墙体，在墙体两侧用≥ 0.6m 的短钢管塞以垫木固定； ② 双杆穿墙夹固式 —— 方法同上，穿墙杆为上下或相邻一对小横杆。 ③ 单杆窗口夹固式 —— 单根小横杆穿过门窗洞口，在洞口两侧用适长的（立放或平放均大于洞口尺寸 0.5m ）钢管塞以垫木固定； ④ 双杆窗口夹固式 —— 方法同上，穿过洞口的小横杆为上下或相邻的一对。 1.3 连墙构造 共 47 页 第 16 页 ⑤ 单杆箍柱式 —— 单根适长的小横杆紧贴结构柱，用 2 根短钢管将其固定于柱侧； ⑥ 双杆箍柱式 —— 用两根适长的水平横杆和 2 根短钢管抱紧结构柱固定； ⑦ 埋件连固式 —— 在砼墙体中埋设连墙件，用扣件与脚手架立杆或大横杆固定；见图 a 、图 b 。 ⑧ 绑捆连固式 —— 采用绑或挂的方式固定螺栓套管连接件。见图 c 、图 d 。 1.3 连墙构造 共 47 页 第 17 页 ⑵ 柔性连墙件 只能承受拉力作用，不具有抗弯和抗扭能力，只能用于高度≤ 24m 的建筑中。常见柔性连墙构造有二种： ① 单拉式： 前述的单杆或双杆穿墙夹固只在墙的里侧设置挡杆；或在墙体内设置埋件，用双股 8# 铅丝一端与埋件相连，另一端与立杆或大横杆绑扎连结。单拉式只适用于 3 层以下或高度不超过 10m 的房屋建筑； ② 拉顶式： 将脚手架的小横杆顶于外墙面，同时设双股 8# 铅丝拉结。拉顶式适用于 6 层以下或高度不超过 20m 的房屋建筑； 7 层以上高度大于 20m 的房屋建筑应采用刚性连墙构造。 1.3 连墙构造 共 47 页 第 18 页 ⑶ 正确的连墙构造 与砼梁拉结 与砼柱拉结 与砼楼面预埋件拉结 1.3 连墙构造 共 47 页 第 19 页 1.4 其它脚手架构造 采用悬挑方式支固的脚手架有以下三种： ⑴ 悬挑式脚手架 ① 架设于专用悬挑梁上； ② 架设于专用悬挑三角桁架上； ③ 采用斜撑式、斜拉式、拉撑式或顶固式等撑拉杆件组合的支挑结构。 1 扣件式钢管脚手架 共 47 页 第 20 页 专用悬挑钢梁 水平布置 悬挑钢梁 的楼面锚固 型钢悬挑脚手架 的搭设 1.4 其它脚手架构造 共 47 页 第 21 页 采用悬挑三角桁架 的挑脚手架 采用杆件支挑结构 的挑脚手架 1.4 其它脚手架构造 共 47 页 第 22 页 ⑵ 变形脚手架的设置 在搭设烟囱、水塔、凉水塔等构筑物的外脚手架时，常需采用随工程外形变化的上扩或上缩的脚手架。 上扩应保持有一跨（两排）立杆为满高设置。 上缩可分段设计和搭设，上部在悬挑支撑架上另行搭设，并与下部脚手架在受力上截然分开。 1.4 其它脚手架构造 共 47 页 第 23 页 ⑶ 室内里脚手架、移动式脚手架 1.4 其它脚手架构造 共 47 页 第 24 页 里脚手架 移动式脚手架 2 碗扣式钢管脚手架 是一种多功能的工具式脚手架。由主部件、辅助构件、专用构件三大类组成，全系列分为 23 类、 53 种规格，除能作为一般单双排脚手架、支撑架外，还可用作支撑柱、物料提升架、悬挑脚手架、爬升脚手架等。 碗扣接头节点大样 碗扣式钢管脚手架的组装 第 9 讲 脚手架及垂直运输设施 共 47 页 第 25 页 碗扣式钢管脚手架搭设中 整齐划一的碗扣式钢管脚手架 碗扣式接头大样 2 碗扣式钢管脚手架 共 47 页 第 26 页 碗扣式脚手架作桥梁支模架 一幅建筑艺术画 碗扣式脚手架杆件 2 碗扣式钢管脚手架 共 47 页 第 27 页 3 门式钢管脚手架 门式脚手架又称 “ 鹰架 ” 、 “ 框组式脚手架 ” ， 是一种国际土木界普遍流行的脚手架形式。已形成系列产品，品种齐全、各类配件多达 70 余种，可搭设里外脚手架、满堂红架、支撑架、工作平台、井字架等。见右图及下图： 第 9 讲 脚手架及垂直运输设施 共 47 页 第 28 页 优点： 搭设高度可达 60m （一般限制在 45m ），可满足多层同时作业（ 45m 以下可二层同时作业， 38m 以下可三层同时作业， 17m 以下可四层同时作业），门式脚手架的搭设方便简单（只要按照产品目录所列的使用荷载和搭设规定进行施工）。 缺点： 标准门架架宽 1.2m 、架高 1.7m 作为砌筑架略显不适。施工中要求严格控制各类施工荷载。 门式钢管脚手架 的应用 3 门式钢管脚手架 共 47 页 第 29 页 4 升降式脚手架 是将脚手架附着于工程边侧结构之侧并支承和传递荷载的附着升降式脚手架。 4.1 升降式脚手架的类别 附着升降式脚手架有 7 种形式。 第 9 讲 脚手架及垂直运输设施 共 47 页 第 30 页 注 意！ 悬挑式、吊拉式 由于无防倾构造已被禁止使用。 4.1 升降式脚手架的类别 共 47 页 第 31 页 4.2 升降式脚手架的提升方式 附着升降脚手架是由固定或悬挂、吊挂于附着支承上的各节（跨） 3 ～ 7 层（步）架体构成，各节架体的升降方式有三种： ⑶ 互爬升降： 即相邻架体互为支托并交替提升（或落下）附着升降脚手架。 ⑵ 整体升降： 即每次升降 2 节（跨）以上架体、乃至四周全部架体的附着升降脚手架； ⑴ 单跨（片）升降： 即每次单独升降一节（跨）架体的附着升降脚手架； 4 升降式脚手架 共 47 页 第 32 页 4.3 提升方式及设备 常用的提升方式有 手动（葫芦）提升、电动（葫芦）提升、卷扬机提升和滚压提升 4 种。 手动葫芦只用于分段（ 1 ～ 2 跨架体）提升和互爬提升；电动葫芦可用于分段和整体提升；卷扬机提升较少采用；滚压提升采用液压升降设备，是发展、进步较快的提升方式。 ⑴ 液压千斤顶爬升 采用穿心式液压千斤顶沿 φ48×6 钢管爬杆爬升，爬杆既是架体的导杆亦是防倾装置。其附着构造为吊拉式。 4 升降式脚手架 共 47 页 第 33 页 ⑵ 滚压升降装置提升 ⑶ 液压升降装置提升 　　　 由爬升箱、滚压油缸和导轨等组成。可分为带模板或不带模板的附着升降脚手架。 按塔吊液压顶升系统的原理进行设计。液压活塞杆与架体上的导轨以锁销相连，采用单跨提升。 1 套滚压提升装置，在完成一跨提升后，转移到另一跨进行提升。 4.3 提升方式及设备 共 47 页 第 34 页 脚手架内景 升降式脚手架实景图片 脚手架防坠落装置 与墙体附着节点电动提升装置 升降操作控制台 4 升降式脚手架 共 47 页 第 35 页 整体电动式爬架 4 升降式脚手架 共 47 页 第 36 页 爬架在主体施工阶段上爬在装修阶段下降 爬架分片下降操作中 4 升降式脚手架 共 47 页 第 37 页 5 垂直运输设施 井架是施工中最常用、最简便的垂直运输设施。分为扣件式钢管井架和定型井架两大类。井架有单孔、双孔和多孔井架，可视需要设置摇头扒杆。 5.1 钢管井架 第 9 讲 脚手架及垂直运输设施 共 47 页 第 38 页 ⑴ 30m 以下钢井架 有四柱、六柱、八柱三种。 四柱井架（起重量 500kg ）； 六柱井架（起重量 1000kg ）； 八柱井架（起重量 1000kg ）； 缆风绳在 15m 高处设一道， 15m 以上每隔 10m 设一道，缆风绳用 7 ～ 9mm 钢丝绳，与地面成 45 0 夹角。 ⑵ 30m 以上钢井架 30 ～ 50m 为 12 柱井架， 50m 以上为 16 柱井架，起重量均为 1000kg ； 30m 以下可用钢丝绳作缆风绳， 30m 以上每隔 1 ～ 2 层设附墙拉结。 5.1 钢管井架 共 47 页 第 39 页 ⑶ 井架与结构的附墙拉结 　　　当井架宽度方向平行于墙面时，采用简单拉结或加强拉结；当井架宽度方向垂直于墙面时，采用展宽拉结。见下图： 5.1 钢管井架 共 47 页 第 40 页 ⑷ 井架栈桥 进楼栈桥的立杆不利用井架的立杆，应分开架设，缩小间距并采用双杆搭设。每层栈桥与井架之间应用不受垂直力的横杆进行拉结。见右图： 5.1 钢管井架 共 47 页 第 41 页 ⑸ 井架的安全装置 基座 防冲顶 断绳保护 吊盘平层安全装置 安全支杠装置 上料口防护棚 卸料口栏杆 ● 不宜在高层井架上加设摇头扒杆或其它附着装置； ● 井架的侧面除进料口外，均应自下而上连续设置剪刀撑； ● 支撑天轮架的横杆应采用双杆，与井架中立柱采用双扣件连接，并加设斜支杆与井架角柱相连。 5.1 钢管井架 共 47 页 第 42 页 5.2 龙门架 是由立柱、天轮梁构成的门式架。在龙门架加设滑轮（天轮、地轮）、导轨、吊盘、安全装置及起重索、缆风绳构成完整的垂直运输体系。龙门架的基本构造见右图： 5 垂直运输设施 共 47 页 第 43 页 图右为 MSS-100 型龙门架。最大架设高度 100 m 。 龙门架的安全装置应有自动平层、防冲顶（限位位置）、 超载断电报警、防坠落装置（断绳保护）、架体稳定装置（附墙装置、缆风绳、配重） 5.2 龙门架 共 47 页 第 44 页 图右为 SSE-100 型龙门架。最大提升高度 80 m 、额定起重量 1000 kg 、吊笼提升速度 24 m/min 。设有断绳保护、吊笼平层定位保护、钢丝绳断绳保护、超高限位保护及吊笼操作传呼信号等系统。 SSE 系列 龙门架 5.2 龙门架 共 47 页 第 45 页 5.3 建筑施工电梯 人货两用建筑施工电梯是高层建筑的常用垂直运输机械。其吊笼装在井架的外侧，沿齿轮条式轨道升降。它附着在建筑结构上，可载货 1 ～ 1.2t ，可乘 12 ～ 15 人，可随建筑主体结构施工往上接高 100m 。 SC200 建筑施工电梯 5 垂直运输设施 共 47 页 第 46 页 5.3 建筑施工电梯 共 47 页 第 47 页