扣件式钢管大悬挑操作平台的设计与应用详细介绍
屋面层悬挑构架梁模板支架施工技术及应用
屋面层悬挑构架梁模板支架施工技术及应用摘要：随着科技进步及人们对建筑空间艺术追求的不断提高，独特的建筑外檐造型成为建筑师表现空间艺术的一种重要手段，从而也给建筑施工技术提出了更高的要求。
本工程为住宅楼项目，在顶层屋面结构中设计有双层构架梁，根据工程的特点及现场实际情况，采用悬挑工字钢操作平台及钢丝绳卸荷施工模板支撑体系。
文章通过工程实例对此施工技术的成功选用和施工应用进行论述。
关键词：高层住宅；悬挑结构；工字钢；支撑体系随着高层住宅建筑造型的多样化，屋面层的构架造型成为高层建筑的重要组成部分，其中悬挑构架结构的施工成为安全控制的重点，如何实现在确保安全的前提下完成悬挑构架层的施工，且能保证工程质量，又能节约成本、施工工艺简单化显得格外重要。
1.工程概况怀宁国建悦美府工程中的1#~24#住宅楼，为地上18层的钢筋混凝土剪力墙结构。
根据图纸屋面结构层标高为53.3m，屋面以上为构架层，混凝土强度等级为C25。
构架层除A-D/6-20轴设计有双层构架梁外，其余部位为单层构架梁，单层构架梁顶标高为56.75m。
A-B/11-15轴58.7m标高处XL1、L1截面尺寸为200×1100mm；梁顶悬挑板厚150mm，悬挑长度为1150mm。
56.75m标高处XL2、L4梁截面尺寸为200×600mm；构架梁XL1、XL2悬挑长度为1.8m，构架梁L1、L4净跨度为6m，构架梁以下楼层无水平构件，详下图。
图1.1 屋面构架层梁平面图图1.2屋面构架层建筑剖面图2.施工技术难点分析A-B/11-15轴悬挑构架梁施工期间，车库结构已完成，回填土尚未施工，住宅楼周边车库顶板标高约为-1.9m，构架梁距车库顶板净距为58.9m，该部位构架梁施工无论采取何种模板支撑体系，均为高空悬空部位作业施工，施工作业安全风险较大，为本工程的重、难点施工项目，也是安全管控的重点。
3.施工技术方案比选3.1搭设落地扣件式钢管模板支架模板支撑需从车库结构顶板搭设，架体超高且高宽比过大，架体整体稳定性存在较大安全风险。
盘扣式悬挑脚手架
盘扣式悬挑脚手架1. 简介盘扣式悬挑脚手架是一种常见的脚手架搭建工具，它通过盘扣连接系统实现悬挑结构。
该类型的脚手架常用于高层建筑施工、桥梁建设和大型设备维修等工程项目中，提供了高效、安全的工作平台。
在本文档中，将对盘扣式悬挑脚手架的特点、组成部分、安装步骤以及安全注意事项进行详细介绍。
2. 盘扣式悬挑脚手架的特点•结构稳定：盘扣连接系统能够提供可靠的连接，使脚手架结构更加稳定。
•安全可靠：采用高强度材料制作，能够承受较大负荷，确保施工人员的安全。
•快速搭建：盘扣式悬挑脚手架拼装简单，不需要螺栓和螺母，快速搭建与拆卸，提高工作效率。
•模块化设计：组成部分可以根据需要进行灵活组合，适应不同的工程项目。
•节约材料：盘扣连接系统减少了材料的浪费，提高了施工成本的效益。
•易于运输：盘扣式悬挑脚手架可以分解为较小的部分，便于运输和储存。
3. 盘扣式悬挑脚手架的组成部分盘扣式悬挑脚手架主要由以下几个组成部分构成：3.1 端头端头是盘扣式悬挑脚手架的基础部分，通常由钢制材料制成。
它有一个盘扣连接系统，可以与其他组件进行连接，形成稳定的结构。
3.2 主杆主杆是支撑脚手架的主要组件，通常由钢管制成。
它有固定的长度和直径，可以根据需要进行组装和调整。
3.3 横杆横杆是连接主杆的水平部分，通常由钢管制成。
它的长度可以根据需要进行调整，用于增加脚手架的水平支撑。
3.4 脚座脚座是支撑脚手架的基座，通常由钢制材料制成。
它的底部有可调节的脚螺丝，可以调整脚手架的高度和水平度。
3.5 斜杆斜杆是连接脚座和主杆的组件，通常由钢管制成。
它的长度可以根据需要进行调整，用于增加脚手架的稳定性。
3.6 平台平台是脚手架的工作平台，通常由钢板制成。
它可以根据需要进行组装和调整，提供施工人员的工作空间。
4. 盘扣式悬挑脚手架的安装步骤下面是盘扣式悬挑脚手架的一般安装步骤：4.1 准备工作•确定搭建脚手架的位置和高度。
•制定安全措施和作业计划。
大悬挑结构扣件式钢管脚手架支撑体系的设计及施工
大悬挑结构扣件式钢管脚手架支撑体系的设计及施工一、工程概况：江苏目前多以扣件式钢管脚手架作为模板支架，但由于项目经理、技术人员对超常规砼结构支模的重要性和严重性认识不足，对扣件式钢管排架支撑的承载力决定因素认识不足，导致了几例典型的模板支架倒塌事故，如南京电视台演播大厅屋盖模板支架整体倒塌、中国银行苏州分行综合业务楼共享空间屋盖模板支架整体倒塌等重大事故。
所幸的是国家已出台了相应的施工规范－《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，可供设计、施工参考。
参照规范并借鉴前人的经验编制了本施工方案，抛砖引玉，供大家参考。
二、搭设方案：（一）搭设材料及尺寸：本工程大悬挑结构的模板支架采用扣件式钢管脚手架，立杆支撑在一层地面和二、三层楼面上。
材料采用φ48×3.5钢管、可锻铸铁扣件、九合板模板、木枋斜楞，一架两用，即支撑结构和装修施工使用，但主要用于结构支撑。
考虑要利用悬挑部位原建筑外脚手架做为支撑的一部分，故取定立杆纵横间距为原外脚手架柱距的一半，均为700mm，水平杆纵横向间距为700mm，立杆步距取1500mm。
南侧支撑布置、北侧支撑基本相同。
（二）构造要求：①立杆间连接宜采用对接扣件，为使接头按规范要求相互错开，底部立杆间隔交叉采用6.0m、6.5m钢管，上部立杆采用4.5m、5.0m钢管。
②在支撑体系四边与中间每隔4排立杆从底到顶搭设竖向剪刀撑，纵向3道，横向7道。
③每层砼施工分两步进行，先浇筑框架柱，待其到一定强度后与支撑体系做刚性连接后再浇楼面砼，以增强支撑体系的整体稳定性。
④支撑体系与结构通过框架柱和预埋钢管作刚性连接，连墙件偏离主节点不大于0.3m，两部五跨，从底部第一步纵向水平杆开始设置。
南京十年一遇风压为0.25KN/m2，本模板支架为敞开式脚手架，仅局部设安全网，且每个连墙件覆盖面积0.8t，单扣件抗滑不能满足要求。
考虑结构的重要性，将梁下支撑立管加密至@350，并在节点下排架及左右两榀排架采用双扣件抗滑，这样能满足要求。
悬挑钢平台施工方案及计算书
悬挑钢平台施工方案及计算书(一)、悬挑式钢平台：悬挑式钢平台是指可以吊运和搁置于楼层边的用于接送物料和转运模板等的悬挑式操作平台，通常采用钢构件制作，如图所示。
悬挑式钢平台，必须符合下列规定：1, 悬挑式钢平台应按现行的相应规范进行设计，其结构构造应能防止左右晃动，计算书及图纸应编入施工组织设计。
2, 悬挑式钢平台的搁支点与上部拉结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上。
3, 斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设前后两道，两道中的第一道均应作单道受力计算。
4, 应设置4个经过验算的吊环。
吊运平台时应使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环。
吊环应用甲类3号沸腾钢制作。
5, 钢平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，采取其他方式时卡头的卡子不得少于3个。
建筑锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物，钢平台外口应略高于内口。
6, 钢平台左右两侧必须装置固定的防护栏杆。
7, 钢平台吊装，需待横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，调整完毕，经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。
8, 钢平台使用时，应有专人进行检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复。
(二)、基本要求、概念受料平台为该层的构筑物支撑材料及模板材料传递给上一层结构施工的材料所需的临时性工序，但该悬挑平台，悬挑较大、较宽，仅依赖根部砥柱、外挑部纯属钢丝绳受力的概念。
因此必须达到自身刚度和稳定性，和达到足够的承载力；在施工过程中，荷载不超过1.0吨，在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌，不允许刚架变形、倾斜、摇晃式扭曲等现象，以确保安全。
(三)、材料选用(1) 主梁采用14工字钢，次梁采用14工字钢[其材质应符合JGJ80-01的技术条件；（2）钢材采用Q265镇静钢，焊条采用E50型；（3）焊缝抗拉为2级，抗压为3级，焊缝高度不小于6mm；（4）吊环钢筋为A3一级钢；（5）铺板为木质脚手板,围护栏杆为钢管及竹笆片。
(四)、架设与拆除：1、该悬挑架层高3.6m，现为二层作拉结点。
扣件式钢管斜撑架在大跨度悬挑屋架中的设计与施工
施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012 年 6 月上 第 41 卷 第 366 期
扣件式钢管斜撑架在 大跨度悬挑屋架中的设计与施工
石 颖， 于新华
（ 北京建工集团有限责任公司总承包部， 北京 100055 ）
［摘要］ 通过对 C4 工业厂房项目工程的实例分析， 详尽地介绍了利用普通 48mm × 3． 5mm 钢 管 及 普 通 扣 件， 搭设 该工程大跨度外挑屋架的操作防护 架 、 模 板 斜 撑 架 技 术 。 针 对 外 挑 屋 架 的 结 构 特 点， 分 别 对 其 施 工 安 排、 技术要 求、 施工要点 、 经济分析以及受力计算等方面内容进行了阐述 。 实践证明， 该斜撑架 的 设 计 较 常 规 采 用 的 型 钢 悬 挑 不仅工效得以提高， 而且很大程度地降低了脚手架措施费用 。 脚手架， ［关键词］ 防护架； 模板； 斜撑架； 屋架； 设计； 施工技术 ［中图分类号］ TU755. 2 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 10028498 （ 2012 ） 11007。 2 挑檐斜撑架选择 该工程屋架外 挑 尺 寸 较 大， 悬挑长边方向最大 2. 85m ， 转角 处 外 挑 达 3. 65m 。 这 给 外 挑 屋 架 的 结 200mm 构施工带来很大困难， 施工人员的操作平台 、 × 400mm 截面屋架边框梁以及挑檐板的模板支设 、 混凝土浇筑时安全 稳 定， 都取决于该部位异形脚手 架的设计 。 参 照《钢 管 脚 手 架 、 模板支架安全选用 DB11 / T583 —2008 ， 如以工字钢做支撑 搭 技术规程 》 规 范 中 最 大 可 参 考 的 悬 挑 长 3. 0m ， 设悬挑脚手架， 而本工程最大达 3. 65m ， 即使可采用工字钢型 钢， 型 钢规 格 不 会 低 于 18 号 。 如 此 该 建 筑 物 全 周 长 370. 6m ， 需1 729m 长工字钢， 一次性支出费用很大 。 主体结构 施 工 期 间 已 搭 设 外 双 排 落 地 式 钢 管 脚手架， 经 过 反 复 计 算 并 论 证， 综合考虑双排脚手 架与建筑 物 外 立 面 距 离 、 脚 手 架 使 用 周 期 等 因 素， 决定利用 48mm × 3. 5mm 钢 管 及 普 通 扣 件 搭 设 外
外墙保温扣件式钢管悬挑式脚手架施工方案设计
**********外墙保温扣件式钢管悬挑式脚手架施工方案设计一、工程概况********** 二、主要编制依据1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGF 130）2、《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59）3、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80)4、《建筑施工手册第四版》（中国建筑工业出版社出版）5、《钢结构设计规范》（GB 50017)三、危险源与相关控制措施1、脚手架工程事故的类型分析（1）整架倾倒或局部垮架。
（2）整架失稳、垂直坍塌。
（3）人员从脚手架上高处坠落。
（4）落物伤人，物体打击。
（5）不当操作事故（闪失、碰撞）。
2、引发事故的主要原因分析（1）整体倾倒、垂直坍塌局部垮架。
（2）构架缺陷：构架缺少必须的结构杆件，未按规定数量和要求搭设连墙件等。
（3）在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和连墙件等。
（4）构架尺寸过大，承载能力不足或设计安全不够与严重超载。
（5）槽钢过小，锚环未契紧等材料缺陷。
3、人员从脚手架上高处坠落（1）作业层未按规定设置围档防护。
（2）作业层未满铺脚手板或架面与墙之间隙过大。
（3）脚手板与杆件搁置不稳，扎结不牢或发生断裂而坠落。
（4）不当操作产生的碰撞和闪失等。
4、落物伤人（物体打击）（1）在搭设或拆除时，高空抛掷构配件，砸伤工人或路过行人。
（2）架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人或路过行人。
（3）架体倾倒，垂直坍塌局部垮架，砸伤工人或路过行人。
5、不当操作大致有以下情形（1）用力过猛，致使身体失稳。
（2）在架面上退着行走。
（3）拥挤碰撞。
（4）集中多人搬运或安装较重构件。
（5）架面上滑落。
6、其他伤害（1）在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨天气和雪天）下继续施工。
1（2）在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用。
（3）脚手架的外测边缘与外电缆线路的边线之间没有保持安全距离等。
7、危险源的监控（1）对脚手架的构件材料的材质、使用机械、工具进行监控。
4米悬挑式扣件钢管脚手架计算书3
4米悬挑式扣件钢管脚手架计算书2依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
双排脚手架，搭设高度24.7米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.30米，立杆的横距0.60米，内排架距离结构1.00米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.0，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距2.60米。
施工活荷载为2.5kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用钢笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设11层计算。
栏杆采用木挡脚板，荷载为0.16kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。
基本风压0.35kN/m2，高度变化系数1.0900，体型系数1.0400。
悬挑水平钢梁采用18号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.70米，建筑物内锚固段长度2.30米。
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
一、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.600/2=0.045kN/m活荷载标准值Q=2.500×0.600/2=0.750kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.045=0.100kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×0.750=1.050kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.100+0.10×1.050)×1.3002=0.191kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.100+0.117×1.050)×1.3002=-0.225kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=0.225×106/4491.0=49.996N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值 q1=0.038+0.045=0.083kN/m活荷载标准值 q2=0.750kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.083+0.990×0.750)×1300.04/(100×2.06×105×107780.0)=1.028mm 大横杆的最大挠度小于1300.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
悬挑式上料平台设计计算
悬挑式上料平台设计计算一、上料平台组成：上料平台由ф48*3.5脚手管挑出1.5米，上料台宽为3米,加设与立杆成30°的斜杆支撑，旋转扣件连接，如下图3000上料台平面图二、计算荷载取值：取钢管自重为38.4N/m,直角扣件自重为13.5N/个，桥板自重为77N/m，竹围栏12N/m,上料平台限荷载为1吨（10KN），风荷载略去不计算。
∴上料平台荷载为：钢管重为：53*38.4=2035=2.1KN扣件重为：18*13.5=243N=0.34KN桥板重为：10*77=770N=0.77KN竹围栏重：12*6= 72N=0.08kN上料荷载：10KN荷载总计为：13.3KN三、受荷载最不利钢管为：1、2、3节点钢管。
1、假设荷载分布按均匀分布，加在该1、2、3节点脚手杆上的荷载如下图对于每个节点受力节点图如下：1节点受力分析图2 中间脚架整体受力图12节点受力图3 3节点受力图4 计算部分：由图1：计算各个杆件的受力情况N1=1/2*p*l*ctg60°=1/2*4.46*1.5*(3)1/2/3=1.93KNN2=1/2*q*l*csc60°=1/2*(q2+h2 )1/2 /h*q*l=3.86KNN3=1/2*4.46*1.5=3.35KN由钢管承拉、受压设计值为：N=fc* A，查表得fc= 0.205KN/mm2 ,A=489mm2所以，N=fc* A =0.205*489=100.24knN>>N1,N2,N3中的任何一个，∴钢管轴向受力满足。
扣件承载力验算；对于直角扣件、旋转扣件抗滑移安全承载力为Rc=5 kn∵Rc=5 kn>N1、N2、n3中的任何一个∴扣件受力满足受力要求。
∴架体与主体结构连接满足受力要求。
2、架体稳定性计算：由前计算得：N=13.3KN，M=1/8ql2 其中q=N/l=8.87KN/m, l=1.5m M=1/8ql2 =1/8*8.87**1.52 =2.5KN.m由公式N/(Ψ*A)+M/(b*A1)≤K A*K H*f c 计算I=15.78, h=3000, λ1=h/I=189 查表得Ψ=0.324 ， A=489*6=2934mm2W=5.08*103mm3N/(Ψ*A)+M/(b*A1)=(13.3* 103)/(0.324*2937)+(2.5*106)/(1500*489*6)=83.94+0.57=84.51N/mm 2取K A=0.7 , f c=205N/ mm2K H=1/(1+H/100)=0.97∴K A K H f c=0.7*0.97*205=139N/ mm2<84.51N/ mm2所以，整体稳定性满足要求。
扣件式三排钢管悬挑外脚手架施工方案
扣件式三排钢管悬挑外脚手架施工方案一、施工准备工作1.1材料准备根据设计要求，准备好扣件式三排钢管悬挑外脚手架所需的主要材料，包括钢管、扣件、钢板、钢筋网等。
材料应具备合格证明并符合国家标准。
1.2施工人员组织一支专业的施工团队，包括施工队长、搭建工、拆除工、安全监督员等。
施工人员应具备相应的岗位技能和证书。
1.3施工图纸根据设计要求，准备好扣件式三排钢管悬挑外脚手架的施工图纸。
施工图纸应包含详细的图纸尺寸、结构连接方式、材料规格等内容。
1.4施工设备准备好所需的施工设备，如扣件式脚手架安装工具、电动工具、吊车等。
设备应经过检查，保证其工作状态良好。
二、施工步骤2.1建立基础在施工现场选定悬挑外脚手架的位置后，根据设计要求进行基础的布置和施工，确保基础稳固。
2.2安装主横杆将主横杆按照设计尺寸进行布置，确保间距均匀，并用扣件连接固定。
同时，加设强度丝筋或钢筋网，以增加横杆的强度。
2.3安装立杆和斜杆根据设计要求，按照间距将立杆和斜杆依次安装。
立杆与主横杆连接时，使用扣件进行固定。
斜杆与主横杆连接时，可以使用斜杆夹进行固定。
2.4安装扶手和脚手板扶手和脚手板的安装应符合设计要求，并用扣件连接固定。
脚手板的搭设应保持平整，并添加防滑措施。
2.5安全检查完成悬挑外脚手架的搭设后，进行全面的安全检查。
确保扣件的连接牢固，钢管无异常变形，脚手板平整牢固，并设置好安全警示标识。
2.6施工过程中的安全保护措施（1）悬挑外脚手架应设有合格的安全网和警示标识，以确保下方人员的安全。
（2）定期检查和维护脚手架，排除安全隐患。
（3）工人必须系好安全带，并配戴好安全帽，严禁从脚手架上倒水、扔东西、吸烟等危险行为。
（4）当悬挑外脚手架高度超过10米时，应设有水平安全索。
三、质量控制和安全管理3.1质量控制在施工过程中，应根据设计要求和施工图纸进行操作，严格控制钢管的规格和尺寸，确保施工质量。
3.2安全管理（1）设立施工安全管理机构，明确职责和权限。
大跨悬挑结构和扣件式钢管脚手架支撑体系的设计及施工
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在支撑 体 系 四边 与 中间每 隔４ 排立 杆 从底 到顶
每层 混凝 土施 工 分两 步进 行 ，先 浇筑 框架 柱 ，
搭 设 竖 向剪 刀 撑 ， 向３ ， 向７ 。 纵 道 横 道
待 其 到 一定 强 度 后 与 支撑 体 系做 刚 性 连 接后 再 浇 楼 面砼 ， 以增 强 支撑 体 系的整 体稳 定性 。
维普资讯
ＣｎＴ ｃＯ ＡＥＹ ｏｓＲ Ｔ ｎＳＩＴ ｕｌ ：
建筑宠 ２７ 第 期 金 ０ 年 ３ ０
脚手架及 模架安全
【 摘要 】 本文通过科 学合理的设计与验算 ，介绍 了扣件 式钢管脚手架支撑体 系在 大跨悬挑结
构 中的应 用 。
【 关键词】 悬挑
的。 以上 四个 转变 是从 各地 的实 践经 验 中提炼 出来 的 ， 望 大 家继 续 坚 持 这 四个 转 变 ， 高我 们 的工 希 提
作效能 ， 希 望大 家敢 于创 新 、 于 突破 ， 也 敢 创造 出更 好更 新 的工作经 验 。
愉快 、 体健 康 、 作顺 利 、 身 工 万事 如意 ！
承载力 支撑
荷载
稳定性
验算
１ 工 程 概 况 ．
构 支模 的重 要性 和 严重 性认 识 不足 ， 扣件 式钢 管 对
南京某 大 学教 学楼 ， 建筑 面 积２ ２ ９ ： 工程 为 ５５ ｍ 。
排 架支 撑 的承 载力 决定 因 素认 识不 足 ， 导致 了几 例
典 型 的模 板 支 架倒 塌 事 故 ， ： 京 电视 台演 播 大 如 南 厅 屋盖模 板 支架 整体 倒塌 、 国银行 苏 州分行 综 合 中
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扣件式钢管大悬挑操作平台的设计与应用卜晓侠杨新洲徐恺王翔宇（深圳中海建筑有限公司，广东深圳，518057）摘要：利用扣件式钢管架在建筑悬挑部位通过设置斜杆、吊杆等方式搭设形成大跨度悬挑操作平台，适用于荷载小于2kN/㎡的安装及装修工程施工，可为类似工程施工提供参考。
关键词：扣件式钢管；悬挑结构；操作平台；安装工程；装修工程；Design and Application of Cantilever Platform using Steel Tubular Scaffolding with Coupler Bu Xiaoxia Yang Xinzhou Xu Kai Wang Xiangyu(Shenzhen China Overseas Construction Limited, 518057, Shenzhen, Guangdong)Abstract: This paper describes the application of using steel tubular scaffolding with coupler to install large span cantilever working platform, which is strengthened by diagonal bracing, and hanging system, with a loading capability of 2KN/m2. This practice provides a practical reference to similar types of installation and decoration work in construction.Key words: steel tubular scaffolding with coupler; cantilever structure; operation platform; installation works; decoration works;随着我国造型独特的高层及超高层在建筑业中的广泛应用，悬挑结构部位装修及安装工程施工操作平台搭设问题日趋凸显。
目前，对于悬挑部位装修及安装操作平台的搭设方式，众多施工单位采用落地及悬挑脚手架的形式，或者将结构施工支撑架进行改造后形成操作平台。
采用上述方法搭设的脚手架具有存在周期长、一次性投入大的特点，并且伴随着搭设高度的增加其本身安全性也逐渐降低，难以适应建筑发展的趋势。
在这种情况下，急需一种经济效益明显、安全性更好的悬挑部位操作平台搭设方法。
因此，悬挑部位操作平台解决办法逐渐成为施工领域研究的新课题。
近年来，在这方面的研究和探索的过程出现了不少根据各自工程特点而设计的悬挑操作平台，如方韧【1】等在某医院悬挑钢结构部位铝板安装工程中设计的斜拉索桥式钢悬挑平台悬挑长度达8米；李辉【2】等在中国人民银行1号楼外立面改造工程中利用型钢焊接成框架形式的悬挑操作平台并通过在平台底部安装滑轮的方法实现了操作平台的滑移；沈高传[3]等在中国电子科技集团第十四研究所悬挑飘蓬幕墙安装工程中利用承插型盘扣式脚手架搭设形成悬挑长度达10米的可滑移操作平台。
这些悬挑操作平台的成功实践不仅完成了所代表工程的施工任务，同时也为悬挑操作平台的设计方法提供了迥异的新思路。
但不容忽视的是，这些悬挑操作平台在材料形式的选择和施工方法方面存在一定的局限性，仍有进一步改进的空间。
广州PZB1401项目采用常见的扣件式钢管作为主要材料，通过结合“撑、拉、吊”等形式搭设形成悬挑长度不同的操作平台，其中最大悬挑长度达7.7m，而且可根据工程情况进一步增加悬挑长度。
这类操作平台在经济和安全性方面，具有一次性投入小、材料可重复利用、安全可靠、施工方便等特点，相对于其他类型悬挑操作平台具有较高的性价比，可为类似工程提供参考。
1.工程概况及重难点广州PZB1401项目塔楼（44.2m～112.45m）结构东西两翼设计有钢结构悬臂桁架系统及单层悬挑结构，其最大悬挑跨度为21米，相对下层建筑外边线悬挑长度为2.5m～11.5m不等（见图1）。
超出建筑边线悬挑部分需进行铝板装饰施工，而悬挑钢结构采用塔吊进行拼装无操作平台，该部位高空大悬挑操作平台成为幕墙装饰施工的重点及难点。
图1 塔楼悬挑结构剖面图Fig.1 Cross-sectional view of towercantilevered structure2.设计方案2.1工艺原理利用扣件式脚手架先在悬挑部位楼层内搭设一段排架，排架顶端设置顶托与上层结构顶紧，在排架中设置剪刀撑，形成刚度好、稳定性强的结构；然后逐步在排架上搭设外伸的水平大横杆，同时在外伸大横杆形成的操作平台上、下设置斜杆对外伸部分进行斜拉或斜撑，改善外伸结构的受力情况；当悬挑长度＞3.5m时，在上层结构采用楼板开洞设置吊杆的方法为外伸部分大横杆提供吊点，形成安全稳定、方便作业的大悬挑施工操作平台（见图2）。
图2 扣件式钢管悬挑操作平台剖面Fig.2 The cross-section profile of cantilever steel tubular steel platform2.2设计计算扣件式大悬挑操作平台结构中采用了较多的撑、拉斜杆，其作用除了为悬挑操作平台提供支撑力外，还有使悬挑操作平台形成几何不可变体系的功能；室内排架的设置主要为悬挑部分提供抗倾复力及支点，室内排架及悬挑部位上的剪刀撑具有增强悬挑操作平台整体性和稳定性的功能。
可见整个悬挑操作平台的构造上看起来比较简单，但实际上其受力是比较复杂的。
在我国现行的脚手架规范中[4]对外脚手架、模板支撑架的设计计算做出了相关要求，但在此部分计算中并未提出斜杆、剪刀撑的计算方法，而是采用立杆计算长度系数μ值来反映斜杆、剪刀撑等各杆件对立杆的约束作用，无法直接应用到悬挑操作平台的计算当中。
可见，在大悬挑操作平台的计算中借鉴规范中的个别要求做参考是可行的，但无法依据规范进行设计计算。
扣件式钢管使用扣件连接节点为半刚性节点，其半刚性特点直接受扣件的拧紧力的影响[5] [6]，如按照静力计算方法将其节点按刚接或铰接进行分析计算，得出的内力及位移情况显然是不准确的。
如运用这种方法而不进行试验测试，势必会对操作人员的人身和财产安全带来极大安全隐患。
考虑到上述因素的影响，本工程在悬挑操作平台的设计计算时，采用了有限元软件Midas/Gen进行模拟分析。
在分析中，对扣件的半刚性特点以设置弹簧的方法进行模拟；在设计过程中根据软件分析结果逐步优化杆件设置，最终得出了内力及位移均在控制范围内的悬挑操作平台构造，见图3。
（a）组合内力计算结果（b）组合位移计算结果图3 内力及位移分析结果Fig.3 Analysis of the results of the internal force and displacement2.3 平台构造(1) 室内排架搭横向设置4排立杆，间距1米，纵向间距0.8米；在距离扫地杆1米位置将横向水平杆外伸变为悬挑杆；水平横杆步距1.5米，最上一步水平杆距离上层楼板板底≤600mm，立杆顶端设置顶托、木方与楼板顶紧。
（2）悬挑段挑杆上分布横杆间距≤500mm，平台水平横杆安装完成后设置水平剪刀撑，增强平台整体性。
（3）在悬挑1.5m和2.5米位置按照“隔一拉一”方式设置斜拉杆，在设置斜拉杆的位置相同的排架上设置竖向剪刀撑。
（4）在悬挑长度超过3米后在悬挑长度方向按照间距1.5米位置由上层楼板开洞设置吊杆，吊杆纵向间距同斜杆设置间距，吊杆在上层楼面设置纵横向扫地杆连成整体，见图4。
（5）悬挑长度超过3.5m悬挑操作平台室内排架设置斜撑及吊杆部位第三步横向水平横杆向外挑出，与斜拉杆、吊杆连接增加平台自稳能力；与吊杆连接节点在设置小斜杆与悬挑平台进行拉结。
图4 吊杆上吊点处理方式Fig.4 hanging system for cantilever platform （6）在悬挑平台外围端部设置防护栏杆并满挂安全网进行封闭，平台上满铺脚手板进行水平封闭，如图5。
图5 大悬挑操作平台三维视图Fig.5Three-dimensional view of thelarge cantilever platform3.安拆方法（1）悬挑操作平台安装时，先安装室内排架各杆件，同时在排架内设置竖向剪刀撑；然后逐步接长悬挑水平横杆并同时安装悬挑段的水平分布横杆；随搭设进展依次安装斜撑、斜拉杆及吊杆等为悬挑端提供支座，再设置平台水平剪刀撑。
（2）当悬挑长度较大且吊杆等不能及时设置时应设置临时钢丝绳或斜撑进行固定。
（3）悬挑长度小于3.5m操作平台拆除与安装流程相反；悬挑长度≥3.5米操作平台施工完最外端装饰铝板后，拆除最外端一根吊杆及已施工完部位平台杆件，并将防护栏杆改再此部位进行施工，遵循“分段施工、边拆除边改装、由外向内安装”的原则不断循环，直至施工完成,如下图所示。
（a）（b）（b）（d）图6 拆除过程示意图Fig.6 Removal process diagram4.安全技术要求（1）操作平台安装完成后应设置斜拉钢丝绳作为安全储备。
（2）室内排架上、下部位应与结构设置抱柱或其他形式连墙件，防止平台倾复。
（3）吊杆上、下吊点均应采用双扣件并在最外一个扣件后焊接防滑钢筋，增加吊点抗滑移能力。
（4）设置与悬挑平台完全脱开的安全绳，作为施工人员安全带系挂点。
（5）悬挑操作平台设置密目兜网，防止施工时物料由脚手板空隙坠落伤人。
5.实施效果广州PZB1401项目在幕墙安装施工过程中，将结构不同悬挑程度所需40多种操作平台按悬挑长度进行简化成5种类型，方便了现场悬挑操作架的搭设，为幕墙工程顺利开展提供了有效保证。
实践证明，这种形式悬挑操作平台具有搭拆方便，运用灵活等特点，可缩短施工周期1/3左右，相比落地式脚手架节约成本额占64﹪以上，取得了较高的经济和社会效益。
在使用过程中，对大悬挑操作平台水平位移及下层挠度进行了严格监测，根据监测数据显示，悬挑平台实际产生的挠度及位移与计算结果有一定的差异，但总体上相差程度较小，是偏于安全的。
现场实施效果如下：图7 现场实施效果Fig.7 Effect of on-site implementation 6.结语扣件式钢管脚手架在国内市场使用量达70﹪左右，在使用和研究方面均较为成熟，利用扣件式钢管搭设大悬挑操作平台具有取材方便、一次性投入少且可重复使用的优势，可为类似工程提供参考或借鉴。
但在具体运用中需注意以下几点：（1）利用扣件钢管搭设的大悬挑操作平台受力复杂，简单的静力计算难以准确得出其内力，建议采用有限元软件进行分析。