十米高移动式脚手架设计、制作和使用
十米高移动式脚手架设计、制作和使用
十米高移动式脚手架设计、制作和使用
【摘要】本文介绍了无锡会展中心一期工程9.85米高移动式脚手架
的设计、制作和使用
【关键词】移动式脚手架 槽钢底座 铸钢轮子 焊接 剪刀撑 梯子
一、前言
无锡市会展中心一期工程，位于无
锡太湖新城尚贤河湿地贡湖大道以东、
震泽路以北、和风路以南；框架剪力墙
结构，地下一层地上二层，建筑面积
91610m2（地上58225 m2，地下33385 m2）。一层室内层高达12米，建筑面积近三万平方米，为了满足安装、装修等工种的施工需要，必须搭设满堂脚手架，搭设满堂脚手架将需近一千多吨的脚手钢管和大量的扣件、脚手板和安全网，施工费用近六十万，且搭、拆时间长，将要影响到工程的施工进度；且搭设满堂脚手架后，影响人员行走、材料运输及其它工种的施工；为了减少脚手架费用投入，决定采用移动式脚手架进行施工。但移动式脚手架目前未有国家和行业标准，没有详细的施工搭设图，一般都是施工单位自己根据搭设高度和自己的经验搭设，结构不合理，缺少验算，以至发生过不少的倾覆事故，造成人员伤亡和财产损失。
二、移动式脚手架搭设方案
2．1移动式脚手架搭设方法
移动式脚手架的底座采用【14a槽钢焊接，架体采用Φ48×3.5mm
的脚手架钢管用扣件相扣接进行制作搭设，立杆与底座槽钢采用焊接连接，这种方法较为简便安全。上部平台次梁间距为300mm，台面满铺50mm厚脚手板，一一加以固定，使其不松动。操作平台的面积为3m×4m，总高度为9.85m(包括栏杆)；移动脚手架的周边，按照临边作业的要求设置防护栏杆和安全网、踢脚板等，并配置登高扶梯，梯子采用φ12钢筋焊接,梯子不得缺档，横档间距以30cm为宜。架体移动采用四个φ500×70的成品铸钢轮子，轮轴直径32㎜，在底部移动的轮子上设置转向和锁止装置。
底座平面示意图
侧面图一
侧面图二
三、 移动式脚手架验算
1、平台次梁计算
取次梁间距为300cm，次梁（均布荷载）计算简图见下图
（1） 先按均布荷载验算次梁
q=615.6N/m
次梁计算简图(均布荷载)
次梁计算简图(均布荷载)
次梁计算简图(集中荷载)
次梁计算简图（集中荷载）
得荷载设计值为：
木铺板自重 220N/m2×0.30m×1.2=79.2N/m
钢管自重 40N/m×1.2=48N/m
施工活荷载 1000N/m2×0.30m×1.4=420N/m
荷载设计值 =547.2N/m
故弯矩为M=1/8ql2=1/8×547.2×32=615.6N·m
（2）按次梁承受集中荷载验算
恒载为：
木铺板自重 220N/m2×0.30m×1.2=79.2N/m
钢管自重 40N/m×1.2=48 N/m
恒载设计值 =127.2N/m
取集中荷载为1000N计，得荷载设计值为1000×1.4=1400N 故弯矩为M=1/8ql2+1/4pl=1/8×127.2×32+1/4×1400×3 =143.1+1050=1193.1 N/m
（3） 取以上两弯矩值中的较大值M=11193.1 N·m，验算次梁的`弯曲强度。
D48×3.5mm 钢管的截面抵抗矩为Wn=5.078cm3，得Wn·f=5.078
×215=1091.77N·m，故知取集中荷载为1000N时，M>Wn·f。 但M值超过Wn·f仅10%，未超出20%安全系数，尚可用。
2、平台主梁验算
q=2576N/m
主梁计算简图 次梁计算简图(均布荷载)
（1） 主梁按两跨简支梁连续梁计算，其荷载为：
木铺板自重：220 N/m2×1.2×2m=528N/m
次梁钢管自重：40N/m/0.3×1.2×2m=320N/m
施工活荷载： 1000N/m2×1.4×2m=2800 N/m
主梁钢管自重： 40×1.2=48 N/m
荷载设计值为： = 3696 N/m
中间柱顶处弯矩为：MB=-0.125ql2
=-0.125×3696×22
=-1848 N·m
（2） 验算弯曲强度，得MB（1848 N·m）>Wn·f(1091.77 N·m) 因此活荷载1000N/m偏大, 施工活荷载取：600N/m2×1.4×2m=1680 N/m则:q=2576 N·m
MB=-0.125ql2
=-0.125×2576×22
=-1280 N·m>Wn·f(1091.77 N·m)
但M值超过Wn·f仅11%，未超出20%安全系数，尚可用;施工中要控制活荷载不得大于600 N/m2
3、支撑钢管强度的验算
荷载的计算：
立杆、剪刀撑、水平杆自重：（6*9.2m+6m*16+8*7m+5m*4）×40 N/m×1.2=9088N×1.2=10905.6N
脚手架自重：(220+193)N/m2×3m×4m×1.2+10905.6N=16852.8N 施工活荷载取：600N/m2×1.4×3m×4m=10080N
Q=26932.8N
单根立杆荷载:q=4488.8N
δ=4488.2N/489㎜2=9.17 N/m2
远小于 [f]=215 N/m2,强度满足要求!
4、底座槽钢强度的验算
1)槽钢一
4M槽钢计算简图
自重：145N/m×1.2=174 N/m
M=4488.8×2+1/8×174×42=8977.6+348 N·m=9325.6 N/m
δ=M/W=9325.6N·m/(80.5cm3)=115.8N/㎜2< [f],强度满足要求!
2)槽钢二
槽钢计算简图二
自重：145N/m×1.2=174 N/m
M=5386.56×0.5+1/8×174×42=2693.28+348=3041.28 N/m δ=M/W=3041.28N·m/(80.5cm3)=38N/㎜2< [f],强度满足要求!
5、 移动时倾覆验算
移动时,上部停止施工,仅考虑脚手架自重,推脚手架时,人员直接推底座槽钢,作用力在槽钢上部,距地为(0.65+0.14)=0.79m 槽钢自重:16m×145 N/m=2320N
脚手架自重:16852.8N
总自重
G=19172.8N
Tmax=19172.8N×2m/0.79m=48538N
Tmin=19172.8N×2m/8.65m=4433N
脚手架倾覆推力最小为作用在顶部操作层时，大小为4433N，此工况不可能发生；实际脚手架移动时,直接推动脚手架槽钢底座,最小水平推力要达到48.533KN时才可能发生倾覆事故,实际经试验仅需6人左右推移，其推力大约在8KN左右，远达不到
48.533KN,因此移动脚手架推移时是比较安全的，不会发生倾覆。
四、移动脚手架施工
4、1搭设要求
移动式脚手架的轮子与底座平台要焊接牢固。立杆接长必须采用对接扣件连接。对接，搭接应符合下列规定：
4．1．1 立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3；
4．1．2 搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘距离不应小于100mm。
移动式操作平台四个立面必须设置剪刀撑，中部和顶部设置二道水平剪刀撑；斜杆与地面的倾角宜在45度～60度之间，剪刀撑斜杆的接长应采用搭接或焊接，剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
4.2 搭设前应检查所有材料是否符合要求。
4.3 底座和梯子制作由专业焊工焊接，上部架体搭、拆必须由经安全教育合格且持上岗证的架子工承担，凡有高血压、心脏病者不得操作。
4.4 搭、拆作业人员不得喝酒，在搭、拆过程中不得开玩笑。
4.5 搭、拆作业穿着要灵便，禁止穿硬底鞋、高跟鞋、塑料鞋和带钉的鞋。
4.6 施工前，应逐级进行安全技术交底，落实所有安全技术措施和人身防护用品，未经落实不得进行搭、拆施工。
4.7 搭、拆使用过程中，钢管不准触及有电线路。
4.8 施工中发现存在缺陷和隐患时，必须及时解决。
4.9 搭设移动式脚手架时，严格控制施工荷载。
4.10 因作业必需临时拆除或变动安全防护设施时，必须经施工负责人同意，并采取相应的可靠措施，作业后应立即恢复。
4.11 移动操作平台上的操作工人作业时必须戴安全帽、系安全带（连接平台防护栏），穿防滑鞋。
4.12 应设专人对脚手架进行日常检查，发现问题及时处理、纠正、避免大的事故的发生。
4.13 在搭设脚手架的同时，必须设置登高扶梯，严禁在脚手架上攀登。
4.14 搭拆现场以及使用阶段必须设专人看管，严禁非施工人员进入作业区域内。
4.15 严禁将拆卸下来的材料和杆部件向地面抛掷。已吊至地面的架设材料应随时运出拆卸区域，并堆码整齐，保持现场文明。
五. 移动式操作平台搭设验收
5.1 移动式操作平台在使用前，搭设完后必须进行全面检查和验收，确保符合本方案设计及规范要求，并确认操作平台搭设牢固，具有一定的刚度和稳定性。
5.2 板材按规范要求固定牢固。
5.3 施工荷载不得超过600N/M2，严禁超载；架子上严禁堆放大量材料物品，杂物要及时清理，防止掉落伤人。
5.4 杆件相交位置符合节点的规定。
六、使用要求
6.1单位工程技术负责人应按方案中有关移动式脚手架的使用要求向使用人员进行安全技术交底。
6.2搭设完成应按规范及方案的要求对架子钢管、扣件、板材、轮子、焊缝等进行检查验收，不合格不得投入使用。
6．3使用注意事项
6．3．1 底部移动的轮子在架体投入使用时，应当设置锁止装置，限制平面上移动。
6．3．2架体移动时，上部应没有作业人员。
6．3．3如果上部全封闭后影响施工，必须有一部分位置敞开时，作业人员在敞开部位作业时，应当按照高挂低用的原则系挂安全带。
6．3．4 决不允
6.4 使用过程中的要求：
6．4．1高处作业，发现有缺陷和隐患时，必须及时解决；危及人身安全时，必须停止作业。
6.4.2高处作业中所用的物料，均应堆放平稳，不妨碍通行和装卸。
6.4.3移动脚手架时，应设10m警戒区，并应派专人现场指挥。严禁在脚手架上有人时移动。
6.4.4禁止配电线路穿越移动式脚手架，或沿脚手架拉设。
七. 移动式脚手架的拆除
7.1 拆除移动式脚手架时，应由专人负责监护。
7.2 拆除移动式脚手架前，应将脚手架上的留存材料，杂物等清除干净。
7.3 脚手架拆除顺序一般为板材→栏杆→剪刀撑→横杆→立杆，按自上而下先装者后拆，逐步拆除，一步一清。不准上下同时拆除。
7.4 拆下的杆件和配件分类堆放，运至室外。并及时按品种、规格放整齐。
八、结束语:
无锡会展中心一期工程采用移动式脚手架
替代满堂脚手架，不仅节约了大量的脚手架费
用，而且有效的保证了工程施工进度和安全，极
大的方便了施工，取得较好的经济效益和社会效
益。
