1、第三章 脚手架及垂直运输机械主要内容主要内容 脚手架类型、搭设和安全要求；常用垂直运输机械及其性能和适用范围；学习要求：学习要求：了解脚手架工程在建筑施工中的作用。熟悉脚手架的分类、选型、构造组成、搭设及拆除的基本要求。掌握扣件式多立杆钢管脚手架的构造组成及技术要求。了解常用垂直运输机械的类型、型号、构造及工作原理，重点掌握塔式起重机的构造、特点，起重参数及相互关系，能正确地选择其型号。学习重点、难点：学习重点、难点：扣件式脚手架的构造要求和计算；塔式起重机的构造和安全要求。3.1 脚手架 3.1.1概述 3.1.1.1脚手架的作用与要求 脚手架是建筑施工中不可缺少的临时设施。它是为解决在建筑
2、物高部位施工而专门搭设的，用作操作平台、施工作业和运输通道、并能临时堆放施工用材料和机具。因此，脚手架在建筑产品生产中是必不可少的。脚手架的使用要求是：必须具有足够的强度、刚度、稳定性；结构简单，装拆方便；加速周转，降低成本。目前脚手架的发展趋势是采用金属制作的、具有多种功用的组合式脚手架，可以适用不同情况作业的要求。3.1.1.2脚手架的分类 脚手架可根据与施工对象的位置关系，支承特点、结构形式以及使用的材料等划分为多种类型。1按照与建筑物的位置关系划分:外脚手架、里脚手架。2按照支承部位和支承方式划分：落地式、悬挑式、附墙悬挂脚手架、附着升降脚手架、水平移动脚手架。3 按其结构形式分为：多
3、立杆式、碗扣式、门型、方塔式、附着式升降脚手架及悬吊式脚手架等。3.1.2扣件式钢管脚手架 3.1.2.1扣件式钢管脚手架的组成、结构形式、与特点 扣件式钢管脚手架多搭成多立杆式，是由标准的钢管杆件和特制扣件组成的脚手架骨架与脚手板、防护构件、连墙件等组成的。它的基本构造形成与木脚手架基本相同，有单排和双排两种，在立杆，大横杆、小横杆、三杆的交叉点称为主节点。主节点处立杆和大横杆的连接扣件与大横杆与小横杆的连接扣件的间距应小于15cm。在脚手架使用期间，主节点处的大、小横杆、纵横向扫地杆及连墙件不能拆除。1.钢管杆件 钢管杆件包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、斜杆和抛撑（在脚手架立面之外设置的
4、斜撑）。钢管杆件一般采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或无缝钢管，也有外径5051mm，壁厚34mm的焊接钢管或其他钢管。根据钢管在脚手架中的位置和作用不同,钢管则可分为立杆、纵向水平杆、横向水平杆、连墙杆、剪刀撑、水平斜拉杆等。贴地面设置的平杆亦称扫地杆；在作业层设置的用于拦护的平杆亦称为栏杆。2.扣件 扣件是钢管与钢管之间的连接件，有可锻铸铁扣件和钢板轧制扣件两种，其基本形式有三种：直角扣件、回转扣件和对接扣件。见图3-3。(1)直角扣件：用于两根垂直相交钢管的连接，依靠扣件与钢管表面间的摩擦力来传递荷载。(2)回转扣件：用于两根任意龟度相交钢管的连接。(3)对接扣件：用于两根钢管
5、对接接长的连接。3.脚手板 脚手板一般用厚2mm的钢板压制而成，长度24m，宽度250mm，表面应有防滑措施。也可采用厚度不小于50mm的杉木板或松木板，长度36m，宽度200250mm；或者采用竹脚手板，有竹笆板和竹片板两种形式。4.连墙件 连墙件将立杆与主体结构连接在一起，可用钢管、型钢或粗钢筋等。5.底座 扣件式钢管脚手架的底座设在立杆下端，可用钢管与钢板焊接，也可用铸铁制成。用于承受脚手架立柱传递下来的荷载，底座一般采用厚8mm，边长150200mm的钢板作底板，上焊150mm高的钢管。底座形式有内插式和外套式两种。3.1.2.2 扣件式脚手架搭设与拆除要求和使用管理 本要求依据规范（
6、JGJ 1302001)。1.扣件式脚手架的拆除 扣件式脚手架的拆除按由上而下逐层向下的顺序进行，严禁上下同时作业。严禁将整层或数层固定件拆除后再拆脚手架。严禁抛扔，卸下的材料应集中。严禁行人进入施工现场，要统一指挥，上下呼应，保证安全。2.扣件式脚手架的使用与管理（1）设置供操作人员上下使用的安全扶梯，爬梯或斜道。（2）搭设完毕后应进行检查验收，经检查合格后才准使用。特别是高层脚手架和满堂脚手架更应进行检查验收后才能使用。（3）在脚手架上同时进行多层作业的情况下，各作业层之间应设置可靠的防护棚，以防止上层坠物伤及下层作业人员。3.1.3碗扣式式脚手架 3.1.3.1 概述 1.发展现状 碗扣
7、脚手架系统是一种世界上使用最广泛、成功的标准脚手架，碗扣脚手架因其独特的锁定功能让它在施工中，更快速，安全，经济同时也成为业界安全脚手架的典范。目前我国大量使用的是WDJ碗扣型多功能脚手架。该脚手架独创了带齿碗扣接头，不仅拼拆迅速省力，而且结构简单，受力稳定可靠，完全避免了螺栓作业，不易丢失零散扣件，并配备较完善的系列配件，功能多，使用安全、方便和经济。目前，这种新型脚手架正迅速得以推广，在建筑施工中发挥越来越重要的作用。2.基本构造 碗扣式钢管脚手架杆件节点处采用碗扣连接，由于碗扣是固定在钢管上的，构件全部轴向连接，力学性能好，其连接可靠，组成的脚手架整体性好，不存在扣件丢失问题。碗扣式钢管
8、脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似，不同之处主要在于碗扣接头。碗扣接头是该脚手架系统的核心部件，它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。3 适用范围（1）碗扣式脚手架目前在公路、铁路施工部门有一定使用量，通过推广，在房屋和市政施工部门逐渐替换30%左右的扣件式钢管脚手架，改变以往采用单一扣件式钢管脚手架的局面；（2）适用于直接搭设高度为50m 以下的外脚手架。也适用于用作为分段悬挑以及爬升脚手架的搭设的基本架体，兼作为里脚手架；(3)适用于用作为房屋建筑、市政、桥梁混凝土水平构件的模板承重支架；(4)也适用于用作为钢结构施工现场拼装的
9、承重胎架。3.1.3.2 碗扣式脚手架施工方案 1.搭设与拆除2.安全管理与维护（1）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得在脚手架上集中堆放模板、钢筋等物料。（2）混凝土输送管、布料杆及塔架拉结缆风绳不得固定在脚手架上。(3)大模板不得直接墩放在脚手架上。(4)遇6级及以上大风、雨雪、大雾天气时应停止脚手架的搭设与拆除作业。(5)脚手架使用期间，严禁擅自拆除架体结构杆件，如需拆除必须报请技术主管同意，确定补救措施后放可实施。(6)严禁在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业。(7)脚手架应与架空输电线路保持安全距离，工地临时用电线路架设及脚手架接地防雷措施等应按现行行业标准施工现场临时用电
10、安全技术规范（JGJ461）的有关规定执行。(8)使用后的脚手架构配件应清除表面粘结的灰渣，校正杆件变形，表面作防锈处理后待用。3.1.4 其他脚手架 3.1.4.1 门式脚手架 1.门式脚手架概述 门型脚手架又称多功能门型脚手架，是一种工厂生产、现场搭设的脚手架，是目前国际上应用最普遍的脚手架类型之一。它具有装拆简单，承载性能好，使用安全可靠等特点，发展速度很快，门式脚手架在各种新型脚手架中，开发最早，使用量也最多。2.构造要求(依据JGJ 1282000中华人民共和国建设部中华人民共和国建设部 2000-12-1)（1）门式钢管脚手架组成以门架、交叉支撑、连接棒、挂扣式脚手板或水平架、锁臂
11、等组成基本结构，再设置水平加固杆、剪刀撑、扫地杆、封口杆、托座与底座，并采用边墙件与建筑物主体结构相连的一种标准化钢管脚手架。（2）落地门式钢管脚手架的搭投高度不宜超过表3-3的规定。3.1.4.2 附着升降式脚手架 升降式脚手架是沿结构外表面满搭的脚手架，在结构和装修工程施工中应用较为方便，但费料耗工，一次性投资大，工期亦长。因此，近年来在高层建筑及筒仓、竖井、桥墩等施工中发展了多种形式的外挂脚手架，其中应用较为广泛的是升降式脚手架，包括自升降式、互升降式、整体升降式三种类型。3.1.5安全网 在多层，高层建筑采用外脚手架时，需要架设安全网，或者在采用里脚手架砌筑外墙时也需要架设安全网。安全
12、网的架设要随着楼层施工的增高而逐步上升，在高层施工中外侧应自下而上满挂密目式安全网。除此外还应在每隔 46 层的位置设置一道安全平网。目前施工中所采用的安全网大多是 9mm 的麻绳、棕绳或尼龙绳编织成，规格一般为 63m，网眼规格为 55cm。3.2垂直运输机械 垂直运输设施是指担负垂直输送材料和施工人员上下的机械设备和设施。在砌筑施工过程中，各种材料(砖、砂浆)、工具(脚手架、脚手板)及各层楼板安装时，垂直运输量较大，都需要用垂直运输机具来完成。目前，砌筑工程中常用的垂直运输设施有塔式起重机、井字架、龙门架、独杆提升机、建筑施工电梯等。3.2.1塔式起重机 塔式起重机的类型较多，按结构与性能
13、特点分为两大类：一般式塔式起重机与自升式塔式起重机。1.一般式塔式起重机一般式塔式起重机 QT1-6型为上回转动臂变幅式塔式起重机，适用于结构吊装及材料装卸工作，如图3-13所示。QT-60/80型为上回转动臂变幅式塔式起重机，适于较高建筑的结构吊装。2.自升式塔式起重机自升式塔式起重机 自升式塔式起重机的型号较多，如QTZ50、QTZ60、QTZ100、QTZ120等。QT4-10型多功能（可附着、可固定、可行走、可爬升）自升塔式起重机，是一种上旋转、小车变幅自升式塔式起重机，随着建筑物的增高，利用液压顶升系统而逐步自行接高塔身。QT4-10型自升式塔式起重机的主要技术性能见表3-4所示。爬
14、升式起重机其特点是：塔身短，起升高度大而且不占建筑物的外围空间；但司机作业时看不到起吊过程，全靠信号指挥，施工完成后拆塔工作处于高空作业等。3.塔式起重机安全管理（根据GB 5144-94制定）塔机的安装与验收，必须以建筑塔式起重机安全规程（GB514494）、建筑施工安全检查标准（JGJ5999）及塔机自身的使用说明书为依据，结合施工单位本身实际情况，严格、周密、有序地进行。3.2.2 施工电梯 目前，在高层建筑施工中常采用人货两用的建筑施工电梯，它的吊笼装在井架外侧，沿齿条式轨道升降，附着在外墙或其他建筑物结构上，可载重货物1.01.2t，亦可容纳1215人。其高度随着建筑物主体结构施工而
15、接高，可达100m，如图3-18所示。它特别适用于高层建筑，也可用于高大建筑、多层厂房和一般楼房施工中的垂直运输。1.井字架概述井字架概述 井字架以地面卷扬机为动力，由型钢组成井字形架体的提升机，吊篮(吊笼)在井孔内沿轨道作垂直运动。可组成单孔或多孔井架并联在一起使用。在垂直运输过程中，井字架的特点是稳定性好，运输量大，可以搭设较大的高度，是施工中最常用、最简便的垂直运输设施。除用型钢或钢管加工的定型井架外，还有用脚手架材料搭设而成的井架。井架多为单孔井架，但也可构成两孔或多孔井架。2.龙门架概述龙门架概述 龙门架以地面卷扬机为动力，由两根立柱与天梁和地梁构成门式架体的提升机，吊篮(吊笼)在两立柱中间沿轨道作垂直运动。也可由2台或3台门架并联在一起使用。龙门架是由两立柱及天轮梁(横梁)构成。立柱是由若干个格构柱用螺栓拼装而成，而格构柱是用角钢及钢管焊接而成或直接用厚壁钢管构成门架。龙门架设有滑轮、导轨、吊盘、安全装置以及起重索、缆风绳等。本章小结 1.脚手架工程在建筑施工中的作用。2.脚手架的分类、选型、构造组成、搭设及拆除的基本要求。3.扣件式多立杆钢管脚手架的构造组成及技术要求。4.常用垂直运输机械的类型、型号、构造及工作原理，重点掌握塔式起重机的构造、特点，起重参数及相互关系，能正确地选择其型号。
