移动式脚手架体系选型及结构分析
秦敬伟”，师永恒2
（1.北京安固脚手架工程有限公司，北京100027；2.金融街（北京）里业有限公司，北京100083）
[摘要]针对目前大整空间结构场地面积较大、内部净空较高的施工特点，提出了移动式脚手架体系，介细了移动 式脚手架的支承架体、施工平台、缺道的结构构成，通过对支承体系的整体建模并考虑结构的儿何非线性，分析了结构整体稳定性.数值分析和工程实践表明，该体系强度高，整体稳定性好.对施工场地面积较大、内部净空较大工程，该体系具有节约成本、加快施工进度的优点.
[关键词】移动脚手架：上行式：下行式：P-△效应：几何非线性：整体稳定
[中图分类号]TU731.2 [文献标识码]A [文章编号]1002-8498（2010）03-0044-04
Selection and Analysis ofMobileScaffoldSystem
Qin Jingwei' Shi Yongheng(1. Bejing ADC Seafflding Eaginering Co. Lad. Brijing 100027 China;2. Finencial Sirees Boiding Co. Lad. Bejing 100083 Chins)
Abstract; Mobile scsffold syatem was put forward according to construction conditions of large space structures which areas is bigger and the clearance is higher. The configurastions of its supporting systemand upper platform were introduced in detail. Integral stability was analyzed by modeling the wholeof projet shows thet carying capacity of the mobile scaffold system is higher and integral stability is structure and taking inte socount geometrie nonlinear. The result of mumerical analysis and the practicesbetter The mobile seaffold system is suitable for the projeet which area is bigger and clearance is higher.It csn reduce the coet of construction and speed up the progres.
Key words; mobile scaffold; upgoing mobile type; downgoing mobile type; P-delta effet; geometric nonlinesr; integral stability
根据移动式脚手架的移动方式不同，将移动式脚手架分为下行式、上行式两种（见图1）.
随着建筑形式与功能的多样化发展、结构理论的现出了一大批高空大跨度建筑，如大暨公共建筑、体育 日趋完善和施工技术的不断提高，近十儿年来，国内满馆、机场、车站、展览馆等.这些结构中，结构平面尺寸较大，净空较大，一般为10-30m.高空大跨结构在满要求.由于施工面积大，高度较高，在进行顶碟的各种 是大空间.特殊建筑功能的同时，对施工也提出了新的施工作业，如吊顶施工、钢网架结构安装、电气工程安装等，均需要搭设脚手架操作平台.如果采用扣件式 偶管脚手架，只有采用传统满堂红架体才能满足施工要求，由于在每个流水段都需要循环搭拆架体，不仅施工时间长，面且所需脚手架例管的数量非常大，劳必增加施工成本.根据此类工程现场施工空间大、场地开 国的特点，提出了顶部结构施工的移动式脚手架设计方案.
1移动式脚手架Fig.1Mobile sceffold
从图1可以看出，这两种结构形式都由支承架体、
1结构形式
万方数据
施工平台和轨通构成.上部的操作平台都为析架架结 构形式，但是结构原理有所不同.下行式移动脚手架的支承架体和移动平台连成一体.搭设时，首先在楼、地面上销好轨道，然后再搭设上部的支承架体和施工 平台.施工时，需要移动整个架体，这样就可进人下一个施工段的装修或安装工作.平台上直楼承受施工荷载和堆放的材料自重，然后传递给两端的支承架体，荷载传通路检简单、直楼，受力合理.
图3下行式移动架Fig.3 Downgoing meblle scaffeld
面上行式移动脚手架首先搭设好支承架体（支承架体可一次播设完成，也可以按施工段搭设），然后根据施工进度计划搭设一定面积的移动平台.施工时， 只需移动上部平台，就可进行下一个连工段的装修或结构安装工作.上部的移动平台采用简支于支承架体上的桁架聚结构形式.平台上直接承受施工荷载和堆 的材料自重，然后通过两编的滚轮将荷载传递给两瑜的支承架体，荷载传递路径简单、直接，受力合理.
Table 1 Members size and material of 表1下行式移动限杆件的规格及材质downgolng mobile scaffold
使用部位 平台 立杆 名称 448.3 x2.7 产品规格 03458 材质模杆 条杆 48. 3 ×2. 7 438 x3 Q345B Q235支承加体 立杆 横杆 460. 3 ×3.2 42 x2.5 Q345B Q235条杆 g42. 6 ×21. 3 x2.5 Q235
由此可以看出，这两种移动式脚手架体系既满足施工作业的要求，又具有满堂红脚手架的方便性，减少 了大量的施工成本，加快了施工进度.
设计时将两个支承架体进行横向拉接.每个支承架体 的核心部分采用格构柱形式，承受移动平台传递的大部分荷载.沿织向格构桂之间进行连接，每隔若干层设置水平斜拉杆，增强结构的侧向刚度.
由于移动平台的下弦杆和斜腹杆都处于受控状态，如果使用传统的扣件式、确扣式脚手架，控力需通 过扣件与杆件之间的摩擦力来承担，控力较大时，节点的承载力无法保证，可能引起相对滑移、错动，并最终导致结构破坏.面对于自锁式脚手架体系，其节点连 接方式可以避免滑移、错动现象的发生，承载力得到极大提高.此种脚手架体系的连接方式为：立杆与横杆之间采用预先焊接于立杆上的U形卡与焊接于横杆编 部的C形卡以适当的形式相扣，再由锁销穿插其间的连接形式：立杆与斜杆之间采用斜杆暗部的销轴与立杆上的U形卡相连接（见图2）.从连接方式可以看出，节点承载力由扣件材料、焊缝强度决定，并且由于
搭设时首先在楼地面上销设好轨道梁，轨通梁上卧放 工字销导向轨进.为保证轨道梁的侧向稳定，在轨道梁的布置侧向支挥，可采 两侧每隔一定间距用在轨道梁两侧的地圆埋人钢筋，将钢
图4下行式移动架旅向剂面Fig.4Profle ef downgoing moblle scaffold
锁销的倾角远小于其摩擦角，锁销始终处于自锁状态，确保C 形卡与U形卡之间不会产生滑移，因此，理不同于传统的脚手 这种连接节点受力机架体系，连接强皮商，可以满是上述要求.
筋与轨道梁焊接，保证工字钢的侧向稳定性（见图4）.2.2上行式
格如表2所示. 上行式移动架体结构如图5所示，各种杆件的规
表2上行式移动架杆件的规格及材质
图2横杆与立杆连接节点 Fig.2 Connection joint ofborizootal bar and vertical ber
使用都位 名称 upgoing mobile scaffold 产品规格动平台及 立杆 48.3x2.7 Q345B支求架体的 辅助架体 模杆 立杆 48.3 x2.7 $60.1 x3.2 438x3 03458 Q345B支承架体的 核心部位 模杆 442.6 ×21.3 x2.5 42x2.5 Q235 0235
2设计方案
2.1下行式
下行式够动架体结构如图3所示，各种杆件规格如表1所示.
为保证结构自身整体稳定性，降低结构的高宽比，
由于支承架体较高，其上需承受全部的施工荷载
Fig.5Upgoing mobile scaffold 图5上行式移动
与堆放的材料重量，若仅依赖其自身保持整体稳定性，根据结构高宽比要求，其宽度必须设计足够大，才能满 足整体稳定性要求.为了达到既保证结构安全又节约施工材料的目的，设计时将两个支承架体进行横向拉接，降低结构的高宽比，提高结构的承载力和稳定性，从面减少每个支承架体的自身宽度.每个支承果体的核 心部分采用格构柱形式，承受移动平台传递的大部分荷载.拾横向，格构柱两侧设置辅助架体增大架体的承载面积及架体的稳定性：沿纵向，格构柱之间进行连接，每 隔若干层设置水平斜拉杆，增强结构的侧间刚度.
上部移动平台采用桁架梁结构形式（见图6）.由于施工操作需要的工作面较大，移动时要拆成便于移 动的单元，因此，将平台分为若千标准单元，每个单元由3福桁架梁构成.为了减小析架梁的跨中挠度和杆件内力，提高结构的承载力，将術架梁向外各悬携5m； 为了加强平台稳定，采用杆件将每个单元连接起来.移动平台的时候，将它们之间的连接杆件拆除，仅移动单个的标准单元，既减少了牵引力，又便于保持两侧滚轮的间步前进.
Fig.6 Facade of moblle platform 6移动平台立面
支承架体搭设至设计标高处，在立杆顶部设置顶托，横向布置工字钢转换梁，其上居中布置轨道梁，轨 道梁之上卧放工字钢导向教道.为保证轨道梁的侧向稳定，在轨道梁两侧每隔一定的间距布置侧向支撑.倒向支撑采用三块铜板焊接面成，采用螺栓将其底部下部立杆的间距相间.轨道结构如图7所示. 固定于转换梁上，其侧向与轨道梁夹紧，布置的间距与
移动平台前，先移除上部堆放的材料及施工设备，然后将每组单元之间的连接拆除，分单元进行移动，待 移动到位后再进行连接，并采用模铁将轮子固定，防止
3结构分析
3.1计算假定
3.2荷载和作用
3.3支承架体稳定性分析
4施工要点
图7轨道布置示室Fig.7 Treck layoet
轮子产生滑移.由于每个标准单元的自重较轻，约为25kN，取静率擦系数为0.2，牵引力为5kN，每例需提供 的牵引力为2.5kN，采用人力进行牵引即可，但应严格控制移动速度，保持两侧移动间步.
该新型脚手架体系立杆采用内插套管连接，连接处插接长皮为180mm，根据欧测相关标准，内插套管插接长度超过150mm，可以按刚性连接考虑：面横杆和立 杆采用扣件相连，该连接节点可以传递一定的弯矩，属于半刚性节点.基础底座采用浮置式，按欧洲相关标准，其基赔简化为饺接点.因此，计算中采用如下基本 假定：①立杆与立杆的连接为潮性连接：②横杆与立杆的连接为饮接：③立杆与地面连接为锁接：④按（钢结构设计规范）CB50017-2003、（冷弯薄型型钢结构技术 规范）CB50018-2002中关于长细比的规定，对于超出容许长细比的受医杆，在计算中不考虑其抗压作用.
量及结构自重，下部支承架体承受移动平台传递的荷 本脚手架体系的上部平台承受施工荷载、材料重载及架体自重.根据使用地点，需要考虑风荷载时按10年一遇考虑.根据临时结构的特点，一般不需考惠 地震作用.因此，结构上的荷载为永久荷载与活荷载，水久荷载为结构自重，活荷我为施工荷载及堆放材料的重量.
与附清脚手架的水平荷载由连增件承受不同，支承架体受施工条件所限一般无法设置连增点，初始缺陷产生的水平荷截完全由脚手架立杆、横杆、斜撑组成 的支承体系自身承担.因此，对于此类脚手架体系，如果通过分析单个立杆的稳定性来分析结构的整体稳定性，将有不妥.采用SAP2000有限元软件分析结构的 整体稳定性.分析时，按3H/1000的初始编心考虑结构的初始缺陷，井考虑P-4效应.分析杆件的应力比和结构的顶点位移，使其满足规范要求.
1）铺设轨道时确保轨道平直.需保证轨道梁测向脚手架体系与目前国内普遍使用的钢管扣件式脚手架 与碳扣脚手架相比，可节约钢材用量50%-60%.
度，其连接处不得有错台，避免在移动时产生较大的冲击力面造成杆件破坏.
考文献：
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2）移动架体时，需将上部设备和堆料移除，确保在空载下移动架体.
3）搭设上行式移动架时，需要在端部搭设组装平台，在组装平台上安装好标准单元平台后，将其移动出组装平台.
4）在使用过程中，选择关键部位布置测试点，测试应力、应变和结构变形.
5）适量设置缆风绳，确保结构安全.
5实施效果
移动式脚于架在北京体育大学体育馆、首都国际机场物流库、国家游泳中心等多个重点工程的施工中得到了或功的应用，收到了良好的效果，不仅搭设时间 短，面且材料用量少.采用移动式脚手架体系可节约钢材用量50%-60%，板大地降低工程成本.
力、应变和结构变形，测量结果与数值分析结果吻合较 在使用过程中，选择关键部位布置测试点，测试应好.整个班工过程中结构处于有效的控制状态.
6结话
1）对施工场地面积较大，内部净空较高工程的脚手架支承体系可采用移动式脚手架，既可以降低成本，节约工期，又可以满足施工要求.
必要的.实践表明，整体稳定性满足要求.
3）新型自锁式脚手架体系节点连接可靠，承载力高，整体稳定性好.
4）在支承面积、荷载相同的情况下，采用该移动式
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4）混获土浇筑完4h后进行二次压光，有效消除藏获土表到的早期塑性裂缝.二次压元后及时覆盖1层塑料薄膜和1层麻袋，喷水养护时间不少于14d.
5）地下室外境养护时间不少于14d.混凝土裂固后松动对控螺杆，使增体模板与混凝土面略有缝款，同时于顶部浇水注人核板内.带模养护时间不少于5d.
5买施效果
贵阳类体中心地下车库工程取消了全部后浇带，采用跳仓法施工，通过合理的施工组织、恰当的指施、内实外光，达到清水湖凝土标准，因此湿极土表面未作 严格的管理，整个地下室外墙拆模后观感良好，混凝土抹灰处理，对于婚外侧仅将止水螺杆割除处理，结构验收后即直接进行JS防水和聚氨脂防水涂膜的施工.
Lin Pehae Xe Shanje Ge Yudeng. Alemative bey methd cenatrsctice bchrology Ior msm concrete af beement fondatiossliab[ J]. Conatnetioe Technolgr. 2009 38 ( 4) ; 8347. ( ia Chine)
参考文肤：
万方数据
