内容提要:
本文介绍扣件式钢管脚手架的构造和技术要求、技术参数，不安全因素分析，设计要求和简化设计计算。
1、构造和技术要求
薄膜印刷扣件式钢管脚手架的主要构件有：立杆、大小横杆、斜杆、底座和顶托等。各种杆件优先采用外径48mm、壁厚3.5mm或3mm的焊接钢管,也可采用同样规格的无缝钢管或用外径50~51mm壁厚3~4mm的焊接钢管或其它钢管。长度以4~6.5m为好。这样的长度一般重25kg以内，适合人工操作。 1、1扣件、底座和顶托的基本形式
（1）直角扣件（十字扣）：用于两根呈垂直交叉钢管的联接；
（2）旋转扣件（回转扣）：用于两根呈任意角度交叉钢管的联接；
（3）对接扣件（筒扣、一字扣）：用于两根钢管对接联接；
螺钉连接扣件重量和容许荷载表
项 目 | 直角扣件 | 回转扣件 | 对接扣件 |
玛钢扣件 | 重量（Kg） | 1.25 | 1.50 | 1.60 |
容许荷载（N） | 6000 | 5000 | 2500 |
钢板扣件 | 重量（Kg） | 0.69 | 0.70 | 1.00 |
容许荷载（N） | 6000 | 5000 | 2500 |
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（4）底座：扣件式钢管脚手架的底座用于承受脚手架立柱传递下来的荷载，标准底座用可锻铸铁制造。也可用8mm、边长150mm的钢板作底板，外径60mm、壁厚3.5mm、长150mm的钢管作套筒焊接而成。
（5）顶托主要用于支模架，有平板和L型两种，置于立杆的上端，多带有丝杠以调节高度。
1、2构造形式
1）立杆
（1）立杆构造及其平面布置设计要求
煤气化制氢立杆横距≤1.0~1.5m，纵距≤1.0~2.0m（当用双立杆时纵距 ≤1.5~2.0m）；50m以上的脚手架，宜下部采用双立杆，上部采用单立杆，上部单立杆的高度应小于40m。相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相近大横杆的距离不宜大于步距的1/3（图1）。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧（大横杆对立杆起约束作用，对确保立杆承载力关系很大），不得隔步设置或遗漏。当采用双立杆时，必须都用扣件与同一根大横杆扣紧，不得只扣紧1根，以避免其计算长度成倍增加。
立杆采用上单下双的高脚手架，单双立杆的联接构造方式有二（图2）：①单立杆与双立杆之中的一根对接，该杆承受全部上部（单立杆部分）荷载的70％以上和下部荷载（双立杆部分）的50％；②单立杆同时与两根双立杆用不少于3道旋转扣件搭接，其底部支于小横杆上，且三道扣件紧接，以加强对大横杆的支持力。这种联接方式下的两根立杆的荷载相
同。
梁板模板高支撑架的立柱可视设计荷载情况采用单立杆或双立杆；立杆之间必须按布距满设双向水平杆，确保其在两个方向具有足够的设计刚度；采用双立杆时，一般应采用同一 图1 立杆、大横杆的接头位置
方向的双杆布置，以适应水平杆的设置要求；当梁板荷载相差较大时，梁下和板下可采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变距，以确保水平杆件的连续设置要求。此外，还有采用粗钢管的“劲性立柱”和粗大钢管的“救命柱”作法。
（2）立杆步距的设计要求
当架体构造荷载（自重）在立杆不同高度段所引起的轴向力变化不大时，可采用等步距设置；当中部有加强层或支架很高、使其轴向力沿高度的变化较大时，可采用“下小上大”的变步距设计，但步距的变化亦不宜过多。一般情况下，模板支架的步距以0.9~1.8m为宜，不宜超过1.8m。
（3）立杆的垂直偏差
当架高在30m以内时，应不大于架高的1/200；当架高在30m以上时，应按架高的1/400~1/600控制，使其全高偏斜不大于10cm。
2）大横杆
步距为1.2~1.8m。上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相近立杆的距离不大于纵距的1/3（图1）。
同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300，且不大于5cm。
相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的两侧，以减少立杆偏心受载情况。
3）小横杆
贴近立杆布置（对于双立杆，则设于双立杆之间），搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧。在任何情况下，均不得拆除贴近立杆的小横杆。
4）剪刀撑
沿支架四周外立面应满设剪刀撑；30m以下脚手架在两端设置，中间每隔12~15m设一道。剪刀撑应联系3~4根立杆，斜杆与地面夹角为45°~60°；30m以上脚手架，沿脚手架两端起，每7~9根立杆设一道，且每片架子不少于三道。剪刀撑应沿架子连续布置，在相邻两排剪刀撑之间，每隔10~15m高加设一组长剪刀撑（图3）。剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2~4个扣结点。
5）整体性构造层设置
当支架的高度较高（≥20m）或其横向高宽比≥6时，为了加强其构架的整体刚度，应视需
要设置一至数道整体性水平加强层，有两种形式（图4）：①单水平加强层，即每隔4~6m沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且必须与立杆相连接，设斜杆的框格数量应大于该水平层框格总数的1/3；②双水平加强层，在支撑架的顶部和中部每隔10~15m沿水平结构层
设置双水平加强层，在其间的四周和中部每隔10~15m设竖向斜杆，形成连接上下水平层的构造桁架，使其形成具有较大刚度和变形约束能力的空间结构层。在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设置整体性水平加强层。液压集成块
6）顶部承载支撑点设计
最好在立杆顶部装设顶托，顶托底板至支架顶层横杆的距离不宜大于0.4m。当支撑点位于顶层横杆时，应尽量靠近立杆，且不宜大于200mm。
支承横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12KN时，可用双扣件，＞12KN时，应改用顶托方式。
7）变形对模板支架稳定性的影响
（1）地基的不均匀沉降能显著影响支架立柱的受力均匀性，易产生立柱的局部失稳事故。
（2）模板下部支撑梁的变形易引发支架的严重不均匀受力，导致支架突发性的整体倒塌事故。
1、3梁板模板支架的搭设和使用要求
1）搭设要求
①严格按设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置。剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上，这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。斜杆两端扣件与立杆节点（即立杆与横杆的交点）的距离不宜大于20cm，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm，以保证架子的稳定性；脚手架各杆件相交伸出的端头，均应大于10cm木质骨灰盒，以防止杆件滑脱；水平杆的连接应采用搭接扣件；②确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于规范的规定；③斜杆应尽量与立杆连接，接点构造符合规范规定；④确保每个扣件的拧紧扭力矩控制在40~50Nm，最大不超过60Nm；扣件的开口朝向：用于连接的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防止雨水进入⑤地基支座的设置和承载能力均应达到设计要求。
2）施工使用要求
①精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架均衡受载，宜采用从中部开始、向两边扩展的
浇筑方式；②严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，在荷载计算时应考虑出现的最大荷载，并提出控制要求，在施工中设专人对施工荷载进行监控；③在确保安全的前提下，在浇筑开始后，派人检查支架及其支承情况，发现有下沉、松动和变形情况时，及时予以解决。有条件时，可采用应力检测监控和摄像监控。
2、模板支架的不安全因素分析
2、1支架钢管存在的不安全因素
①普通钢管易锈蚀，影响承载力；②钢管管壁厚度严重不均和不足；③钢管的管端多次气割或电焊割，端面严重不平整，用作立杆时，在对接扣件部位出现初弯曲，严重影响立柱的承载力，易失稳；④钢管弯曲。
2、2扣件使用中出现的不安全因素
①扣件来源杂乱，质量不均；②旧扣件的螺栓有滑丝，但仍勉强使用。③未检查扣件质量。
2、3支架设计和使用中出现的不安全因素
①立杆垂直高度误差偏大，扣件拧紧力矩不满足要求，水平杆的连接未采用搭接方式；②缺少立杆水平联系，未设剪刀撑或数量不够；③支架设计中对不利荷载因素及分布认识不足，未采取相应对策及措施；④相邻钢管的接头位置不正确；⑤未设扫地杆和水平加强层或数量不够；⑥横向水平木枋分别荷载不均匀；⑦设计错误，搭设过程中改变设计参数；⑧地基承载力不够或沉降过大和不均匀；⑨在搭设支架的过程中未加强中间检查；在浇筑混凝土前和浇筑过程中未加强监控和检查；混凝土浇筑程序不符合设计要求；⑩管理不力，安全意识淡薄，不进行技术交底。
3、扣件式钢管脚手架的简化设计计算
3、1扣件钢管搭设模板支撑架的基本受力特性
1）排架支撑立杆两种不同受力状态的承载力
（1）钢管排架立杆顶端设可调顶托传力支模
在钢管顶端插入可调顶托，这种支模方法属轴心受压，因此，减少步高能显著提高承载力。
（2利路防水接头）钢管排架顶部水平钢管传力支模
梁或板等水平混凝土构件的自重和施工荷载通过底摩下的木枋将荷载传至支架的水平钢管，水平钢管又通过与立杆扣接的直角扣件将荷载传至立杆，立杆所受的力为偏心力，偏心距为53mm。模板支架系统的承载力由两个因素决定：①立杆在偏心荷载下的稳定承载力；经计算，支架步高为1.8m时，稳定承载力设计值为13KN；②支架顶部水平钢管与立杆扣接的直角扣件的抗滑力。单杆扣件抗滑力可按6~8KN考虑，双扣件抗滑力可按12KN考虑。对比可知，扣件的抗滑承载力小于偏心受压状态下的稳定承载力。
