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摘要：本文分别从设计、制作和吊装三个环节对9F燃机锅炉新型吊装式脚手架的关键技术进行深入探究，旨在丰富相关理论，为吊装实践提供理论依据。
关键词：吊装式锅炉脚手架设计制作吊装
上海临港燃气电厂一期工程4×400MW级燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉岛范围内管道保温采用陶瓷纤维毯，规格为25mm、38mm、50mm，保护层为铝板或玻璃布。在安装过程中，通过前期准备、设计和制造新型的模块式吊装式脚手架，就能完成吊装式脚手架的组装工作，然后通过吊装机械将其从锅炉顶部吊入锅炉内部，并与锅炉顶部横梁进行可靠连接后，就能完成锅炉所需脚手架的搭設。
1 在前期准备方面
通过对锅炉图纸的大量翻阅及平均安装人员的数量统计，初步确定专用吊脚手架的外形尺寸、脚手架层面布置等因素。并根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第8.1.1～8.1.5条进行脚手架的制作。
2 在脚手架设计方面
2.1 立杆计算
2.1.1 脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1k
脚手形式为：双排架，步距h=1.8m，纵距la=1m，横距lb=1.05m，脚手架搭设高度H=12m。
gk=0.1395kN/m
NG1k=gk*H=1.674kN
2.1.2 构配件自重标准值产生的轴向力NG2k
竹脚手板自重标准值：0.35kN/m2
栏杆、挡脚板自重标准值：0.14kN/m
最多搭设层数：7层
NG2k=7（0.35*1.5*1.05+0.14*1.5*2）=4.533kN
2.1.3 施工荷载标准值产生的轴向力ΣNQk
按施工用均布活载：2KN/m2
允许同时作业的施工层面为：2层
ΣNQk=3*2*1.5*1.05/2=4.2kN
2.1.4 风荷载标准值产生的立杆段弯矩Mw
风荷载标准值ωk=0.7μz·μs·ωo=0.7*1.8*（1.0*0.08）*
0.55=0.05544KN/m2
Mw=0.85*1.4*ωk*la*h2/10=0.031KN·m
2.1.5 脚手管的截面特性Φ48*3.5
计算长度l0=kμh=1.155*1.50*1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=312/1.58=198
稳定系数ψ=0.184
截面积A=489mm2
截面模量W=5080mm3
2.1.6 不组合风荷载时立杆的稳定性计算
N1=1.2（NG1k+NG2k）+1.4ΣNQk
=1.2（1.764+4.533）+1.4*4.2=13.328kN
σ1=N/（ΨA）=13328/（0.184*489）=148.13N/mm2 205N/mm2
2.1.7 组合风荷载时立杆的稳定性计算
N2=1.2（NG1k+NG2k）+0.85*1.4ΣNQk
=1.2（3.744+3.885）+0.85*1.4*4.725=12.554kN
σ2=N/（ΨA）+Mw/W=12554/（0.184*489）+31000/5080
=145.63N/mm2 2.1.8 结论：立杆稳定性满足要求。
2.2 连墙件的计算
2.2.1 连墙件轴向力设计值Nl
风荷载标准值ωk=0.7μz·μs·ωo=0.7*1.8*（1.0*0.08）*
0.8=0.081KN/m2（考虑非工作状态下的基本风压800N/m2）
Nlw=1.4·ωk·Aw=1.4*0.081*（2*1.8）*（3*2）=2.45KN
Nl=Nlw+N0=2.45+5.0=7.45KN
2.2.2 连墙杆稳定承载力验算
脚手架距离墙ln=40cm
细长比λ=ln/i=40/1.58=26
稳定系数ψ=0.930
σ=N/（ΨA）=7450/（0.930*489）=16.38N/mm2 =205N/mm2
2.2.3 结论：连墙杆稳定性满足要求。
2.3 立杆支撑横梁计算
2.3.1 受力分析（受力简图如下）
P1=P2=P3=1.2（NG1k+NG2k）+1.4ΣNQk=1.2（1.746+4.533）
+1.4×4.2=13.328kN
计算得：R1=R4=13.328kN；R2=R3=6.664kN
最大剪力V=6.664kN
最大弯矩M=3.433kN·m
2.3.2 截面特性
支撑横梁采用双拼#10槽钢，查表得：
截面积A=127.4×2=254mm2
抗弯模量W=39700×2=79400mm3
惯性矩I=198300×2=396600mm4
静距S=23500×2=47000mm3
腹板厚t=5.3×2=10.6mm
2.3.3 强度校核
弯应力σ=M/W=3.433×106÷79400=43.24N/mm2
2.3.4 结论
立杆支撑横梁的强度满足要求。
2.4 顶部搁置横梁计算
2.4.1 受力分析（受力简图如下）
脚手架总重：G1=（NG1k+NG2k）·6=（1.264+4.533）·6=
37.784kN
吊架总重：G2=13kN
施工载荷总重：G3=ΣNQk·6=4.2·6=25.2kN
P1=P2=[1.2（G1+G2）+1.4G3]/4=24.055kN
计算得：R1=R2=24.055kN
最大剪力V=24.055kN
最大弯矩M=31.057kN·m
2.4.2 截面特性
支撑横梁采用双拼#16工字钢，查表得：
截面积A=2611×2=5222mm2
抗弯模量W=140900×2=281800mm3
惯性矩I=11270000×2=22540000mm4
静距S=80800×2=1616000mm3
腹板厚t=6×2=12mm
2.4.3 强度校核
弯应力σ=M/W=31.507×106÷281800=111.81N/
mm2 剪应力τ=（V·S）/（I·t）=（24055·1616000）/（22540000·
12）=14.37N/mm2 2.4.4 结论
顶部搁置横梁的强度满足要求。
2.5 千斤绳强度计算
起吊钢丝绳？准19.5mm-6×37+1-17016m/根2根，共作四头，最大起重量为5t。
3 在吊脚手架制作方面
3.1 脚手架的搭设顺序
3.1.1 布置支撑横梁。支撑梁用2条长4.5米的双拼#10槽钢。
3.1.2 布置立杆。在离底座中心505mm处布置4根长15米的#10槽钢，作为立杆。
3.1.3 布置顶部搁置横梁。顶梁用2根长4.5米的双拼#16工字钢。
3.1.4 在支撑梁与立杆之间用长2.8米的#10槽钢做斜撑。
3.1.5 在顶梁与立杆的连接处焊接8块100mm×100mm×10mm的三角板。
3.1.6 在顶梁上焊接8个吊耳。
3.1.7 搭设脚手管。
3.2 脚手架搭设要求
3.2.1 立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余个接头必须采用对接扣件对接，对接、搭接应符合以下要求：
①立杆上的对接扣件应交错布置，两相临立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主接点的距离不应大于步距的1/3。②立杆的搭接长度不应小于1m，不小于两个旋转扣件固定，端部扣板的盖边缘至杆端距离不应小于100mm。③每根立杆底部应设置底座或垫板。
3.2.2 纵向水平杆构造要求
①纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。②纵向水平杆的对接扣件应交错布置。③纵向水平杆的搭接长度不应小于1m，并应等距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。④使用竹笆脚手板时，纵向水平杆应用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm。
3.2.3 横向水平杆的构造要求
①主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。②作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。
3.2.4 脚手板的构造要求
①作业层的脚手板应铺满，离开墙面120～150mm。②竹笆脚手板应按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。③木脚手板应设置在三根横向水平杆上，当脚手板长度小于2米时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。④脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
3.2.5 剪刀撑的构造要求
①脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。②剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，不小于两个旋转扣件固定，端部扣板的盖边缘至杆端距离不应小于100mm。③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 腳手架的吊装
由于脚手架设计时考虑到吊装便利，其钢度允许在平地单机翻身，因此仅需用一台吊机对其进行翻身后，直接将其从锅炉炉顶直穿入锅炉内部，最终将吊装式脚手架顶部搁置于锅炉横梁上后完成吊装作业。在脚手架耗材方面：临港余热锅炉专用吊脚手架每片2.5t，共8片，总计脚手架及扣件总和重20t。在安全施工方面：临港余热锅炉专用吊脚手架可在地面搭设，吊机吊装，吊脚手架的高空安装及拆除所需要的工时极少。因此，成功避免了高空坠落这个重大危险源。
参考文献：
[1]路征，谢延合，李凤君.型钢组合式悬挑脚手架的设计与应用[J].中国建设信息，2006（21）.
[2]陆文强，侯飞.扣件式钢管脚手架极限承载力计算模型的回顾与展望[J].价值工程，2011（04）.
[3]袁雅锋.脚手架结构承载能力稳定性分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（07）.
关键词：吊装式锅炉脚手架设计制作吊装
上海临港燃气电厂一期工程4×400MW级燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉岛范围内管道保温采用陶瓷纤维毯，规格为25mm、38mm、50mm，保护层为铝板或玻璃布。在安装过程中，通过前期准备、设计和制造新型的模块式吊装式脚手架，就能完成吊装式脚手架的组装工作，然后通过吊装机械将其从锅炉顶部吊入锅炉内部，并与锅炉顶部横梁进行可靠连接后，就能完成锅炉所需脚手架的搭設。
1 在前期准备方面
通过对锅炉图纸的大量翻阅及平均安装人员的数量统计，初步确定专用吊脚手架的外形尺寸、脚手架层面布置等因素。并根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第8.1.1～8.1.5条进行脚手架的制作。
2 在脚手架设计方面
2.1 立杆计算
2.1.1 脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1k
脚手形式为：双排架，步距h=1.8m，纵距la=1m，横距lb=1.05m，脚手架搭设高度H=12m。
gk=0.1395kN/m
NG1k=gk*H=1.674kN
2.1.2 构配件自重标准值产生的轴向力NG2k
竹脚手板自重标准值：0.35kN/m2
栏杆、挡脚板自重标准值：0.14kN/m
最多搭设层数：7层
NG2k=7（0.35*1.5*1.05+0.14*1.5*2）=4.533kN
2.1.3 施工荷载标准值产生的轴向力ΣNQk
按施工用均布活载：2KN/m2
允许同时作业的施工层面为：2层
ΣNQk=3*2*1.5*1.05/2=4.2kN
2.1.4 风荷载标准值产生的立杆段弯矩Mw
风荷载标准值ωk=0.7μz·μs·ωo=0.7*1.8*（1.0*0.08）*
0.55=0.05544KN/m2
Mw=0.85*1.4*ωk*la*h2/10=0.031KN·m
2.1.5 脚手管的截面特性Φ48*3.5
计算长度l0=kμh=1.155*1.50*1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=312/1.58=198
稳定系数ψ=0.184
截面积A=489mm2
截面模量W=5080mm3
2.1.6 不组合风荷载时立杆的稳定性计算
N1=1.2（NG1k+NG2k）+1.4ΣNQk
=1.2（1.764+4.533）+1.4*4.2=13.328kN
σ1=N/（ΨA）=13328/（0.184*489）=148.13N/mm2
2.1.7 组合风荷载时立杆的稳定性计算
N2=1.2（NG1k+NG2k）+0.85*1.4ΣNQk
=1.2（3.744+3.885）+0.85*1.4*4.725=12.554kN
σ2=N/（ΨA）+Mw/W=12554/（0.184*489）+31000/5080
=145.63N/mm2
2.2 连墙件的计算
2.2.1 连墙件轴向力设计值Nl
风荷载标准值ωk=0.7μz·μs·ωo=0.7*1.8*（1.0*0.08）*
0.8=0.081KN/m2（考虑非工作状态下的基本风压800N/m2）
Nlw=1.4·ωk·Aw=1.4*0.081*（2*1.8）*（3*2）=2.45KN
Nl=Nlw+N0=2.45+5.0=7.45KN
2.2.2 连墙杆稳定承载力验算
脚手架距离墙ln=40cm
细长比λ=ln/i=40/1.58=26
稳定系数ψ=0.930
σ=N/（ΨA）=7450/（0.930*489）=16.38N/mm2
2.2.3 结论：连墙杆稳定性满足要求。
2.3 立杆支撑横梁计算
2.3.1 受力分析（受力简图如下）
P1=P2=P3=1.2（NG1k+NG2k）+1.4ΣNQk=1.2（1.746+4.533）
+1.4×4.2=13.328kN
计算得：R1=R4=13.328kN；R2=R3=6.664kN
最大剪力V=6.664kN
最大弯矩M=3.433kN·m
2.3.2 截面特性
支撑横梁采用双拼#10槽钢，查表得：
截面积A=127.4×2=254mm2
抗弯模量W=39700×2=79400mm3
惯性矩I=198300×2=396600mm4
静距S=23500×2=47000mm3
腹板厚t=5.3×2=10.6mm
2.3.3 强度校核
弯应力σ=M/W=3.433×106÷79400=43.24N/mm2
立杆支撑横梁的强度满足要求。
2.4 顶部搁置横梁计算
2.4.1 受力分析（受力简图如下）
脚手架总重：G1=（NG1k+NG2k）·6=（1.264+4.533）·6=
37.784kN
吊架总重：G2=13kN
施工载荷总重：G3=ΣNQk·6=4.2·6=25.2kN
P1=P2=[1.2（G1+G2）+1.4G3]/4=24.055kN
计算得：R1=R2=24.055kN
最大剪力V=24.055kN
最大弯矩M=31.057kN·m
2.4.2 截面特性
支撑横梁采用双拼#16工字钢，查表得：
截面积A=2611×2=5222mm2
抗弯模量W=140900×2=281800mm3
惯性矩I=11270000×2=22540000mm4
静距S=80800×2=1616000mm3
腹板厚t=6×2=12mm
2.4.3 强度校核
弯应力σ=M/W=31.507×106÷281800=111.81N/
mm2
12）=14.37N/mm2
顶部搁置横梁的强度满足要求。
2.5 千斤绳强度计算
起吊钢丝绳？准19.5mm-6×37+1-17016m/根2根，共作四头，最大起重量为5t。
3 在吊脚手架制作方面
3.1 脚手架的搭设顺序
3.1.1 布置支撑横梁。支撑梁用2条长4.5米的双拼#10槽钢。
3.1.2 布置立杆。在离底座中心505mm处布置4根长15米的#10槽钢，作为立杆。
3.1.3 布置顶部搁置横梁。顶梁用2根长4.5米的双拼#16工字钢。
3.1.4 在支撑梁与立杆之间用长2.8米的#10槽钢做斜撑。
3.1.5 在顶梁与立杆的连接处焊接8块100mm×100mm×10mm的三角板。
3.1.6 在顶梁上焊接8个吊耳。
3.1.7 搭设脚手管。
3.2 脚手架搭设要求
3.2.1 立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余个接头必须采用对接扣件对接，对接、搭接应符合以下要求：
①立杆上的对接扣件应交错布置，两相临立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主接点的距离不应大于步距的1/3。②立杆的搭接长度不应小于1m，不小于两个旋转扣件固定，端部扣板的盖边缘至杆端距离不应小于100mm。③每根立杆底部应设置底座或垫板。
3.2.2 纵向水平杆构造要求
①纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。②纵向水平杆的对接扣件应交错布置。③纵向水平杆的搭接长度不应小于1m，并应等距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。④使用竹笆脚手板时，纵向水平杆应用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm。
3.2.3 横向水平杆的构造要求
①主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。②作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。
3.2.4 脚手板的构造要求
①作业层的脚手板应铺满，离开墙面120～150mm。②竹笆脚手板应按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。③木脚手板应设置在三根横向水平杆上，当脚手板长度小于2米时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。④脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
3.2.5 剪刀撑的构造要求
①脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。②剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，不小于两个旋转扣件固定，端部扣板的盖边缘至杆端距离不应小于100mm。③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 腳手架的吊装
由于脚手架设计时考虑到吊装便利，其钢度允许在平地单机翻身，因此仅需用一台吊机对其进行翻身后，直接将其从锅炉炉顶直穿入锅炉内部，最终将吊装式脚手架顶部搁置于锅炉横梁上后完成吊装作业。在脚手架耗材方面：临港余热锅炉专用吊脚手架每片2.5t，共8片，总计脚手架及扣件总和重20t。在安全施工方面：临港余热锅炉专用吊脚手架可在地面搭设，吊机吊装，吊脚手架的高空安装及拆除所需要的工时极少。因此，成功避免了高空坠落这个重大危险源。
参考文献：
[1]路征，谢延合，李凤君.型钢组合式悬挑脚手架的设计与应用[J].中国建设信息，2006（21）.
[2]陆文强，侯飞.扣件式钢管脚手架极限承载力计算模型的回顾与展望[J].价值工程，2011（04）.
[3]袁雅锋.脚手架结构承载能力稳定性分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（07）.