懸挑外腳手架在高層建筑中的施工關(guān)鍵

蔡勝勝

（中國機械工業(yè)第二建設(shè)工程有限公司，湖北 武漢 430000）

一、懸挑外腳手架概述

懸挑外腳手架作為施工操作平臺，它既可以保證施工人員的在高處操作時的安全，又可以讓施工人員完成外墻保溫等裝飾裝修施工工序，是房建工程施工中不可或缺的重要工具之一，同時也能體現(xiàn)施工企業(yè)良好的形象。因此，確保外腳手架的施工質(zhì)量及搭設(shè)美觀十分重要。而具有良好的形象和質(zhì)量的前提是方案設(shè)計策劃滿足規(guī)范要求，特別是方案策劃中的計算要全面分析措施外腳手架與主體結(jié)構(gòu)間的受力關(guān)系。高層房屋建筑工程中懸挑腳手架的應(yīng)用非常常見，錨固式型鋼懸挑腳手架較為常規(guī)，主要遵循規(guī)范中1.25 倍錨固長度的原則；花籃螺桿上拉式型鋼懸挑腳手架在房建工程中使用相對較少，懸挑型鋼根部錨固于建筑的結(jié)構(gòu)梁上；還有工具式全鋼爬架，可隨結(jié)構(gòu)施工整體提升。本文主要從示例項目的典型懸挑腳手架設(shè)計策劃過程來探討房建工程典型型鋼懸挑腳手架施工方案的編制要點。

二、工程概況

本文以某住宅6#樓為例進(jìn)行型鋼懸挑腳手架設(shè)計策劃分析，探討房建工程中典型型鋼懸挑腳手架的施工方案的編制要點。6#樓塔樓首層層高為3.95m，2-14 層標(biāo)準(zhǔn)層層高為2.9m，15-17 層層高為3m，18 層層高3.05m，屋面層層高4.8m。型鋼懸挑腳手架范圍內(nèi)搭設(shè)雙排扣件式腳手架，內(nèi)立桿離墻300mm，腳手架常規(guī)位置步距1800mm，立桿縱距1500mm，立桿橫距850mm，腳手板兩步一設(shè)，連墻件2 步3 跨設(shè)置。根據(jù)當(dāng)?shù)啬_手架市場調(diào)研，腳手架立桿、橫桿及連墻件桿件采用準(zhǔn)48mm×3.0mm 規(guī)格的無縫鋼管，桿件連接件采用可鍛鑄鐵鑄造扣件，腳手板為圓鋼焊接的規(guī)格1000mm×800mm 鋼笆網(wǎng)，懸挑型鋼采用工型16#、18#、20a#熱軋工字鋼，保險鋼絲繩采用6×19a 纖維芯、公稱抗拉強度為1570N/mm2、直徑為準(zhǔn)16mm 的鋼絲繩，鋼絲繩吊環(huán)采用準(zhǔn)20mm 圓鋼制作，型鋼主梁與結(jié)構(gòu)樓板的內(nèi)外錨固點采用準(zhǔn)20mm 的U 形螺栓制作，安全網(wǎng)采用綠色阻燃型密目式安全網(wǎng)，材料均需滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。懸挑架搭設(shè)范圍內(nèi)，建筑存在飄窗、懸挑陽臺等影響腳手架搭設(shè)的結(jié)構(gòu)存在，根據(jù)結(jié)構(gòu)圖紙設(shè)計情況，將其整理后得出懸挑腳手架的懸挑高度、型鋼懸挑長度等搭設(shè)參數(shù)。型鋼選用原則如下：非懸挑陽臺懸挑型鋼和小洞口擱置主梁型鋼選用16 號工字鋼；懸挑陽臺部位懸挑型鋼選用18 號工字鋼；電梯井兩側(cè)3 排架和結(jié)構(gòu)洞口外3 排架處型鋼主梁選用20a 號工字鋼；懸挑型鋼主梁內(nèi)錨固點不在樓板上時洞口采用20a 號工字鋼與懸挑型鋼主梁焊接作為內(nèi)錨固點（洞口壓錨），且設(shè)置準(zhǔn)20mm的U形螺栓對2道工字鋼進(jìn)行鎖固，作為加強措施。所有懸挑的內(nèi)錨固點不得設(shè)置在陽臺板上。

三、施工準(zhǔn)備

（一）施工材料

48mm×2.7mm 焊接鋼管，扣件采用直角型、旋轉(zhuǎn)型和對接型可鍛鑄鐵扣件，安全網(wǎng)采用1.8m×6m 密目式安全立網(wǎng)，80cm 寬鋼笆網(wǎng)片，主次梁采用18 號工字鋼，高強螺栓，花籃拉桿。

（二）放線

放好腳手架立桿位置線，保證腳手架離建筑物的距離。

（三）機具準(zhǔn)備

塔式起重機、回轉(zhuǎn)扳手、電動扳手、電焊機。

（四）施工前交底

1.腳手架搭設(shè)施工人員必須持證上崗，上崗人員需定期體檢，凡患有高血壓、貧血病、心臟病及其他不適于高空作業(yè)者，一律不得進(jìn)行腳手架操作。

2.立體交叉作業(yè)要錯開安排，不允許在同一垂直面上下同時操作。

3.作業(yè)人員必須正確佩戴安全帽，帶好安全帶。

4.架體搭設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按方案施工，施工偏差不得超出規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的要求。橫桿、立桿做到橫平豎直，接點處連接要牢靠，縱距、橫距、步距一致，安全網(wǎng)張掛整齊，連墻件牢固可靠，架管油漆色彩分明，架體美觀整潔。

四、施工方法

施工工藝流程為：工字鋼位置放線標(biāo)記→預(yù)埋 U 形卡 箍→鋪設(shè)工字鋼并加固→搭設(shè)外架→預(yù)埋拉桿螺栓套管→張拉花籃拉桿。

（一）架體方案的布置

根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合施工特點，本工程首層、三層頂及四層頂采用落地式腳手架，左單元四層頂開始采用懸挑腳手架，右單元三層頂、七層頂采用懸挑腳手架，懸挑架搭設(shè)最高處約18.5m，落地腳手架最高處約20.1m。樓板上落地腳手架最高處為18.5m。

（二）預(yù)埋U 形卡箍

根據(jù)工字鋼的位置預(yù)埋，18 圓鋼作U 形卡箍，每根工字鋼預(yù)埋3 個卡箍，U 形卡箍的位置根據(jù)品名安全計算，結(jié)構(gòu)梁處預(yù)埋1 個支撐工字鋼，尾端預(yù)埋2 個支撐工字鋼。

（三）鋪設(shè)工字鋼并加固

混凝土澆筑完成后，將工字鋼吊運至卡箍預(yù)埋位置。在受力點處將工字鋼稍稍墊高，保證懸挑板處不與工字鋼接觸。用墊板和螺母將工字鋼固定好，采用雙螺母加固，側(cè)邊用木楔塞緊。工字鋼端頭用腳手架橫桿作臨時支撐，待拉桿張拉后拆除臨時支撐。

（四）搭設(shè)外架

1.將立管套在工字鋼的防滑移焊件上，然后搭設(shè)第1 步大橫桿（掃地桿）。大橫桿之間采用對接扣件連接，其接頭應(yīng)交錯布置，不在同步、同跨內(nèi)。相鄰接頭水平距離不小于50 cm，各接頭距立桿的距離應(yīng)不大于50cm。鋪設(shè)鋼笆網(wǎng)片時，大橫桿間設(shè)置2 根填芯桿件，且等間距布置。

2.搭設(shè)小橫桿，每根立桿與大橫桿相交處（即主節(jié)點），必須設(shè)置1根小橫桿，并采用直角扣件緊在大橫桿上，該軸線偏差主節(jié)點的距離不大于15cm。小橫桿間距應(yīng)與立桿柱距相同。

3.搭設(shè)剪刀撐。用通長剪刀撐沿架高連續(xù)布置。剪刀撐每4-6 跨設(shè)置1 道，斜桿與地面的夾角在45°-60°。斜桿相交點處于同一條直線上，并沿架體橫向、縱向連續(xù)布置。

4.鋪設(shè)腳手板。腳手板采用成品鋼笆網(wǎng)片，每步均滿鋪，同時作業(yè)應(yīng)不超過2 層。拐角處2 個方向的鋼笆網(wǎng)片應(yīng)重疊放置。

5.拉連墻件。每2 步2 跨應(yīng)設(shè)置連墻件，并采用雙扣件加固。

（五）預(yù)埋花籃螺栓套管

上樓層模板施工完成后，在工字鋼上預(yù)埋套管時，套管需埋在結(jié)構(gòu)梁上，注意不得埋在懸挑梁處。套管內(nèi)灌入木屑，以防止混凝土堵住，連接套管與梁筋，防止移位。

（六）張拉花籃拉桿

花籃拉桿為20 的圓鋼，將花籃拉桿與工字鋼端頭的耳板進(jìn)行連接，工字鋼的耳板由生產(chǎn)花籃的專業(yè)廠家進(jìn)行焊接完成。待上一樓層模板拆模后，立即張拉花籃螺桿。①安裝上部拉桿。將高強螺栓穿過拉桿的連接板和梁上的預(yù)埋套管，然后用螺母擰緊加固好。②安裝中間花籃螺栓。將花籃螺栓與拉桿擰好，至少露出3 絲。③安裝下部拉桿。將拉桿從下面對準(zhǔn)已完成的花籃拉桿的角度從鋼笆網(wǎng)片內(nèi)穿過，調(diào)整好位置后先將拉桿與花籃螺栓擰好，同樣至少露出3 絲，最高將拉桿的連接板與工字鋼的耳板用高強螺栓緊固到位（圖1、圖2）。

圖2 花籃拉桿張拉

五、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及保證措施

（一）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.工字鋼間距不得大于1500mm。檢驗方法：觀察和尺量檢查。

2.選用工字鋼、拉桿、螺栓的規(guī)格、品種、質(zhì)量應(yīng)符圖2 花籃拉桿張拉合設(shè)計要求。檢驗方法：觀察檢查和出廠合格證檢查。

3.鋼管、扣件、安全網(wǎng)等材料應(yīng)符合方案要求。檢驗方法：觀察檢查和合格證檢查。

4.腳手架搭設(shè)時應(yīng)符合以下要求。①2 個相鄰立桿接頭避免出現(xiàn)在同步同跨內(nèi)，在高度方向錯開的距離不小于50cm。②大橫桿采用對接扣件連接，其接頭應(yīng)交錯布置，不在同步同跨內(nèi)。相鄰接頭水平距離不小于50cm，各接頭距立柱的距離不大于50cm。③小橫桿伸出外排大橫桿邊緣距離應(yīng)不小于10cm；伸出的里排大橫桿距結(jié)構(gòu)外邊緣為15cm。④腳手板采用成品鋼笆網(wǎng)片，每步均滿鋪，同時作業(yè)不超過2 層。拐角處2 個方向的鋼笆網(wǎng)片應(yīng)重疊放置。⑤連墻件設(shè)置不得大于2 步2 跨，且采用雙扣件連接。

5.U 形抱箍用雙螺母擰緊后，應(yīng)至少露出3 絲以上。檢驗方法：目測觀察法。

6.花籃拉桿中間至少露出3 絲。檢驗方法：觀察檢查。

7.工字鋼與懸挑板之間不得接觸。檢驗方法：觀察檢查。

（二）質(zhì)量控制措施

1.各施工工序必須配備專門負(fù)責(zé)的專職技術(shù)員和安全員，對懸挑腳手架搭設(shè)的作業(yè)人員培訓(xùn)和現(xiàn)場管理全權(quán)負(fù)責(zé)。

2.施工班組施工前必須將班組人員組織進(jìn)行培訓(xùn)交底。

3.每道施工步驟完成后，必須檢查后再進(jìn)行下1 道步驟施工。

4.施工工程中發(fā)現(xiàn)不符合要求的情況，應(yīng)立即停止施工，按要求整改后再進(jìn)行施工。

5.嚴(yán)格執(zhí)行工程檢查制度，每1 道施工工序執(zhí)行班組自檢→專職安全員檢驗→項目總工檢驗的自檢制度，全部搭設(shè)完成后由監(jiān)理工程師驗收。

六、穩(wěn)定及安全驗算

（一）鋼管腳手架的穩(wěn)定性及立桿傳遞的荷載計算

確定腳手架、荷載設(shè)計參數(shù)，根據(jù)參數(shù)對立桿靜荷載進(jìn)行計算得出各排立桿傳遞的荷載，并對立桿穩(wěn)定性和連墻件承載力進(jìn)行驗算，確定架體滿足穩(wěn)定性要求。

（二）非懸挑陽臺懸挑型鋼主梁受力計算

根據(jù)型鋼布置參數(shù)，依托“鋼管腳手架的穩(wěn)定性及立桿傳遞的荷載計算”的結(jié)果將架體各排立桿荷載傳遞到懸挑型鋼上，對型鋼的內(nèi)外錨固點的支座反力進(jìn)行計算，驗算懸挑型鋼的整體穩(wěn)定性，確定錨固段與樓板連接和混凝土局部承壓滿足受力要求。

（三）陽角部位型鋼主梁受力計算

根據(jù)現(xiàn)場情況提前設(shè)定各型鋼主梁的角度和內(nèi)錨固點的坐標(biāo)，依托“鋼管腳手架的穩(wěn)定性及立桿傳遞的荷載計算”的結(jié)果將架體各排立桿荷載傳遞到聯(lián)梁上，對各排聯(lián)梁進(jìn)行受力計算得出聯(lián)梁在主梁處的支座反力，再根據(jù)此結(jié)果計算各懸挑型鋼的支座反力并驗算型鋼穩(wěn)定性，最后對懸挑主梁與結(jié)構(gòu)連接節(jié)點進(jìn)行受力驗算，確定錨固點壓環(huán)鋼筋滿足材料應(yīng)力要求。

（四）懸挑陽臺部位懸挑梁的加強計算

先按照“非懸挑陽臺懸挑型鋼主梁受力計算”模型計算出型鋼的內(nèi)外錨固點的支座反力，將陽臺兩端懸挑梁跨度范圍內(nèi)的型鋼外錨固點的支座反力傳到陽臺懸挑梁上，設(shè)計加強懸挑梁配筋并通過在懸挑端增加軸心受壓構(gòu)件（型鋼）優(yōu)化為簡支梁計算模型，對軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行強度驗算和穩(wěn)定性驗算，并對軸心受壓構(gòu)件與懸挑梁和剪力墻結(jié)構(gòu)間的連接形式進(jìn)行強度驗算。

七、結(jié)語

綜上，懸挑外腳手架的形式是多樣的，在施工工程中會遇到各式各樣的難題。在施工中，需要靈活運用各種方法，并將其加以結(jié)合，并總結(jié)經(jīng)驗，為以后同類型工程施工提供寶貴的經(jīng)驗。