某高層建筑大懸挑外腳手架的施工

一、工程概況

半島1號三期工程位于惠陽淡水，緊鄰深汕高速公路，建筑面積達1609160 m2，(由1棟3層商業樓、聯排別墅11棟、多層4棟、1棟32層、5棟18層組成)，地下1層，地上3-32層，其中32層主樓建筑總高為106.1 m，現澆框剪結構，結構平面呈橢圓形，造型美觀大方。

二、施工方案

為了減少鋼管的投入量、節約人工費，項目部經過多次開會研究外架搭設方案，通過對比最終決定:32層主樓十層以下采用落地式外腳手架，十層以上(六層以上為標準層，層高3m)采用分段懸挑式鋼管腳手架，每段搭設高度不大于24m，綜合結構受力特點以及工期、成本諸因素，決定十層以下采用落地式外腳手架，十層以上采用懸挑腳手架，在十層、十八層、二十六層分三段懸挑水平鋼梁。因32層主樓橢圓形結構邊梁部分為外挑，經咨詢原結構設計工程師，橢圓形結構邊梁部分沒考慮增加施工荷載，腳手架懸挑型鋼部分不能考慮作用在外挑的橢圓形結構梁上，只可設置外架連墻桿;本工程懸挑型鋼的懸挑端長度根據建筑物變化值確定，因橢圓形邊梁到可作用懸挑型鋼結構最大距離為2.1m，懸挑長度為1.3m-3.4m，為大跨度懸挑，在主體施工中多次外挑給外腳手架施工造成極大難度。

1、搭設材料及方案

立桿:采用外徑48mm，壁厚3.5mm可焊接無縫鋼管。

懸挑鋼梁選材——采用18#工字鋼主要優點:與槽鋼和角鋼比較，工字鋼截面特征呈對稱性，屬于軸心受力的最佳狀態，抗彎性能最優。

鋼絲繩:采用6.19鋼絲繩(φ18.5 mm)卸荷。

搭設方式——懸臂端上拉

主要優點:在梁端部上拉鋼絲繩，可起到固定、卸荷，減輕鋼梁支座彎距的作用，是即經濟又安全的合理方式。

搭設方案:十層以下采用傳統腳手架施工方法，十層以上外腳手架分別從十層、十八層、二十六層樓面外挑18#32字鋼1.2-3.3 m，設6*19鋼絲繩斜拉工字鋼端部，固定鋼絲繩的卡扣每個節頭為3個，中間用可調花藍連接，工字鋼在樓面上固定長度根據懸挑長度分別為2.5-5.1 m，端部采用φ22鋼筋預埋作為固定件。里立桿離建筑物外邊距離不大干300mm。立桿橫距900mm，縱距為1.5 m，首步架縱向水平桿步距不得大于1.5m，其它步距為1.8m，連墻桿沿各層并做梅花形布置設置，豎向采用平建筑物樓層每層設置，水平方向采用每隔一根腳手架立桿;并且分別在14層、22層、30層用6*19鋼絲繩(φ18.5 mm)各設置一道卸荷。

2、型鋼計算

按水平工字鋼懸挑受力的特殊性，分別采用鉸接和錨固兩種計算模型。

a、考慮鋼絲繩作用，計算工字鋼在簡支模型下的內力，由此確定鋼絲繩的直徑。

b，不考慮鋼絲繩作用，工字鋼挑出部分按懸臂粱受力計算，由此確定錨固端受力螺栓的直徑，并驗算支座處砼的局部受壓強度。

為保證計算的準確和精度，采用專業計算軟件，分別按兩種計算模型輸入計算參數，依次對承重體系主梁和構件作強度計算和變形驗算。

經驗算，外挑采用18#工字鋼和6，19鋼絲繩(φ18.5 mm)卸荷滿足要求。

3、錨固段與樓板連接的計算

工字鋼與樓板壓點采用預埋φ22鋼筋固定，梁板混凝土強度為C25以上，經計算，預埋φ22鋼筋及樓板混凝土局部承壓滿足要求I

4、工字鋼定位放線

根據結構平面圖及計算參數，用CAD軟件作出工字鋼平面布置示意圖。

根據平面布置圖，施工至十層、十八層、二十六層樓面放線，定出工字鋼具體位置及錨固點，遇鋼筋繞過確保其完整性，并在轉角處進行適當的局部調整。

5、工字鋼安裝

工字鋼運抵現場后進行割孔、焊立桿定位樁，待結構層鋼筋完成后使用塔吊吊裝就位，工字鋼就位后才澆筑混凝土，在下一層結構預埋鋼筋吊環，下一層混凝土強度達到100%后開始采用鋼絲繩反拉懸臂端，鋼絲繩用“U”型卡鎖緊，鋼梁錨固端采用木楔塞緊。適度松緊鋼絲繩，調整工字鋼處于同一標高。

6、搭設腳手架

(1)懸挑架搭設工藝流程:

施工準備一放線定位一預埋u型鋼筋一懸挑工字鋼安裝一豎立桿一將縱向掃地桿與立桿扣接一安裝橫向掃地桿一安裝縱向水平桿一安裝橫向水平桿一安裝連墻件撐一安裝剪刀撐一扎安全網一作業層鋪腳手板和擋腳板。

(2)懸挑架構造要求

主要組成:懸挑粱、架體、剛性連墻件、連續剪刀撐、安全防護。

1、懸挑梁制作采用的型鋼，其型號、規格、固端和懸挑端尺寸的選用經計算確定，與建筑結構連接應采用水平支承于建筑粱板結構上的形式，固端長度應不小于1.5倍的外挑長度，與建筑物連接必須可靠(如由不少于兩道的預埋U型鋼筋與型鋼固定，鋼筋與型鋼采用木楔塞緊)，連接強度應經計算確定。

2、懸挑架架體應采用剛性連墻件與建筑物牢靠連接，連墻件應設置在與懸挑梁相對應的建筑物結構上。本腳手架連墻桿的布置，豎向采用平建筑物樓層每層設置;水平方向采用每隔一根腳手架立桿，間距3.0米設置一點。嚴禁采用鋼筋鐵絲等柔性連墻件。

3、腳手架應在外側立面沿整個長度和高度上設置連續剪刀撐，剪刀撐水平夾角為45°-60°，水平投影寬度不小于2跨或4m和不大于4跨或8m，斜桿應與基本構架桿加以可靠連接。

4、構架底部與懸挑結構應連接牢靠，不得滑動或竄動。構架底部應設置縱向和橫向掃地桿，掃地桿應貼近懸挑梁(架)，縱向掃地桿距懸挑粱(架)不得大于20cm，

5、架體結構在下列部位應有加強措施:

a架體立面轉角處;

b架體與塔吊、電梯，物料提升機、卸料平臺等設備需要斷開或開口處;

固定工字鋼及鋼管架搭設均由專業架子工利用塔吊配合吊裝，工字鋼懸挑端標高必須一致，工字鋼長度根據建筑物外立面的變化尺寸確定，十層工字鋼安裝完畢經檢查合格及結構層混凝土強度達到要求后，開始搭設鋼管腳手架，腳手架搭設為常規方式，按規范要求，采取了懸挑首層滿鋪，每三層設置一道兜網，外立面掛密目安壘網等安全措施。十至十八層腳手架搭設完后，依次搭設第十八至二十六層，第二十六至三十二層腳手架。

三、作業注意事項

(1)外挑工字鋼必須整齊，標高一致且固定牢固。

(2)鋼絲繩張拉程度一致，且自身固定牢固，以免滑脫。

(3)施工中避免驟然的巨大荷載作用在懸挑架上。

(4)嚴格按方案施工，避免隨意除去加固或拉結點。

四、施工作業階段的監測

為確保懸挑腳手架的安全及對工字鋼撓度的控制，防止樓板、粱底裂縫，施工中由測量專業的技術人員隨時對懸挑外腳手架進行觀察和測量，若發現變形，可及時采取有效的技術和安全措施進行處理。通過實鍘和觀察，工字鋼及鋼管架未見任何下撓和變形。主體結構施工完成后，我們對懸挑型鋼的現澆梁板底標高進行實測，實測結果:工字鋼壓點板底標高誤差及邊粱底標高誤差均在允許范圍以內。

五、結 論

本工程外腳手架搭設采用鋼結構與傳統腳手架施工工藝相結合，簡化施工工藝，加快施工速度，縮短工期，經觀測最大變形在允許范圍內，型鋼穩定無位移松動;通過工程實踐證明，分段懸挑腳手架將超高的外架分為若干段相對獨立架體，大大地減少了周轉材的投入，降低施工成本，懸挑腳手架搭設技術可行，在高層建筑腳手架施工中值得推廣。