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隨著社會經濟的發展,我國城市化水平進一步提高,人口增長與城市用地之間的矛盾不斷突出。為解決城市用地緊張狀況,在保障城市經濟發展及提高人們生活水平的前提下,發展高層建筑成為現代城市發展的必由之路。然而在施工過程中,高層建筑受到的限制因素較多,施工難度大,為現代建筑企業帶來了全新的挑戰。外腳手架的搭設,不僅克服了高層建筑高空作業的難題,還滿足了高層建筑結構施工和外墻裝飾施工需求,其重要性越來越突出[1]。但由于外腳手架搭設工藝和技術要求高,直接影響到施工人員安全、施工質量、施工成本及施工效率,這就需要熟練掌握懸挑式腳手架的搭設技術。
由于場地狹小和土方工程施工無法及時回填等原因,造成了各種施工隱患,腳手架主要是為克服這些施工隱患而搭設的。隨著施工工藝和技術的不斷進步,腳手架結構得到全面優化和改善,進而形成了一套系統、新穎和科學的腳手架搭設方式,即懸挑式外腳手架。懸掛式外腳手架是懸掛式腳手架中的一種,主要是將腳手架本身的質量和荷載都附加在建筑結構主體之上,腳手架直接搭設在墻體上,而地上則不支持或只用一根支撐的腳手架方式[2]。高層建筑中,懸挑式外腳手架的結構形式主要包括挑梁式、挑拉式、撐拉結合式和挑撐式四種,其應用優勢要有:(1)無需另行搭設支撐,不占用施工場地。懸挑式外腳手架不用以堅實可靠的地面基礎為支撐,不會對施工造成太大影響。(2)通過局部搭設,增加了促進施工效益。腳手架本身分為若干部分和階段,可根據施工需要進行拼裝和組裝,減少了施工成本,促進施工效益的增加。(3)應用較為靈活,減少了大量施工成本。在高層建筑施工過程中,懸挑式外腳手架可根據施工需要沿著墻壁升降,節省了大量施工材料和勞力,降低了工程項目的成本投資和人力浪費。
在高層建筑施工中,懸挑式外腳手架克服了諸多施工難題。但作為一種新型腳手架,懸挑式腳手架在設計和計算過程中,須對以下幾個方面進行綜合考慮:(1)活荷載方面。由于受到其他因素影響,導致了不定時荷載,設計時,應對其進行科學預算。主要包括施工操作中的材料、器皿自重及施工人員重量等等。(2)恒荷載方面。所謂恒荷載,主要是指施工中恒定不變的荷載力,在設計時,要進行準確及時,為施工質量控制提供科學依據。主要包括腳手架自重和配套實施重量兩種,其中腳手架自重主要有立桿、剪刀撐、橫向力干、豎向水平桿和相關扣件的自重等;配套設施自重主要有腳手架相關配件、構建及腳手板、欄桿、安全網的自重等。(3)架體荷載方面。架體荷載計算主要是對橫向、縱向水平桿和相關強度進行計算,并合理處置連接扣件的抗滑承載力和穩定性。(4)結構和連接方面。結構和連接計算要根據懸挑外腳手架搭設規律和方法進行,并嚴格分析荷載傳遞規律、構建分布規律等方面。
材料是建筑工程項目不可或缺的重要組成部分,其質量好壞質量直接關系工程施工質量優劣,影響到施工單位經濟效益的實現。高層建筑中的懸挑式外腳手架工程涉及到的材料主要有鋼管、扣件、腳手板和連墻件等。其中,鋼管材料方面:每根鋼管的最大重量應控制在25kg內,鋼管最佳尺寸為Φ48×3.5mm,橫向水平桿件的鋼管長度應不超過2.2m[3]。鋼管搭設時,為避免鋼管受腐蝕而導致質量下降,應在鋼管表面涂刷防腐漆,并通過螺栓和連接件進行連接。扣件材料方面:須確保所選扣件質量達到相關規定和設計標準,杜絕存在裂縫和變形的扣件進入建筑施工現場。若在施工過程中發現存在滑絲的螺栓要及時更換,并處理好新舊扣件生銹等方面的問題。
懸挑式外腳手架高層建筑搭設控制,須注意以下幾個方面,即:(1)高度控制。通常情況下,懸挑式外腳手架高層建筑搭設高度約為20m,若工程需要,則須通過分段卸載裝置,以保障搭設的質量及安全可靠性,促進施工的順利進行。(2)主節點設置。須合理設定橫向水平桿,并以通過直角方式與扣件緊密相連,施工過程中嚴謹拆除。(3)縱、橫向掃地桿設置。縱向掃地桿應通過使用直角扣件,并在距底座上皮200mm處的立桿上,橫向掃地桿則采用直角扣件在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上固定[4]。若施工過程中,發現立桿基礎不處于同一高度,則須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定,且將高低差控制在1m內。
腳手架拆除工作也是懸挑式外腳手架工程中的重要環節,其危險系數大,存在諸多隱患問題,須引起足夠重視;操作人員應系安全帶,戴安全帽,在拆除過程中須設置專人指揮。做好現場保護工作時,應在適當范圍內標出危險區,并樹立明顯標志,以避免安全事故的發生。拆除工作安排為:(1)拆除前應勘察周圍環境和腳手架情況,根據技術要求和作業條件制定出各項拆除措施并分工明確;(2)拆除臨近高壓線的腳手架,必須滿足所規定的最小安全距離;(3)架子的拆除程序與搭設程序相反,先搭的后拆,后搭的先拆,應由上而下按層、按步拆除,先拆護身欄、腳手板和排木,再次依拆剪刀撐的上部綁扣和接桿。拆除全部剪刀撐、壓欄子、斜撐桿以前,必須綁好臨時斜支撐。嚴禁用推、拉方法拆除腳手架;(4)拆桿和放桿時,必須由2—3人協同操作。拆順水桿時應由站在中間的人將桿轉向,將大頭順下,握住小頭下遞,得到下方人員的通知后再放手,嚴禁向下拋扔;(5)連墻桿應隨架子逐層拆除。架子在施工期間變形過大或連墻桿缺少、受力不均時,應在拆除前先做必要的加固或補設臨時拉結點,確保拆除時架子的穩定;(6)拆除過程中應注意架子缺扣、崩扣及不符合要求的部位,嚴禁踩在松動的桿件上;(7)應隨拆隨及時清運腳手架材料,并分類堆放。運料人員必須與拆除人員協調配合;(8)暫停拆除時,必須檢查作業范圍內未拆除部分的架子,確認穩定后方可離開現場。
總而言之,懸挑式外腳手架不僅能夠滿足不同高度的施工需要,還能夠根據工程的實際情況進行調整,滿足相對獨立的拆除或翻搭需要。因而分析懸挑式外腳手架概念及其應用優勢,并探討懸挑式外腳手架高層建筑搭設要點,具有十分重要的意義。
[1]彭莉,賀喜鳳.淺析懸挑式腳手架在外墻施工中的計算與應用[J].四川建材,2012,38(03):175-176.
[2]陳建航,耿凌鵬,張春輝.廣交會大廈分段漸變翻搭懸挑外架施工技術[J].施工技術,2010,39(04):34-36.
[3]謝向東.高層建筑中懸挑式腳手架的搭設技術之探討[J].商品與質量·建筑與發展,2013,(03):61+63.
[4]周杰,李堅,張成林,李林.高層建筑觀光電梯外的超長懸挑腳手架設計及施工[J].建筑施工,2013,35(02):128-130.