組合式型鋼支承架在懸挑腳手架中的應用

上海南匯建工建設（集團）有限公司 上海 201399

1 工程概況

印象春城六街坊工程位于上海市浦東新區周浦鎮23#地塊，總建筑面積91 290 m2，主要有A、B、C、D的4 幢商務樓和E、F的2 幢沿街商業樓組成。其中商務樓A、B、C為15 層框架-剪力墻結構，檐口高度71 m；商務樓D為14 層框架-剪力墻結構，檐口高度66.5 m；商業樓E、F為2 層框架結構，檐口高度10 m。

商務樓A、B、C、D從第4層起擬采用懸挑腳手架，分別在第4、第8、第12層懸挑，共有3 挑。其中商務樓A、B、C每挑搭設10 排腳手架，搭設高度至72 m，商務樓D第1、2挑每挑搭設10 排腳手架，第3挑搭設8 排腳手架，搭設高度至68.4 m。

2 組合式型鋼支承架構造與特點

2.1 構造情況

本工程采用的組合式型鋼支承架是一種實用新型技術創新，其構造由以下幾部分組成（圖1）。

（a）懸挑鋼梁：采用16#工字型鋼，非轉角處長度為1.7 m，4 個轉角處及東西山墻的挑陽臺旁邊兩側各2 根長度為2.7 m。在距鋼梁端頭0.15 m和1.2 m處各焊接1 根長150 mmΦ25 mm圓鋼作為立桿固定附件，在距端頭0.3 m處焊1 塊耳板連接拉桿用。連著墻的一端用1 塊尺寸為270 mm×170 mm×12 mm的連接錨板焊接，螺栓布置見圖2，錨板與主體結構（混凝土梁板）采用2 根M24高強螺栓固定；

圖1 組合式型鋼支承架剖面構造（非轉角處）

圖2 螺栓布置

（b）懸挑鋼梁設置加強肋，加強肋厚度10 mm，設置在立桿、拉桿等位置；

（c）在轉角處，由于懸挑鋼梁側向剛度較弱，故考慮采用18#工字型鋼作為懸挑鋼梁，且增加1 根16#工字鋼作為斜撐；

（d）拉桿：采用M24螺桿，一般長度為4 488 mm，中間設置花籃螺栓可作調節螺桿拉力，在拉桿下端焊接1 塊與懸挑鋼梁上的耳板連接的下耳板，用M24高強螺栓固定（圖3），在拉桿上端焊接1 塊耳板與主體結構（上一層混凝土梁板）連接，也用M24高強螺栓固定；

圖3 拉桿下耳板與鋼梁耳板連接實景

（e）為增強水平剛度，轉角處位置必須設置水平斜撐；

（f）所有連接板、耳板與懸挑鋼梁焊縫必須周邊圍焊，焊縫飽滿，沒有起弧、劃弧引起的焊口缺陷。

2.2 特點分析

（a）節約材料：傳統的懸挑方式一般采用1 根較長（約4 m）的工字型鋼，一端用U形鋼筋拉環或預埋螺栓錨固在混凝土梁板上，另一端挑出，錨固長度一般不小于懸挑長度的1.25 倍，而組合式型鋼支承架懸挑鋼梁長度只需懸挑端的長度約1.7 m，可節約鋼梁材料1 倍以上。

（b）安拆方便：相比于傳統做法[1]，組合式型鋼支承架懸挑工字鋼梁采用2 根高強螺栓穿過預留孔與混凝土梁板固定，安拆極其方便。

（c）對施工影響?。簜鹘y做法是將錨固端放置于樓面上，對樓層施工和材料運輸有一定影響，也帶來一定的安全隱患。而且，砌墻時由于挑出端的預留洞口較大，需要在鋼梁拆除后補砌修補，極易產生滲漏水現象，影響工程質量。而采用組合式型鋼支承架則不會產生以上問題。

（d）定型化加工：組合式型鋼支承架均采用場外定型化加工，減少了場內加工的麻煩，可節省時間。

（e）拉桿長度可調節：由于預留孔位置事先已確定，事先加工的拉桿安裝時長度可能有出入，則可通過中間的花籃螺栓調節，保證拉桿作用。

3 安裝工藝流程

預留穿墻螺栓孔→安放及固定懸挑鋼梁→轉角處加封頭梁和斜撐→安裝拉桿→搭設腳手架

4 安裝施工要點

4.1 安放預埋套管[2-5]

（a）預埋套管采用Φ30 mm給水管（普通套管容易破碎和變形）。

（b）在安裝好的梁（板）模板上開孔，將套管穿過模板孔，兩側各留長20～30 mm。

（c）將預埋套管與梁內鋼筋綁扎固定。

4.2 懸挑鋼梁安裝

（a）本工程由于外墻要安裝幕墻，需留出一定的操作空間，故考慮將內立桿距外墻500 mm。

（b）懸挑鋼梁縱向間距（即立桿縱距）1.5 m。

（c）通過計算后綜合分析，在4 個轉角處由于最大應力達到126.3 MPa，位于螺帽與墊板接觸處及其上部，螺桿最大應力在90 MPa，位于螺帽附近的應力均小于規范規定值170 MPa，故轉角處固定端在混凝土強度達到C25抗壓強度標準值時進行安裝固定，非轉角處達到C20抗壓強度標準值時進行安裝固定。

（d）由于壓力或拉力作用而引起的錨板翹曲位移會對螺栓有附加彎矩作用產生，使螺栓實際受力要大于規范計算結果，超過承載力限值，故選用雙螺栓錨固形式。

（e）在使用穿墻螺栓時，孔道邊緣做到光滑，避免應力集中。

（f）在4 個轉角處懸挑鋼梁與混凝土梁成45°斜向布置。為了加強轉角處構造上側向強度，在轉角懸挑鋼梁與非轉角懸挑梁間加設封頭梁（圖4），并采用2 根拉桿。

圖4 轉角處鋼梁、封頭梁布置

（g）采用M24 mm×350 mm的2 根高強螺栓穿過懸挑鋼梁端頭錨板的2 個預留螺栓孔，用50 mm×50 mm×5 mm鋼板作墊片，再用雙螺帽將懸挑鋼梁固定在混凝土梁上。

4.3 拉桿安裝

（a）采用M24 mm×350 mm的1 根高強螺栓穿過拉桿上端耳板上預留螺栓孔，用50 mm×50 mm×5 mm鋼板作墊片，再用雙螺帽將拉桿上端耳板固定在上一層的混凝土梁上。

（b）采用M24高強螺栓將拉桿下端耳板與懸挑鋼梁上的耳板連接，使拉桿受力。

（c）拉桿的受力狀態可通過中間花籃螺栓進行調節。

（d）為避免與立桿位置重疊，混凝土梁板預留孔留設時稍偏離立桿位置30～50 mm。

4.4 監測監控[6-8]

（a）監測方法：采用經緯儀、水準儀對支撐體系進行跟蹤監測，主要監測體系的水平、垂直位置的偏移現象。

（b）監測點設置：在立桿1 000 mm標高處，作出標記對比點，在混凝土樓板位置設置固定標準點時采用鋼釘或鋼筋頭預埋方法；在混凝土柱或墻板設置固定標準點時則可用鋼釘直接釘入。

（c）監測頻率：搭設班組每天監測1 次，項目部每周監測1 次。

（d）本工程立桿下沉預警值為10 mm，立桿垂直偏差20 mm，監測數據超過預警值時停止施工，疏散人員，查明原因并及時采取措施。

圖5 懸挑鋼梁實景

5 結語

本工程通過采用組合式的型鋼支承架作為懸挑腳手架的基礎（圖5），在施工過程中嚴格按照施工方案、技術規范進行安裝。目前應用情況良好，不但在技術上得到了肯定，另外在成本、工期、安全上都取得了很好的效果。隨著高層建筑中懸挑腳手架的大量使用，這種組合式的型鋼支承架即安全可靠、安拆方便，又能大大節約成本和縮短工期，將會得到廣泛的應用。