高層建筑施工中懸挑式腳手架存在問題的對策研究

□ 顧玉萍 周 濤

為了適應我國經濟的發展，城市化的腳步越來越快，高層建筑在我國大、中城市如雨后春筍般涌現，為了配合高層建筑施工需求，懸挑腳手架運用越來越廣泛，有時多層建筑也由于工期要求樓層采用懸挑腳手架，以盡快拆除底層落地腳手架，讓出場地進行地面管線、路面及綠化施工等。懸挑式腳手架作為新型模板及腳手架應用技術，是建設部重點推廣的建筑業十大新技術之一，它在高層建筑中得到應用的同時，也存在一些問題。結合揚州德輝·天璽灣花園項目對懸挑式鋼管腳手架在施工中存在的問題作一些探討研究，并給出建議。

一、懸挑腳手架存在的問題

(一)型鋼懸挑外腳手架施工現場混亂。專業隊伍的管理水平有限、人員技術素質不一，沒有定期培訓，或無證上崗，項目施工現場管理雜亂，導致懸挑外用腳手架搭設進度和安全都存在問題。

(二)施工方案編制不嚴謹。施工方案套用其它工程方案或內容不全，重點不突出，針對性不強。普遍缺少平面、立面、剖面和節點詳圖。計算書中荷載考慮不全，受力簡圖不符合實際，收集或簡算的數據有偏差，導致最后結果錯誤。有的計算書延用其它工程，或內容不全，簡圖代替，沒有編寫實施說明書，缺少應急救援預案，或者應急救援預案內容不全，對方案描述不詳細，特別是懸挑腳手架的主要搭設方法及檢查驗收交代不清，無法指導施工。更有甚者照抄驗收規范或者書本，把技術、組織、安全，文明施工、降低成本和綠色環保措施寫的非常詳細，篇幅特別大，卻不切合工程實際。

(三)懸挑鋼梁固定——壓環預埋與型鋼后安裝定位偏差問題且存在安全隱患。懸挑式腳手架就是在高層建筑結構上向外跳出鋼梁。鋼梁支座常規施工方法是在懸挑層結構施工時先按設計方案預埋鋼筋壓(套)環，梁板砼完成后進行鋼梁的安裝焊接固定，最后逐層進行外架搭設與卸貨等常規腳手架施工工序。壓環預埋與型鋼安裝分別在砼澆筑前后進行，后安裝的型鋼需插入壓環進行焊接固定，因壓環在砼澆筑前的定位偏差及澆灌過程中的擾動等原因，兩次施工很難保證緊密結合。

(四)在外懸挑腳手架施工中，建筑物轉角、陽臺等細部構造也給架體施工帶來了難度。建筑施工過程中，由于主體結構、懸挑長度等因素需搭設不同的懸挑架體形式。主要有:懸臂式、斜拉式(鋼絲繩受力)、斜撐式(常用型鋼作下斜撐)三種，這些細部腳手架搭設如何處理十分麻煩。

(五)當不同架體形式在同一工程中使用時，不同懸挑腳手架結構體系的相對沉降變形量相差不大。這就造成腳手架基礎沉降不均勻，會引起架體由局部到整體的破壞，甚至坍塌。

(六)連接接點存在問題。主要表現在型鋼與結構連接;連墻件與懸挑架連接;兜底鋼絲繩與型鋼連接;卸貨鋼絲繩與架子連接位置不準、方法不對和數量不夠。

(七)每段懸挑架搭設高度過大。這就使外挑型鋼加大截面、卸貨增加難度，也不利于工程成本節約。

(八)架體施工中技術交底不透徹。

二、懸挑腳手架在架體實施中的建議

(一)施工管理規范化。型鋼懸挑外腳手架應由有相應資質的專業施工隊伍負責施工，人員應培訓上崗，符合工種施工的基本條件，現場施工應管理規范，在進度和質量上得以保證。

(二)懸挑架方案要做到標準化和工具化，條理清晰，表達明確，一目了然。懸挑架專項施工方案一般分兩大部分，第一部分為方案概述，第二部分是計算書。第一部分可用文字敘述，也可用表格說明，主要搭設方法可憑施工經驗預先確定，再用第二部分的計算書來檢驗，如不符合要求，再調整第一部分中的懸挑架主要搭設方法。所以，懸挑架中的第二部分是計算書，主要搭設方法才是本方案的重中之重。

架體的構造一般為縱距、橫距、步距、內立桿離墻、和外挑長度各地區一般為定數，因此可根據架體構造要求，懸挑外架的可標準化設計、工具化施工(含節點構造設圖，編制工藝標準)。質量安全協會可統一出版標準圖集，供后參考使用。

技術、組織、安全，文明施工、降低成本、綠色環保措施以及應急預案等，只要求書寫與本方案有關的陳述。那些規范上已明確規定的內容和書本上的一般做法應當盡量少寫，以便于技術交底和檢查驗收。準確選用收集和計算數據，如鋼絲繩的選用，對應的強度、換算系數和安全系數等的選用。以及風荷載參數中，其中基本風壓是按工程所在地確定的，可根據實際情況選取不同的體形系數。

(三)懸挑鋼梁固定。為克服鋼筋壓環與型鋼安裝分別在砼澆筑前后進行所帶來的位置不準，結合不緊密和占用工期等問題，建議將型鋼懸挑梁與預埋壓環在加工廠預先焊接制作，在梁板砼澆筑前一次安裝到位，豎向高度采用鋼筋馬蹬按設計標高支撐控制，水平位置在外架(按規定懸挑型鋼安裝時，下面的架子必須高出操作面兩步架，以保證施工安全)的大橫桿上用扣件固定，砼澆筑后就可進行懸挑架的搭設，做到架子與結構同步施工。

現在，預埋筋為施工現場一般采用的做法，預埋筋采用兩個部位埋設，用來安裝型鋼梁，型鋼挑梁安裝固定好位置后，兩根預埋筋采用單面搭接焊，焊接長度是10d。懸挑鋼梁設置兩道預埋筋，末端預埋筋是受力筋，根據計算采用預埋Φ16圓鋼就可以滿足要求，靠近建筑外邊緣處的預埋筋是定位筋。末端受力筋應選用沒有冷拉處理的Ⅰ級圓鋼，因為懸挑梁的末端為受拉。

在結構力學驗算方面，型鋼固定預埋筋的受力驗算，一般是可以滿足要求的;但樓板厚度小的除驗算預埋筋的受力，還需驗算預埋筋與結構樓板之間的承載力。在預埋筋外的樓板應加強構造配筋措施，宜加設2Φ12鋼筋，2米長度2m。當預埋錨筋處的樓板面沒有負彎矩筋時，應加配Φ6@200×200鋼筋網片2m平方，最好與周邊的樓板負彎矩鋼筋連接。如圖1所示。

圖1 Φ16預埋筋示意圖

(四)立面轉角處、陽臺等特殊部位。對于型鋼懸挑外架的特殊部位，如陽臺、架體立面轉角處;架體與塔吊、外用電梯、卸料平臺等設備需要斷開或開口處等其它特殊部位，應有加強措施。

1．架體立面轉角處懸挑梁的設置。高層建筑施工現場的型鋼外懸挑腳手架，對于小截面的角柱，在立面墻體的轉角處，一般采用處理方法為輻射式布置型鋼梁。因為，高層建筑的框架柱(有可能還有剪力墻)一般截面較大，采用輻射式布置型鋼挑梁，會遇到幾根的型鋼懸挑梁會穿插的框架柱內，這會導致柱縱向力筋發生偏移，在澆搗混凝土時，框架柱內的型鋼梁處及以下砼會振搗不密實，框架柱的質量就會有嚴重問題，存在重大質量安全隱患。采用輻射方式布置型鋼梁的方法，會使得外腳手架轉角處的縱向立桿跨度不同，肯定會有少部分立桿不能安置在型鋼梁上，使縱向水平桿為受彎構件，立桿為虛腳。因為在轉角處采布置輻射鋼梁，懸挑梁的長度比較長，施工中由于高空作業，如果沒有塔吊配合，拆除型鋼梁非常不方便，或者只能割短型鋼梁后再拆除。由此，建議在外架的轉角處可改用型鋼三角挑架。型鋼三角挑架可重使用，周轉材料得以大大節約，并且承載裝置體系做到了定型化、工具化、標準化，使施工成本得以降低，經濟效率和生產效益會得到更明顯的提高。如圖2、3所示。

圖2 建筑物轉角處型鋼懸挑鋼梁平面布置圖

圖3 型鋼三角挑架

2．陽臺部位的懸挑架布置方案。陽臺一般為懸挑構件，受力體系相對薄弱，所以在陽臺處一般不允許型鋼懸挑梁固定在懸挑板上，直接傳力給陽臺板。如果采用懸挑梁固定在框架邊梁和框架內樓板面上，傳力給陽臺根部框架梁和內部樓板，會造成型鋼懸挑梁的布置長度較長，這給施工中搭設、拆除帶來較大的不便。所以，建議在陽臺處的處理方法:采用筒支受力體系，即型鋼梁一端擱置在邊框梁和樓板上，另一端采用鋼絲繩斜拉，上拉到上一層的陽臺處邊框梁。

(五)懸挑架的結構體系。型鋼懸挑外架的結構體系應盡量使用一種，不得不采用不同結構體系架體時，務必要做好承載力和變形驗算，控制其相對沉降變形量，保證架體的穩定。

(六)連接節點至關重要。型鋼與結構連接必須保證連接牢固，安全可靠。兜底鋼絲繩與型鋼連接，特別要注意防止鋼絲繩被型鋼翼刃割傷，施工時必須采取有效措施。鋼絲繩卡要和鋼絲繩直徑相匹配，每個接頭用4組繩卡卡牢。立桿、懸挑工字鋼、兜底鋼絲繩和卸貨鋼絲繩應盡量保持在同一個垂直平面內，用花籃螺栓調節鋼絲繩的張緊度，使鋼絲繩受力保持一致，花籃螺栓的承載力應大于或等于鋼絲繩的承載力。

連墻件，JGJ130-2001規范規定，連墻件偏離主節點的距離不應大于300mm，宜靠近主節點設置，這一點在實際施工中并不容易實現。施工方案一般按兩步三跨或兩步兩跨設置，腳手架的步距一般為1．5m～1．8m，為了方便施工人員行走，通常采用1．8m，由于層高很難與步距的整數倍匹配，因此連墻件的位置有可能會在洞口等無法設置的地方。編制人員在編制施工方案、架體計算時應考慮這一點，給架體施工帶來麻煩，架體安全穩定性存在隱患。

(七)懸挑架的搭設高度要經設計計算，高度過大會增加安全技術措施和加大材料截面，增加工程成本。我國很多地區一般高度控制在24米以下，如果超過24米就應當分段懸挑。按照中華人民共和國住房和城鄉建設部建質［2009］87號《關于印發危險性較大的分部分項工程安全管理辦法的通知》精神，懸挑式腳手架屬于“危險性較大的分部分項工程范圍”，施工前必須作專項施工方案;架體高度20米及以上懸挑式腳手架屬于“超過一定規模的危險性較大的分部分項工程范圍”，除在施工前作專項方案外，并對該方案經5人以上專家進行論證。

(八)安全技術交底。現場管理人員應在外架搭設前對作業班組進行技術交底，在預埋件埋設期間，重點檢查預埋件的平面位置、構造設置是否安全可靠。

型鋼懸挑外架經驗收合格后，對各使用班組施工使用前應進行交底，明確懸挑架的懸挑架的使用范圍、荷載限值。如:禁止在架體上推車，在架體上拉結吊裝纜繩，利用架體吊運物料，物料平臺與架體相連接，任意拆除架體結構件或連墻件，拆除或移動架體上安全防護設施，利用架體支頂模板等。

三、結語

隨著社會物質和精神文明的不斷進步，在高層建筑施工中，懸挑腳手架安全、進度、文明施工管理等也越來越受到各施工單位、行業主管部門的重視。通過對方案的合理選擇、材料的控制，提前的方案編制、正確精準的計算以及良好的現場管理，不斷促進懸挑架的施工質量水平，社會文明得以不斷向前發展。

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