提高腳手架在大懸挑陽臺(tái)上的承載力

史立平

【摘 要】目前建筑工程上施工所用懸挑的腳手架中，其底部所用的懸挑鋼梁與外墻上梁相錨固，如果設(shè)置位置不妥將會(huì)給陽臺(tái)邊梁帶來很大的施工荷載，如何減少大懸挑陽臺(tái)連梁上的荷載是本論文所闡述的主要問題。為達(dá)到腳手架的經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠使用的目的，我們就研究了如何使懸挑腳手架下鋼梁及其拉桿對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件的壓力能夠巧妙有效地傳遞到建筑物垂直方向的墻體、梁上，承載壓力的變化主要通過改變懸拉三角架拉點(diǎn)位置而改變。

【關(guān)鍵詞】三角形懸拉腳手架 活動(dòng)錨固式預(yù)埋件 改變拉環(huán)位置 周轉(zhuǎn)便捷 安全可靠

1 前言

指懸挑腳手架高度限制在20m以內(nèi)，其錨固件一次計(jì)算、制作形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或定型化成品，可以在今后的懸挑腳手架施工中不需要進(jìn)行專家論證，經(jīng)過專項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)算并審核審批后即可實(shí)施。

以往普通懸挑腳手架一般通過懸挑型鋼將荷載傳到樓面結(jié)構(gòu)上，預(yù)埋件是型鋼與樓面結(jié)構(gòu)連接的關(guān)鍵，但此類懸挑腳手架在拆卸過程中比較麻煩，樓面水平運(yùn)輸十分困難，都要通過塔吊在外側(cè)進(jìn)行吊運(yùn)，或施工電梯上下運(yùn)輸。

因此改進(jìn)設(shè)計(jì)了一新型‘三角形懸拉腳手架的工藝做法，從而解決以上諸多安全和施工上的問題。如圖1示意。

我們?cè)谑褂眠^程中發(fā)現(xiàn)在陽臺(tái)部位的腳手架的施工荷載均落在陽臺(tái)梁上，一旦遇到陽臺(tái)梁較長時(shí)，就難以保證其受力的合理性，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響力較大，安全可靠度將會(huì)受到一定地影響，如上圖陽臺(tái)部位的架體形式示意。

2 設(shè)計(jì)陽臺(tái)部位安全可行的懸拉腳手架

對(duì)陽臺(tái)部位的吊拉結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行受力計(jì)算分析，將腳手架的吊拉點(diǎn)設(shè)置非懸挑梁（或外側(cè)的連梁）上，而是設(shè)置在陽臺(tái)部位洞口的連梁上，該連續(xù)梁的受力效果將比陽臺(tái)外側(cè)的懸挑連梁好，安全性也高，因此將拉結(jié)點(diǎn)位置設(shè)置在此處。為減少吊拉三角形的體系的水平型鋼的支座點(diǎn)對(duì)外側(cè)的陽臺(tái)梁承載力?，F(xiàn)在擬對(duì)下圖中的拉點(diǎn)在水平型鋼的外側(cè)與中部進(jìn)行計(jì)算分析水平型鋼（3）對(duì)陽臺(tái)梁的壓力大小。

分別對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)1和2兩處進(jìn)行受力計(jì)算分析，（如圖2）。

對(duì)圖2拉結(jié)點(diǎn)在橫梁3上的位置不同，斜拉的受力會(huì)變化，水平型鋼3對(duì)陽臺(tái)挑梁、連梁處的承載壓力也將不同。

通過受力計(jì)算分析，通過拉結(jié)點(diǎn)位置的改變后，對(duì)陽臺(tái)連梁的支座壓力會(huì)減少60%，減少對(duì)陽臺(tái)連梁部位的影響力。從而可以有效提高懸挑腳手架大陽臺(tái)上的承載力。

3 型鋼懸挑腳手架構(gòu)造與施工過程

3.1 構(gòu)造設(shè)計(jì)原理

（1）上拉桿須待上層結(jié)構(gòu)施工完畢后，方可斜拉下部的水平懸挑鋼梁。

（2）懸挑鋼梁經(jīng)計(jì)算可利用螺栓將鋼梁與墻體或梁結(jié)構(gòu)可靠連接懸挑，螺栓的預(yù)埋的準(zhǔn)確性是本方法的關(guān)鍵之一。

（3）考慮三角形的懸挑結(jié)構(gòu)件是一周轉(zhuǎn)構(gòu)件不單純只應(yīng)用于一工程中，因此設(shè)計(jì)周轉(zhuǎn)使用的組合可調(diào)節(jié)桿件顯得十分重要。

（4）對(duì)于一些大的陽臺(tái)懸挑結(jié)構(gòu)，斜拉結(jié)構(gòu)不能直接拉結(jié)在上層的外圍陽臺(tái)梁上，可以在陽臺(tái)內(nèi)口的水平連梁上設(shè)置上拉結(jié)點(diǎn)。

3.2 吊拉腳手架施工工藝流程

設(shè)計(jì)計(jì)算→編制施工方案→技術(shù)交底→加工制作→檢驗(yàn)→預(yù)埋→安裝→懸挑腳手架搭設(shè)拆除→螺栓拆卸回收。

首先在搭設(shè)的結(jié)構(gòu)頂板層的外圍墻、梁預(yù)埋穿墻螺栓孔洞→對(duì)在搭設(shè)層的頂板處的大橫桿按標(biāo)高搭設(shè)（抄好水平）→安裝18號(hào)工字鋼（或直接安裝懸挑工字鋼梁）→插放立桿→縱向大橫桿→橫向小橫桿→大橫桿（柵格）→剪刀撐→鋪腳手板→搭防護(hù)欄桿→綁扎安全網(wǎng)→……→每兩步三跨設(shè)連墻桿（搭設(shè)高度至上層處暫停）→上拉桿處的墻、梁板結(jié)構(gòu)施工完并拆除模板（便于安裝斜欄桿即可）→安裝斜拉桿→將工字鋼橫梁調(diào)整至水平位置→繼續(xù)搭設(shè)腳手架→按要求設(shè)置拉結(jié)→隨樓層施工搭設(shè)至所需要的高度即可。

3.3 施工方法

（1）項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)工程編制專項(xiàng)方案，方案中對(duì)預(yù)埋可拆卸螺栓的各個(gè)構(gòu)件的制作材料、規(guī)格進(jìn)行了設(shè)計(jì)并按照各種工況進(jìn)行了強(qiáng)度校驗(yàn)計(jì)算，對(duì)接觸部位的結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了校驗(yàn)計(jì)算。如圖3所示。

通過對(duì)拉結(jié)點(diǎn)位置的改變，能夠有效地控制主要受力構(gòu)件對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)件的作用荷載，從而能夠有效地保護(hù)懸挑構(gòu)件不受非正常應(yīng)力的影響。

（2）加工構(gòu)件和構(gòu)件預(yù)埋孔過程準(zhǔn)確性。根據(jù)施工方案確定的材料、規(guī)格型號(hào)，按材料計(jì)劃單購買了合格的鋼材，由專業(yè)技能好的焊工、機(jī)械切削工進(jìn)行加工。加工的成品螺栓由技術(shù)負(fù)責(zé)人、質(zhì)檢員、安全員共同逐一進(jìn)行外觀檢查，合格后送檢測(cè)中心進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果力學(xué)性能全部超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。

（3）施工員在支好的墻、梁模板上按照方案確定的懸挑腳手架挑梁位置進(jìn)行放線，精確定位出預(yù)埋可拆卸式螺栓的位置。專職架子工按照定位位置放置買件，并用釘子固定在木板上，防止因混凝土澆筑發(fā)生位移，防止完成后由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，位置全部正確后進(jìn)行混凝土澆灌作業(yè)。

（4）在懸挑梁安裝完成后，搭設(shè)完成第一層懸挑腳手架后，由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織施工員、安全員、參與研制的所有人員參加，進(jìn)行載荷試驗(yàn)，加荷載至設(shè)計(jì)值150%并靜置24小時(shí)。

參加試驗(yàn)人員共同對(duì)相鄰結(jié)構(gòu)樓板、預(yù)埋螺栓的底板、螺帽、螺栓及挑梁進(jìn)行了全面檢查，均無變形和開裂等現(xiàn)象時(shí)，試驗(yàn)成功后開始正式搭設(shè)腳手架。

按照施工方案中確定的標(biāo)準(zhǔn)，腳手架第一次拆除后由專職架子工對(duì)拆除下來的螺栓進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，經(jīng)保管員驗(yàn)收后入庫保存，二次使用時(shí)，重新辦理出庫手續(xù)，并驗(yàn)收后使用。

4 三角形吊拉腳手架使用與維護(hù)

（1）成立項(xiàng)目安全領(lǐng)導(dǎo)小組，建立完善的項(xiàng)目安全管理體系，專人負(fù)責(zé)腳手架的日常檢查和維護(hù)。

（2）腳手架使用中必須定期檢查，如桿件的設(shè)置和連接，底座是否松動(dòng)，立桿是否懸空，扣件螺栓、花籃螺栓等處是否松動(dòng)等。

（3）施工材料應(yīng)隨用隨運(yùn)，腳手架上不得堆放過多的施工材料。

（4）施工過程中，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)經(jīng)常檢查腳手架，如發(fā)現(xiàn)連接部件有松動(dòng)、位移及立桿落空吊腳現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加固措施。

（5）腳手架在使用過程中，不得將模板支架、纜風(fēng)繩、泵送混凝土和砂漿的輸送管等會(huì)產(chǎn)生較大的構(gòu)件固定在腳手架上，嚴(yán)禁懸掛起重設(shè)備，嚴(yán)禁拆除中心節(jié)點(diǎn)處的縱向、橫向水平桿，縱橫向掃地桿和連墻件。

（6）型鋼腳手架體系設(shè)置原則，必須經(jīng)過單元設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑高度等分設(shè)置。

5 結(jié)語

我們?cè)谔K州、吳江等地?cái)?shù)項(xiàng)工程施工中，經(jīng)過單元計(jì)算，合理采用了三角形吊拉懸挑腳手架活動(dòng)錨固件的施工方法，完全滿足施工需要和安全要求，取得了良好的效果，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作方便，能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)提高了三角形吊拉懸挑腳手架的安全性能和承載力，受到當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)局安全站的一致肯定，也得到了監(jiān)理、業(yè)主的認(rèn)可和好評(píng)。為了更好地推廣及運(yùn)用三角形吊拉懸挑腳手架的施工工藝。