一種組合式懸挑腳手架在建筑施工中的應用分析

黃成俊 張建軍

上海奉賢建設發展（集團）有限公司 上海 201499

前言

眾所周知，在我國高層建筑中，型鋼懸挑腳手架的型鋼通常來說是采用專用的U形鋼筋拉環或螺栓進行錨固，或者結構墻面采用穿墻螺桿進行工字鋼的錨固。這兩者懸挑體系都需在混凝土結構上預留洞口，后期采用微膨脹水泥進行封堵，由于施工工藝問題，會出現封堵口混凝土觀感差，滲水等方面質量隱患，本文介紹了一種組合式懸挑腳手架，懸挑工字鋼梁通過前期預埋在混凝土中的錨固構件進行連接，避免了在混凝土土結構中預留洞口這一施工環節，杜絕了滲水這一質量隱患，而且錨固構件可多次循環使用，不但能降低成本，還符合節能減排的建筑趨勢。

1 工程概況

某工程位于上海市奉賢區，采用新型組合式工字型鋼懸挑腳手架，一次懸挑搭設高度H=17.1m（號房層高2.85m，每挑6層），經驗算，采用A48x3.0 mm鋼管扣件搭設，立桿縱距La=1.5m，立桿橫距Lb=0.8 m，立桿步距h=1.8m。欄桿、連墻件、斜撐等均按設計計算結果搭設。施工總荷載按施工層結構荷載3 kN/m2、非施工層2 kN/m2考慮，從上至下滿鋪3層腳手板，每層腳手板重按0.35 kN/m2。初步選擇16號工字型鋼梁，結構布置如下圖1所示。

圖1 懸挑腳手架示意圖

2 該組合式懸挑腳手架施工關鍵技術分析

一般來說，懸挑式腳手架具備較好的安全經濟效應以及有縮短工期的特點，本工程采用的組合式懸挑腳手架其是由型鋼支承架、懸挑腳手架固定件（包括固定底板、固定套管、螺栓等）、扣件式鋼管腳手架和連墻件等部分組成的一個整體，其主要原理是利用懸挑在建筑物上的支承結構去搭設滿足施工需求的腳手架，最終將架體所受到的垂直方向的全部荷載通過懸挑支承結構（主要是工字鋼梁）傳遞給號房的主體結構[1]，考慮到施工工期這一重要因素，達到架體施工與主體結構能同步施工的工程目標，在梁板混凝土澆筑前將事先焊接制作完成的錨固構件預埋在梁板內，與梁板混凝土一起澆筑（為防止混凝土澆筑、振搗時預埋錨固構件偏位，預埋時可用兩根A10鋼筋電焊進行固定），將兩個工序進行搭接，節省了時間，也就達到了縮短工期的目的。

（1）懸挑型鋼安裝混凝土強度控制混凝土澆筑后同條件試塊達到一定強度后方可拆除模板，并進行懸挑鋼梁的安裝；本構件委托上海師范大學力學實驗室進行力學試驗并得出結論：混凝土達到設計強度的70%后可以安裝懸挑型鋼；安裝時可以借用外腳手架水平鋼管做底部臨時支撐，該階段特別需要注意的是腳手架子上不得集中堆放貨物；隨著樓層的升高，混凝土強度也在增強，待混凝達到設計強度，并拉好拉桿后，可撤出底部臨時支撐；腳手架的安裝盡量做到與結構施工同步進行。

（2）選擇剪力墻的合適位置，進行剪力墻模板固定依據方案預埋錨固件到指定位置，為防止澆筑混凝土時將懸挑鋼梁預埋的錨固件震動偏位，可在預埋時將固定件用A12的鋼筋電焊固定在梁板上；根據施工現場實際，并考慮到號房層高一般在3.0米左右，一般將懸挑腳手架的每挑分段高度控制在6層左右，使架手架的安全性和經濟性更趨合理；為保證在澆筑砼時混凝土不滲入套管，可在安裝定位好套管后，用木塞或者軟物充填，待拆模后清理拔出，既可安裝螺桿。

（3）腳手架撐拉桿件的安裝施工人員一定要注意拉桿的松緊程度，尤其要避免桿件以及鋼梁架發生變形的現象，采用的M24花籃螺絲擰緊外露需要超過3絲牙，并定期或不定期用力矩扳手進行監測；為加強挑架的穩定性以及安全性，安裝立桿時特別需要注意架體應每隔6跨設置一根臨時拉桿進行臨時固定，拉桿外部要與立桿相接，內部要與主體結構進行固定，直到連墻件完全安裝并且穩定后，才可視具體情況進行拆除[3]；在混凝土未達到設計強度前，也可以用下部腳手架臨時支撐柱鋼梁，增強懸挑架的安全性及穩定性，待達到規定強度后，再進行拆除；連墻件的橫豎向順序排列要均勻布置，應當與架體和結構立面相垂直，當現場施工中不能做到垂直時，要盡量向下傾斜，在布設時也要盡量地與架體主節點靠近。

（4）轉角部位拉桿加密轉角部位懸挑跨度局部可達到2.0～3.0m，此時可以采用兩根M24拉桿進行拉撐，拐角部位兩側一般可設置工12連系梁（具體需進行驗算后采用），連梁與懸挑鋼梁焊接，以增加轉角處的整體剛度，施工方案及現場施工中需要驗算懸挑鋼梁、預埋錨固件、拉桿、螺栓還有焊縫的受力情況，確保安全。

（5）螺桿回收預埋套管內的M24螺桿應派專人對行回收，尤其是晚上施工，光線不好，進行拆卸時一定按操作順序來，不能亂擰、亂砸，以免螺桿等材料損壞；回收的螺桿應堆放在固定地點，統一要求專人清理、整理、挑選、修理，以便再次周轉利用。

（6）其他注意事項工程所采用的材料必須經過檢測合格方可使用；焊工及管理人員需持證上崗。

3 對該懸挑腳手架施工技術采取的控制措施

（1）技術管理措施懸挑腳手架由于其存在高度較高、重量較大、穩定性較差等問題，因此，施工中需要加固得安全可靠，或在設計時就采用特別的構造；挑架底部要硬隔離全面水平封閉，腳手架外按規定布設剪刀撐，架體每三個作業層面做全面水平封閉，以杜絕物體打擊和墜落事故的發生；考慮到經濟效益，挑架每次使用以后，都必須要進行清理修復、并且做防銹處理后入庫儲存；腳手架工程一般需要用到工字鋼、槽鋼、鐵板、鋼管、電焊條等多種材料，這些材料使用前必須進行質量檢查，保證質量，有相關檢測合格證明方可投入使用；在進行搭設以及拆除懸挑式腳手架的過程中，必須要設置臨時圍護并在醒目處懸掛警示、禁戒的相關標志，除此之外，項目部還需要指派專職人員對懸挑架進行監督保護[4]。

（2）組織管理措施依據相關規范，項目部要組織相關人員定期檢查（結合日稱巡查、專項檢查），確保腳手架桿件的設置和連接符合構造要求，檢查時應當檢查桿件、連墻件和懸挑構件是否牢固可靠、是否與國家規范以及施工方案相符合；項目部要建立三級巡查制度，通過建立將每次檢查結果匯總，限定時間、限定人員逐項落實整改并處理；在懸挑腳手架施工前，項目部要做好三級交底，特別要注意是，由于本挑架施工為新工藝，對現場施工作業的工人進行技術交底及安全交底要有針對性、準確性，這樣才能確保施工人員明白施工的每道工序以及驗收合格標準，這樣施工的安全和施工的質量才能得到保證；根據相關規定還要不定期的組織勞務施工班組進行交底，明確成品及半成品保護意識和強化安全文明施工意識，最終以確保搭設并經項目部驗收完成的懸挑腳手架不受到二次破壞[5]；懸挑梁要在距結構300mm和1200mm處設置兩根長100mm的A25鋼筋，均作為定位筋（確定腳手架橫距，固定腳手架位置以防滑動的作用）；在進行具體的搭設時，選用的混凝土也需要符合相關的設計要求，混凝土供應單位必須要出具混凝土配合比報告、強度報告，在懸挑鋼梁安裝前需對同條件養護的混凝土試塊強度進行檢測，達到一定70%設計強度方可安裝。

（3）架體的搭拆管理建筑物（構筑物）外架拆除之前，首先要做的是拆除外架上的安全網，然后進行集中堆放，再統一進行清洗，嚴禁邊拆外架邊拆安全網的違規作業和亂堆亂放的不文明施工情況的發生；腳手架進行施工的荷載必須符合相關規范以及設計構造上的要求，嚴禁超出設計荷載以及在腳手架堆放重物使得腳手架局部受到集中荷載作用，而出現安全事故；腳手架的拆除順序與安裝順序相反，拆除時應按自上而下的順序先搭的后拆，后搭的先拆這一原則逐步進行腳手架的拆除施工作業，以“一步一清”的原則進行安全文明施工；懸挑腳手架施工中要使用防銹處理的順直的無裂痕鋼管，該鋼管需符合國家相關規范，并經檢測合格后方可使用，從保證結構穩定性、耐久性和安全性考慮，懸挑腳手架使用的斜撐和懸挑鋼管必須是專用材料，項目管理人員要嚴格包好質量關，對不合格材料堅決退場處理；最后需要注意的是懸挑架一次搭設高度需要要通過嚴謹、科學的設計與計算確定，一次搭設高度過大，不但會增加架體的安全隱患與不穩定性，而且增加架體高度必然會加大材料的投入，超過一定高度還需要專家論證，從而額外增加工程的造價[5]。

4 幾點應用體會

隨著我國城市化進程的飛速進行，高層建筑數量也在日趨增加，為滿足工程建設需要，懸挑腳手架應運而生，不同形式的懸挑架腳手架也越來越廣泛的運用在建筑施工中。通過實際應用表明：①使用懸挑腳手架可彌補施工場地的局限性，施工單位通過合理選擇施工方案、全面進行技術準備、有效控制施工材料和科學有效施工管理，可以達到不斷的改進和提升懸挑架的施工質量與項目管理水平的目的[6]；②本文介紹的懸挑式腳手架能有效實現跟建筑結構之間的可靠連接，又避免了因在結構上開洞從而破壞原有的建筑結構這一缺點，具有簡單美觀的特點。同時科學的設計懸挑架及其錨固件，根據其受力形式，鋼梁能夠有效接收到腳手架的荷載，再傳遞到建筑結構上[7,8]，符合力學設計要求，根據建筑物的平面布置，在轉角處可搭設不同長度、形式的懸挑支架腳手架，以適應不同凹凸部位的使用；③建筑工程施工現場工字鋼梁一般是輻射型布設在建筑立面的轉角處，按照受力形式的不懂懸挑腳手架可以分為三種（斜拉式、斜撐式、懸臂式），考慮到施工的便捷性以及成本的經濟性（目前多使用的是斜拉式懸挑架即普通型鋼懸挑鋼絲繩斜拉[6]），本工程采用預埋構件，相比傳統的采用U形鋼筋拉環固定[9]（一般鋼梁外挑1300mm，內部伸入2500mm左右，如下圖2所示）可節省鋼材60%以上，并且擰入錨固構件內的M24螺桿可以循環使用，可以降低能源消耗；④采用該組合式懸挑腳手架，由于無須預留較大洞口，只需預埋高強螺栓的套筒，因此木工支模方便、節省人工和材料、混凝土易振搗密實，在拆除腳手架時杜絕了滲水這一質量通病，混凝土不用開洞，樓地面無須預制桿和加強鋼筋，樓地面平整方便，也即是提高了施工質量。

圖2 U形鋼筋拉環固定懸挑架簡圖

5 結束語

本文介紹了一種新型模板及腳手架施工應用技術，作為方案編制人（項目技術負責人）在審核通過的方案實施的過程中，要做到管理過程的動態跟蹤，與方案不符的要及時糾正，在搭設完成后及時組織相關人員進行復核、驗收，最終確保施工人員能夠按照懸挑腳手架施工方案搭設并使用。本文介紹的組合式懸挑腳手架以施工方便，材料能夠周轉使用，并且搭設所需的工作量小，而且還不影響室外其他工序施工等特點，在建筑工程施工中得到了施工人員的認可，亦解決了其他形式懸挑腳手架面臨的墻面滲水隱患這一通病。

[1] DGJ32/J121-2011.建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術規程[S].北京:中國標準出版社,2011.

[2] GB50017-2003.鋼結構設計規范[S].北京:中國標準出版社,2003.

[3] JGJ130-2011.建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[S].北京:中國標準出版社,2011.

[4] GB50009-2001.建筑結構荷載規范[S].北京:中國標準出版社,2001.

[5] 吳燁,沈濤,田忠翔,等.懸挑腳手架施工技術在高層建筑工程中的應用[J].住宅與房地產,2016,(18):166.

[6] 劉紅曉.高層建筑工程中懸挑腳手架的施工技術[J].四川建材,2014,(2):240-241.

[7] B50010-2010.混凝土結構設計規范[S].北京:中國標準出版社,2010.

[8] 范楚暄,葉燕華,李世歌.懸挑腳手架型鋼懸挑梁的設計計算[J].建筑技術,2013,44(8):754-757.

[9] 閆乃奇.談如何改進懸挑外架錨環的施工方法[J].山西建筑,2016,(36):125-126.