鋼拉桿懸挑腳手架在裝配式結構中的應用

李士興

上海建工七建集團有限公司 上海 200050

隨著建筑工業化的發展和安裝技術的進步，裝配式高層住宅項目日益增多。懸挑腳手架是高層住宅外立面施工常用的腳手架體系，懸挑鋼梁一半以上的長度錨固在內側樓板上，穿墻處需要留設較大的洞口，安裝和拆除施工難度大，后期修補困難，且外墻若采用保溫夾心板形式，對保溫系統也存在一定破壞。

目前全國各地大力推廣的預制裝配式結構，外墻通常為剪力墻和外保溫一體化生產的預制構件，傳統工藝施工過程中因腳手架的安裝和拆除而造成的成本增加和對工程質量的影響是難以承受的，在裝配式項目中此做法往往并不能得到設計認可。

針對這一問題，本文提出一種新的解決思路，即采用鋼拉桿組合式懸挑腳手架代替傳統的懸挑腳手架，通過改進懸挑鋼梁的固定形式，有效避免了工字鋼必須穿預制剪力墻的難題。

本文結合某預制裝配式剪力墻結構高層住宅項目的施工，具體介紹了鋼拉桿組合式懸挑腳手架在預制裝配式結構施工中的應用思路，并總結了相關的經驗，以期為類似的建設項目提供借鑒。

相對于傳統腳手架形式，鋼拉桿組合式懸挑腳手架具有材料可重復利用、裝拆方便、可靠度高、施工簡便、對預制結構損傷小等優點。

1 工程概況

某預制裝配式剪力墻結構的高層住宅小區項目位于上海市金山區，東鄰龍灣路，南至龍航路，西至海豐路，北至龍灣路。地塊用地面積33 326.3 m2，規劃建造6棟20～26層的住宅樓、1個地下車庫、2個門衛房、1個垃圾房、1個K型站及3個P型站。項目總建筑面積97 362.15 m2，其中地上總建筑面積為73 448.14 m2，地下建筑面積23 914.01 m2，預制率為40%，現場布置如圖1所示。

該框架剪力墻結構的樓板、陽臺板、空調板、梁、樓梯、剪力墻、圍護墻、飄窗等均為預制構件。預制構件范圍為地上2層至頂層。

2 腳手架布置情況

1#～6#高層住宅樓的5層及以上區域采用鋼拉桿組合式懸挑腳手架作為外架；懸挑鋼梁采用花籃式高強螺栓拉結。1#～6#樓標準層高2.9 m，懸挑鋼梁上腳手架搭設高度不超過6個標準層，1#～4#房懸挑3次，5#～6#房4次。腳手架懸挑情況見表1。

鋼拉桿組合式懸挑腳手架的鋼梁懸挑長度普遍為1.5 m，盤扣腳手架立桿離結構邊線距離200～500 mm，橫距0.9 m、最大縱距1.8 m，步距2.0 m。

圖1 施工場地平面布置

表1 1#～6#樓腳手架懸挑狀況

3 相對傳統懸挑形式的優點

傳統剪力墻結構高層建筑的懸挑腳手架懸挑鋼梁通常將后半段錨固在樓板上，前半段穿過外剪力墻懸挑到結構外部，待拆除腳手架時，將前半段進行割除后重新封堵剪力墻上的洞口。由于洞口尺寸較大，封堵后往往存在滲水隱患。

隨著建筑工業化發展，越來越多的住宅項目采用裝配式預制剪力墻的結構形式。對于這種結構，若按傳統鋼梁穿墻的做法進行懸挑腳手架搭設，預制墻板上相應位置在制造時就需要留洞，會增加預制構件廠預加工難度，且外墻板與樓面有厚2 cm的坐漿作業面，若按傳統懸挑鋼梁穿墻做法會導致每間隔1.8 m存在坐漿斷開，對結構穩定性造成一定影響，且易造成尺寸偏差。

故本工程采用鋼拉桿組合式懸挑腳手架形式，懸挑處在預制墻板上開螺栓孔，利用M24高強螺栓固定預埋鋼板，在預埋鋼板上焊接工字鋼梁作為懸挑腳手架支座；再利用上層位置結構后開孔斜拉高強度花籃螺栓，與鋼梁形成受力整體[1-8]。此做法避免工字鋼穿剪力墻對施工造成的影響，減少日后對結構修補的工作量以及提高材料重復利用率。

傳統懸挑腳手架在拆除時需要將懸挑鋼梁沿墻面割除，然后對工字鋼開洞處的剪力墻進行重新修補；鋼拉桿組合式懸挑腳手架的懸挑鋼梁完全位于結構外側，可直接拆除，鋼梁拆除后對螺栓孔內側采用防水砂漿進行封堵，封堵完成后用發泡劑填充，發泡劑填充完成后外側采用防水砂漿及防水涂料處理。相比傳統工藝，鋼拉桿組合式懸挑腳手架的拆除工序簡單，人工需求小，拆除后的材料可重復利用。

4 具體施工措施

本工程墻體為預制構件，鋼拉桿組合式懸挑腳手架必須待懸挑層PC灌漿完成并達到強度后方可安裝。

根據施工進度安排，此工況要求懸挑腳手架最高搭設高度為7層結構層外加1.5 m的安全防護層，最高搭設高度為21.8 m；待懸挑層PC灌漿完成并達到強度后拆除上部腳手架，重新搭設懸挑腳手架。

在預制裝配剪力墻結構上進行鋼拉桿組合式懸挑腳手架安裝的工藝流程為：墻板灌漿后強度達到35 MPa→螺桿連接處結構開孔→安裝（焊接）主梁工字鋼→安裝18#雙拼槽鋼連梁→安裝18#盤扣腳手架底座槽鋼→安裝盤扣腳手架可調基座→安裝立柱→安裝橫向掃地桿→安裝第1步縱向水平桿→安裝第1步橫向水平桿→安裝連墻件→安裝第2步縱向水平桿→安裝第2步橫向水平桿→安裝拉桿→搭設欄桿→加設斜桿→鋪設盤扣腳手架定型化鋼腳手片→張掛安全網。

4.1 現場準備

腳手架搭設前要熟悉施工方案，嚴格按照方案及規范中的各項要求施工。所有進場的腳手架及懸挑結構的材料和構件都應按照規范和施工組織設計的相關要求檢查驗收，核查構件是否存在缺陷，有連接關系的構件要確認是否匹配。腳手架和懸挑結構構件進場后，應根據構件的種類，結合場地現狀和運輸條件分類堆放。堆放場地應保持干燥。

4.2 螺桿位置開洞

在懸挑梁安裝前，根據圖紙對懸挑鋼梁螺栓安裝開洞位置進行放線定位，然后根據位置對PC墻板及現澆墻板進行水鉆開洞，開洞直徑30 mm，然后安裝懸挑梁及高強螺栓。埋板大樣如圖2所示。

圖2 埋板大樣示意

4.3 懸挑工字鋼安裝

待樓板及墻體混凝土澆筑完畢，強度等級達到設計強度的80%后，即可開始安裝工字鋼懸挑梁。

工字鋼懸挑梁的安裝要嚴格按照設計圖紙進行，以確保位置準確，懸挑長度不得過長或過短，以免影響腳手架的搭設和鋼梁的錨固。

4.4 連梁安裝

由于盤扣式腳手架立桿間距均為制定模數，在轉角等區域，盤扣立桿下方無法布置懸挑鋼梁支承，因此需設置連梁。連梁采用18#槽鋼雙拼橫放，槽口向上，槽口內放置盤扣腳手架可調基座（圖3）。槽口內焊接長100 mm、φ16 mm的鋼筋，插入可調基座底部圓孔，起簡單的定位和固定作用。

圖3 連梁安裝示意

18#雙拼槽鋼連梁上放置有盤扣腳手架立桿的部位，如果正下方懸空，沒有懸挑鋼梁支承，則在該部位的雙拼槽鋼兩側加焊焊縫，焊縫長度不小于250 mm。并焊接10 mm×220 mm×250 mm的鋼板進行加固。

18#雙拼槽鋼連梁上放置有盤扣腳手架立桿的部位，如果正下方有懸挑鋼梁支承，則應當在該部位雙拼槽鋼兩側加焊焊縫，并且焊縫長度不應小于250 mm，同時，需要在焊縫的端部加焊φ16 mm的U形筋進行緊固，鋼筋與槽鋼進行滿焊。

對于陽角部位的連梁，需將兩個方向連梁對接并在連接處焊接連接，并在連接點底部加焊1 0 m m×220 mm×380 mm的鋼板進行加固。

4.5 可調基座的槽鋼底座安裝

對于有懸挑鋼梁支承的盤扣立桿，在盤扣腳手架可調基座底部橫向布置18#槽鋼底座，槽鋼開口向上放置，槽鋼底座與懸挑鋼梁兩側滿焊。槽口內焊接長100 mm、φ16 mm的鋼筋，插入可調基座底部圓孔，做簡單的定位和固定。

4.6 花籃螺桿安裝

懸挑腳手架的懸挑鋼梁通過花籃螺桿拉結。花籃螺桿需要在懸挑層上方結構層完成施工，且現澆混凝土達到設計強度之后才能安裝。

花籃螺桿是一個剛性的分體式鋼鑄件，中間為可伸縮的調節桿。花籃螺桿安裝后，需要通過調節伸縮絲桿拉緊，實現與懸挑鋼梁的有效拉結。驗算花籃螺桿強度時，只需要驗算剛性拉桿的截面強度，花籃規格按照比拉桿高一級的構造設計即可。

根據相關要求，對于懸挑長度≤1 800 mm的鋼梁，設置1道拉桿。對于懸挑長度＞1 800 mm且≤3 000 mm的鋼梁，設置2道拉桿（圖4）。

圖4 懸挑鋼梁結構示意

5 結語

本文介紹了一種適用于預制裝配剪力墻結構的鋼拉桿組合式懸挑腳手架施工工藝。

這種工藝改進了懸挑腳手架鋼梁的固定形式，以開孔代替開洞，減少了懸挑腳手架施工期間對預制結構的破壞，保證了預制結構的整體性，減少了現場工人的工作量，相對于傳統懸挑腳手架形式，本項目提高了工字鋼的重復利用率，大大節約了施工成本，為類似采用一體化預制墻板的預制裝配式高層住宅結構的懸挑腳手架施工提供了參考和借鑒。