高層建筑型鋼懸挑腳手架設計特點及施工技術研究

劉 洋

（山東中鋼招標有限公司，山東 青島 266033）

高層建筑物已經成為城市的重要標志，數量越來越多，人們更加關注高層建筑的施工質量。在高層建筑施工的過程中，懸挑腳手架是不可或缺的，通過合理應用高層建筑型鋼懸挑外腳手架施工技術，能夠有效控制工程造價。當前來看，建筑工程項目中懸挑腳手架的應用依然存在一些問題，需要對其原因進行分析，并采用科學有效的解決措施。

1 高層建筑型鋼懸挑外腳手架

高層建筑工程施工中采用型鋼懸挑外腳手架，主要是發揮其支撐作用。在搭設鋼懸挑外腳手架的時候，與落地腳手架相比較，成本明顯提高，而且應用中缺乏穩定性。但是，在高層建筑施工規定中已經很明確，在搭設雙排落地架的時候，高度要控制在50 m以內，否則，就要使用懸挑腳手架，能夠有效分擔上部架體的自重和施工荷載。當進入到實際施工的過程中，由于施工有具體要求，而且要求有較高的美觀度，當落地架拆除之后，保持施工現場整潔，以做到文明施工。

按照規范要求，考慮到高層建筑要安全施工，要求型鋼懸挑外腳手架的高度要控制在20 m以內，而且所使用的型鋼為雙軸對稱界面。按照設計要求將鋼梁的型號以及錨固件的型號都固定下來，保證鋼梁截面的高度要超過160 mm。在鋼筋混凝土樓板的結構上要將懸挑梁的尾端固定好，錨固螺栓要超過16 mm。

2 高層建筑型鋼懸挑外腳手架設計、施工以及材料

在進行高層建筑施工中需要使用型鋼懸挑外腳手架，對于腳手架的設計以及有關的施工技術要詳細分析，還要明確選擇材料的方向，充分考慮到高層建筑施工的特點。具體如下：

2.1 高層建筑結構所具備的特點

高層建筑工程施工中，材料的選擇至關重要，要求所選擇的材料要有較高的強度，且硬度符合要求，選用的鋼管不容易產生變形，而且要保證鋼管表面有一定的平滑度，使得鋼管在施工中使用有很強的牢固度，避免產生裂紋。

2.2 基于材料的抗壓力、抗拉力的性能

材料是否具有抗拉性能對型鋼懸挑外腳手架的應用效果起到了決定性的作用，也決定了能夠承受的工作強度。所以，選用的材料要具有很高的抗拉能力，且抗拉力性能良好，使得型鋼懸挑外腳手架應用具有很高的可靠性。

2.3 所選擇的螺栓有很強的可靠性

在應用螺栓的時候，要保證型鋼懸挑外腳手架結構有很強的穩定性，所以，在應用螺栓的時候要保證其良好性能。

3 合理選擇施工方案

在對本工程施工的過程中，包括施工的工期、工程施工質量、工程施工安全以及合同要求等等都需要充分考慮，所以，在選擇工程施工方案的時候，要重點考慮如下幾個方面的問題。

其一，在對架體結構進行設計的過程中，要保證結構安全，有較高的可靠性，且造價經濟具有合理性。

其二，處于規定的條件下，處于使用期限內，對于預期的安全性以及耐久性都能夠充分滿足。

其三，對于材料的選用過程中，要保證所使用材料的通用性，而且還要具有可周轉性，能夠被充分利用起來，確保保養維修更加方便。

其四，在進行結構選型的過程中，要能夠做到受力明確，保證構造措施符合要求，升降以及搭拆都非常方便，檢查和驗收都非常方便。

其五，在進行懸挑外腳手架搭設的過程中，要與JCJ59-99檢查標準相符合，與工地的有關標準相符合，同時，還要對施工經驗綜合考慮。具體而言，在進行懸挑外腳手架搭設的時候可以采用如下方案：

如果是高層建筑的3層樓面以下，使用鋼管落地腳手架即可，但是，如果是3層樓面以上，使用普通型鋼懸挑腳手架是比較合適的，主要分為五個懸挑段：懸挑段1，在3層至8層之間；懸挑段2，在9層至14層之間；懸挑段3，在15層至20層之間；懸挑段4，在21層至26層之間；懸挑段5，在27層至構架頂之間。

4 合理選擇腳手架材料

如果是鋼管落地腳手架，通常外徑為48 mm，壁厚是3.5 mm，要求鋼管的表面要平直光滑，不能存在質量問題，諸如裂紋、壓痕、分層、硬彎以及劃道等等。如果鋼管是新購進的，要有質量合格證。在進行腳手架施工之前，對于入場鋼管要做好取樣工作，有相關國家資質的試驗單位，對于鋼管進行試驗，主要是抗彎力學以及抗拉力學試驗。試驗過程中所獲得的結果與設計要求相符合。各項指標合格之后，就可以用于施工當中。

在高層建筑工程施工的過程中，搭設鋼管腳手架的時候可以使用可鍛鑄造扣件，要求其不能存在各種缺陷，諸如裂紋、縮松、氣孔以及砂眼等等，扣件規格要與鋼管匹配，保證貼和面平整，活動的部位要有一定的靈活度，在夾緊鋼管的時候，開口的位置最小距離也要超過5 mm。鋼管螺栓擰緊力矩達為65 N/m的時候，不能破壞。如果所使用的扣件不是新的，需要將扣件取樣，送到有國家資質的試驗單位，對扣件抗滑力等進行試驗，試驗所獲得的結果對于設計要求充分滿足之后才能在施工的過程中使用。

在搭設架子之前需要做好保養工作，進行除銹之后統一涂色。通常而言，腳手架的立桿、防護欄桿、踢腳桿都會涂成黃色，剪力撐為紅白相間色。底排的立桿以及掃地桿都是紅白相間色。安全網最好是密目式的，網目要滿足2000目/100 cm2，進行耐貫穿試驗的時候不穿透，單張網規格為1.6×1.8 m，重量超過3 kg，涂上綠色。對其性能方面的要求具有阻燃性，所使用的安全網必須要有產品生產許可證以及質量合格證，準用證由建筑安全監督管理部門發放。

連墻件所采用的鋼管，要求其材料質量與當前現行國家標準《碳素鋼結構》（GB 700-88）中有關Q235A鋼的要求相符合。對于型鋼水平懸挑桿，可以根據工程實際需要采用16a號槽鋼。預埋螺栓的直徑通常為20 mm，選擇6×19鋼絲繩，鋼絲繩的公稱抗拉強度要符合規定的要求，通常為1700 MPa，直徑為15.5 mm。

5 高層建筑型鋼懸挑外腳手架的設計

在進行高層建筑型鋼懸挑外腳手架的設計中，要對施工載荷、風荷載數額的限定值以及風壓、對風壓高度的變化情況、腳手架擋風系數和架拉桿長度系數以及對于設計中規定斜拉鋼絲繩安全系數都要予以明確。

5.1 對施工載荷要明確

現在的城市建筑向規模化方向發展，就要提升施工荷載，這是至關重要的。在對高層建筑進行設計的過程中，型鋼懸挑外腳手架設計非常重要，需要充分考慮到載荷的大小，并在設計中不斷調整，保留設計流程符合要求。

5.2 對于風荷載數額的限定值以及風壓要明確

對于荷載數額的限定值要采用計算的方式確定下來，還要確定風壓的大小，由此使得高層建筑型鋼懸挑外腳手架設計順利展開，且設計方案得以優化。

5.3 對風壓高度的變化情況要予以明確

在進行高層建筑施工的過程中會有風壓問題存在，這對建筑工程的安全性和穩定性都有重要的影響。在設計型鋼懸挑外腳手架的時候，要合理控制其高度，界定于20～30 m即可。

5.4 對腳手架擋風系數和架拉桿長度系數加以確定

在確定腳手架架拉桿長度系數以及擋風系數的時候，主要涵蓋的內容包括敞開式腳手架擋風系數以及安全網擋風系數，使得腳手架拉桿有較高的服務性能。

5.5 對于設計中規定斜拉鋼絲繩安全系數予以明確

在整個建筑工程中，使用斜拉鋼絲繩的時候要保證其安全穩定性，就要明確其安全系數，提高構件連接的抗滑移能力，使得斜拉鋼絲繩的安全系數有所提高。

在設計高層建筑型鋼懸挑腳手架的時候，對于施工載荷的大小要明確，確定風荷載數額限定值、風壓高度的變化系數以及風荷載數額限定值，還要保證斜拉鋼絲繩的安全系數以及風壓高度變化系數。在高層建筑施工中應用型鋼懸挑腳手架，需要充分考慮各項因素，確保所設計的高層建筑型鋼懸挑腳手架更加科學全面，提高其使用性能。

6 高層建筑型鋼懸挑外腳手架施工技術

6.1 高層建筑型鋼懸挑外腳手架的搭建順序

以某棟住宅建筑為例，該建筑的高度是23層，樓的高度是72 m，建筑等級設定為一級，安全結構等級設定為二級，50年的使用年限。在搭設型鋼懸挑外腳手架的時候，具體的流程如下：其一，合理安裝懸挑構件；其二，固定好型鋼懸挑外腳手架的底座，在其上面從角落向中心立桿；其三，當立桿樹立完成之后，在周圍安裝大橫桿并不定好。

在操作中，對欄桿以及大橫桿基礎進行安裝的過程中，要求各個邊角都要將三四個立桿樹立起來，當立桿樹立完成之后進行檢查，查看其是否保持垂直狀態，立桿與橫桿都要保持在同一個水平線上。完成檢查工作之后，將螺栓安裝好，固定的力量介于45～55 N/m之間。

上面的工作完成之后，就意味著完成了懸挑腳手架起點階段部分，后面的搭建工作也按照這個流程進行。

在搭建工作中，要求完成第一圈的搭建之后，工作人員需要嚴格檢查安裝質量，保證腳手架的質量與有關規范相符合。當完成檢查工作之后，各項指標合格，才能進行下一個環節的搭建。當所有的搭建工作完成之后，要進行一次全面檢查，確保腳手架提高的過程中整體質量穩定。

6.2 安裝懸挑腳手架

安裝懸挑腳手架的時候要嚴格按照順序進行，對裝修構件的具體要求要明確。具體的工作中需要做到以下幾點：

其一，對立桿的要求要明確。在進行立桿安裝的過程中，確保立桿之間的距離為1.5 m，即便存在誤差，也要控制在5 mm之內，如果垂直方向存在誤差，要控制在10 mm以內。

其二，對掃地橫桿的要求要明確。安裝橫桿的過程中，需要采用對接的方法，橫桿之間的步距要控制在1.8 m，而且高度的差距不能超過2 cm。

其三，對立桿扣件的要求要明確，需要采用交錯布置的方式，將立桿的地方要錯開。立桿之間的距離要超過500 mm。

6.3 相關安全措施

搭建懸挑腳手架的時候，對于以下的安全措施要高度重視：其一，在搭建立桿的時候，初期階段，每間隔幾個立桿就要將一個拋撐安裝好，當安裝好構件之后加以固定，之后才能拆除。其二，工作人員將型鋼懸挑外腳手架搭建好之后，需要合理規劃工作區域，并做好標志，施工現場不能有閑雜人員，做到科學調度，保證施工的協調性。需要注意的是，要防止腳手架掉落，保證工作人員的安全，避免造成居民傷亡，所以，固定好腳手架非常重要。其三，在搭建型鋼懸挑外腳手架的時候，其速度要與施工的進入配合好，不能太快，也不能很慢，腳手架的高度要低于周圍的連墻桿，即便是超過了，也要控制在兩步以內。其四，完成型鋼懸挑外腳手架施工之后，要保證其穩定性，而且還要與結構立即拉結。其五，在設計型鋼懸挑外腳手架及預留水平挑桿以及吊環的時候，就需要做好標注。

6.4 拆除事項分析

在拆除型鋼懸挑外腳手架的時候，與安裝相同，需要按照科學的方法進行，整個的流程要符合要求，所以，要合理安排拆除工作，需要高度重視的是，拆除的過程中要重視安全問題。注意的安全事項如下：

其一，在拆除腳手架之前要做好技術交底工作，對于施工現場影響施工的材料和物品清除，確保施工安全進行。比如，拆除架空線路以及外腳手架的時候，不僅拆除人員要承擔這項工作，警戒標志的四周也要有工作人員，所有與施工無關的人員都不能進入到施工現場，還要指揮拆除施工，保證施工安全，且信息聯系暢通。在進行施工的過程中，所有的工作人員都不能離開施工現場，拆除所有的扣件之后不能隨意擺放，特別是扣件以及桿件，送出工地的時候不能采用疊放的方式。

7 結束語

通過上面的研究可以明確，城市化發展進程不斷加快，高層建筑成為重要的趨勢。在進行高層建筑施工的過程中，懸挑腳手架是不可或缺的，是確保施工順利展開，保證施工安全的關鍵。所以，對高層建筑懸挑腳手架施工技術進行研究是非常必要的，其也是推進建筑業持續穩定發展的關鍵。