住宅花籃斜拉桿式懸挑腳手架施工技術

李 磊

(上海建工一建集團有限公司,上海 浦東新區 200120)

花籃拉桿式懸挑腳手架搭設是目前在建筑工程施工過程中不斷的被施工企業所使用的一種施工工藝技術，本文就拉桿式懸挑腳手架工藝，介紹一種新的施工方法，這種新型的梁側錨固螺栓懸挑腳手架的出現避免了傳統腳手架很多弊端，如，大量工字鋼穿外墻，外墻易滲漏；懸挑層砌筑、裝飾等受影響；電梯井、樓梯間、陽角處型鋼復雜、影響后續施工等問題。拉桿式懸挑具有施工簡單、更加經濟、實用性強等特點，比較適合鋼筋混凝土結構高層房建施工。

1 工程概況

本工程位于安徽省合肥市蜀山區小廟鎮，總建筑面積29萬m2，含17棟住宅(最高26層)、2棟配套商業、1棟幼兒園、1棟睦鄰中心，建筑高度最高83m。結構形式剪力墻框架結構，基礎形式為住宅樓為CFG樁筏和PHC樁承臺基礎，地庫部分為筏板基礎。以4-2#樓為例(建筑高度最高)，懸挑層從10層樓板開始搭設，共3次懸挑至屋面。分別在10層、16層、22層樓板位置梁及剪力墻上設置型鋼懸挑件；每次懸挑高度H≤20m。懸挑腳手架分段如表1所示。

外腳手架采雙排單立桿，鋼管用Ф48×2.8，立桿橫距為1m；縱距≤1.6m(個別位置適當調整)；步距≤1.8m；掃地桿按要求設置，離鋼梁上表面≤200mm，內立桿距建筑距離350mm。腳手架連墻件采用鋼管扣件硬拉結，架體轉角處以及每段架體最上一步為每步每跨均設置連墻件，其余架體每隔不超過2步2跨設置連墻件。

表1 懸挑腳手架分段表

2 花籃拉桿式懸挑腳手架基本要求

花籃拉桿式懸挑腳手架由工字鋼組件、高強度螺栓、斜拉桿、預埋體等組成。參照江蘇省地標DGJ32/J121-2011,詳細說明花籃拉桿式腳手架施工工藝、產品材質、焊接質量及技術要求等。現場使用的鋼梁、剛性拉桿、耳板及預埋件等應由工廠生產加工，并有出廠合格證方可進行現場安裝。在上拉桿沒有安裝拉結前，腳手架應有可靠的臨時加固措施。利用下方腳手架加固，腳手架受力計算應考慮附加荷載。花籃拉桿式懸挑腳手架搭設專項施工方案 。

3 花籃拉桿式懸挑腳手架施工設計

施工前，需對建筑結構外形尺寸及高度等進行分析，合理布置懸挑型鋼梁的平面位置以及懸挑尺寸，同時型鋼梁間距不得超過1.6m。對轉角處懸挑工字鋼梁上部設置聯梁。根據設計的結構外側邊梁或外墻尺寸，計算確定高強螺栓的規格。高強螺栓的直徑為20mm，強度級別為8.8級。上懸斜拉桿的尺寸、規格由樓層層高及工字鋼梁懸挑長度經計算確定，拉桿的長短可由花籃螺栓微調。

4 施工要點

4.1 施工流程

鋼懸挑腳手架搭設的工藝流程為：預埋螺桿(或者鋼板)→安裝(焊接)主梁 16#工字鋼→安裝連系梁 16#工字鋼→擺放掃地桿→放置縱向掃地桿→立柱→安裝橫向掃地桿 →安裝第一步縱向水平桿→安裝第一步橫向水平桿→安裝連墻件→安裝第二步縱向水平桿 →安裝第二步橫向水平桿→安裝拉桿→搭設欄桿→加設剪刀撐→鋪設鋼筋腳手片→張掛安全網。

多排懸挑架主梁搭設流程為：預埋件設置→安裝懸挑主梁→懸挑主梁上支撐桿件設置→聯梁。

4.2 構造應滿足下列要求

(1)耳板應設置在懸挑鋼梁承受集中力作用處附近。懸挑鋼梁懸挑長度<1 800mm時，宜設置一根鋼筋拉桿，鋼拉桿上端的吊掛支座的錨固位置相對于懸挑梁中心距向一邊偏離50mm；懸挑長度≥1 800mm時，宜設置內外二根鋼筋拉桿,鋼拉桿上端的吊掛支座的錨固螺栓位置相對于懸挑梁中心距向二邊偏離50mm。鋼筋拉桿的水平夾角應不小于45°。

(2)混凝土強度不小于C10方可安裝懸挑型鋼，安裝花籃斜拉桿式懸挑型鋼之前，臨時搭設在懸挑型鋼底部位置的腳手架立桿上，將懸挑型鋼預先放置在二根縱向大橫桿上對型鋼進行回頂，再用可拆式高強度螺栓將焊有底座鋼板的型鋼梁固定在主體結構外圍墻、柱、梁的側面上。架體向上搭設不得超過一層半，必須待上層主體結構外圍墻、柱、梁的混凝土達到8MPa強度后，方可安裝調試鋼筋斜拉桿。

4.3 懸挑梁驗算及應用

以下以1.45m懸挑腳手架根據軟件簡單示例：懸挑式腳手架計算書(懸挑 1.45m)

4.3.1 主梁驗算

荷載設計值：第1排：F1=F1/nz=12.69/1=12.69kN

第2排：F2=F2/nz=12.69/1=12.69kN

(1)強度驗算

σmax=γ0Mmax/W=1×3.117×106/141000=22.11N/mm2≤[f]=215N/mm2

(2)抗剪驗算

τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.591N/mm2≤[τ]=125N/mm2

(3)撓度驗算

νmax=0.089mm≤[ν]=2×lx/250=11.6mm

(4)支座反力計算

設計值：R1=8.962kN,R2=16.81kN

4.3.2 上拉桿件驗算

(1)上拉桿強度驗算

上拉桿件支座力：

設計值：RS1=nzR2=16.81kN

主梁軸向力設計值：

NSZ1=RS1/tanα1=7.284kN

上拉桿件軸向力：

設計值：NS1=γ0RS1/sinα1=18.32kN

上拉桿件的最大軸向拉力設計值：NS=max[NS1…NSi]=18.32kN

軸心受拉穩定性計算：σ=NS/A=48.198N/mm2≤f=205N/mm2

符合要求。

角焊縫驗算：

σf=NS/(he×lw)=19.083N/mm2≤βfffw=95.2N/mm2

正面角焊縫的強度設計值增大系數βf=1.22

符合要求。

(2)上拉連接板與建筑物連接錨固螺栓驗算

上拉桿1：

與建筑物連接螺栓所受拉力

Nt1=Ns1×sin(90-α1)=18.32×sin(90°-66.571°)=7.284kN

與建筑物連接螺栓所受剪力

Nv1=Ns1×cos(90-α1)=16.81kN

單個螺栓所受的拉力值：Nt=Nt1/n1=7.284kN

單個螺栓所受的剪力值：Nv=Nv1/n1=16.81kN

單個螺栓抗剪承載力設計值Nvb=nvπd2fvb/4=43.982kN

單個螺栓抗拉承 載力設計值Ntb=nvπde2ftb/4=41.594kN[(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]0.5=0.42≤1

4.3.3 主梁與建筑物節點驗算

普通螺栓承載力計算

假設每個螺栓承受主梁傳來的拉力和剪力均相等。

V=1×8.962=8.962kN，N=7.284kN62

單個螺栓抗剪承載力設計值Nvb=nvπd2fvb/4=43.96kN

單個螺栓抗拉承載力設計值Ntb=nvπde2ftb/4=41.573kN

單個螺栓抗壓承載力設計值Ncb=d×dt×fcb=2154kN

[(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]0.5=0.134≤1

NV=4.481kN≤Ncb=154kN

承壓承載力滿足要求

4.3.4 花籃拉桿式懸挑腳手架技術優勢

(1)采用花籃拉桿式懸挑腳手架的安全、質量、進度滿足施工及設計要求，所有懸挑型鋼均不需穿越墻體，對電梯井、樓梯間等部位施工部位不會受懸挑層的型鋼影響施工進度，螺桿洞修補簡便，外墻防水能有效控制。(2)結構直接施工無需二次修補(圖2)。

圖2 懸挑層的樓梯間、電梯井、陽角處示意圖

5 結 語

通過合肥市紫薇苑項目工程花籃拉桿式懸挑腳手架案例實踐，保證了安全大大節約了成本，縮短了工期，有效的控制了外墻滲水等質量通病，為高層建筑的施工提供依據，為企業和社會獲得更好的經濟效益和社會效益。