高層建筑施工懸挑腳手架應用與安全控制

龐勇

【摘要】在現代高層建筑工程中，懸挑腳手架具有施工成本低廉、易于搭設、安全可靠、就地取材的顯著優勢，得到廣泛應用，逐漸取代了傳統的落地式腳手架和附著式提升腳手架，對工程建設質量、施工作業效率、工程綜合效益的提升起到十分積極的影響。但由于懸挑腳手架應用時間較短，一些施工企業對懸挑腳手架施工經驗匱乏，容易產生質量安全隱患。基于此，本文以高層建筑懸挑腳手架施工作為切入點，結合東山文峰1#、2#宿舍樓腳手架工程實例，探討懸挑腳手架在高層建筑施工期間的應用情況，提出懸挑腳手架施工安全控制措施，以供參考。

【關鍵詞】高層建筑;懸挑腳手架;安全控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.071

1、工程概況

東山文峰家具聚集區項目由垃圾中轉站、標準廠房、消防站以及宿舍樓等多個子項目組成，項目總體規劃用地面積為209813.76m2，總體建筑面積為428199.12m2。其中，擬建2棟層數為14層的框架式高層建筑作為宿舍樓，樓梯設計使用年限為40年、主體結構高度為48.9m、結構抗震等級為三級，選用懸挑式腳手架。

2、懸挑腳手架在高層建筑施工中的應用

2.1腳手架選型設計

考慮到不同高層建筑工程的層高、主體結構高度、現場環境條件與施工要求存在明顯差異，必須遵循因地制宜原則，根據工程情況開展懸挑腳手架的選型工作，明確計算搭設高度、立桿縱距、吊環鋼筋直徑、工字鋼固定方式、錨固點設置方式等工藝參數。以水平懸挑梁為例，在一般情況下，優先選用16號工字鋼作為水平懸挑梁，將懸挑長度控制在1250mm左右、將工字鋼水平間距控制在1500mm左右，并在樓板部位提前配置受力鋼筋，使其起到形成負彎矩的作用，也可選擇支頂卸載處理來代替受力鋼筋。此外，為保證施工安全、懸挑腳手架結構穩固，需要嚴格遵循《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130-2011）、《建筑結構荷載規范》（GB50009-2012）等規范文件，對懸挑腳手架與懸挑卸料平臺的各項工藝參數進行計算，對不合規工藝參數進行修正處理。在本工程中，經過計算，最終將懸挑卸料平臺的水平鋼梁懸挑長度設定為2.5m、懸挑水平鋼梁間距設為2.5m、次梁間距設為0.6m、鋼絲繩公稱抗拉強度設為1400MPa、外側鋼絲繩與主體結構間距設為2.2m。

2.2編制施工計劃

考慮到懸挑腳手架的施工難度較大，對搭設時間和施工人員專業素養有著嚴格要求。為保證懸挑架施工活動得以順利開展，需要提前根據工程情況、施工需求來編制一套內容詳盡、科學合理的施工計劃，計劃內容包括進度安排、材料設備配置勞動力配置三部分。在本工程中，選擇在建筑基礎階段搭設落地式雙排腳手架，在主體施工階段搭設外懸挑架，要求外懸挑架施工進度略高于主體結構施工進度。同時，提前在現場準備預埋吊環、安全網、踢腳板、工字鋼、鋼絲繩以及槽鋼等材料設備，按照外架平面布置圖來計算各種類工程材料的實際用量，按照主體結構施工進度來組織材料入場存放，并在懸挑腳手架安裝階段配置30名特種作業人員與2名專職安全員，在懸挑腳手架拆除階段配置15名配合工人與3名測量員。

2.3腳手架搭設

在懸挑腳手架搭設環節，提前檢查地基基礎情況，如果分布軟土地基或是凍結土層，則對地基進行處理，可采取強夯、排水固結、墊層換填等方法，或是在腳手架基礎部位澆筑強度等級在C15以上的混凝土，直至地基基礎強度、承載性能達標。同時，參照施工圖紙與腳手架構造要求，在高層建筑四周定距定位內外立桿的離墻距離，標記立桿、底座和墊板位置，完成前期準備工作。其次，搭設立桿與橫桿，使用對接接頭連接立桿、使用直角扣件來連接縱向水平桿和立桿，禁止在同步同跨內布置相鄰立桿接頭，要求相鄰接頭錯開距離在0.5m及以上、立桿垂直度偏差不超過腳手架高度1/400，并在立桿內側部位搭設縱向水平桿，使用對接扣件來連接桿件，在桿件交點部位搭設橫向水平桿，要求橫向水平桿兩端與立桿保持固定狀態。再次，施工人員在內外側立桿、內側立桿和結構層間隙處鋪設腳手板與腳手片，使用鉛絲進行并股綁扎處理，在腳手架兩端從下到上搭設剪刀撐。最后，在懸挑腳手架上固定安裝防護欄桿、掛靠密目安全網與拉結連墻片，完成懸挑腳手架搭設作業。

2.4卸料平臺安裝

本工程擬定搭建1.2m欄桿高度、2.0m寬度、2.5m外挑長度以及10KN荷載限制的卸料平臺，分別使用14a槽鋼與18a槽鋼作為次梁、主梁，在次梁上方鋪設木腳手板，在四周搭設圓鋼管施作欄桿，并使用覆面木膠合板對欄桿進行封閉處理，使用鋼絲繩將建筑主體結構與懸挑卸料平臺進行拉結處理。

在懸挑卸料平臺安裝期間，提前檢查建筑主體結構混凝土強度是否達到1.2MPa，并在所處樓層梁板內部埋設錨固鋼筋，在上一樓層埋設吊環。前期準備工作完成后，參照施工圖紙制作卸料平臺框架，框架主體由主次梁焊接形成，在平臺四周搭設圓鋼管，將圓鋼管與鄰近主次梁進行焊接連接，將間距控制在1200mm左右。隨后，在平臺四周使用厚覆面木膠合板連接欄桿，在板面上均勻涂刷紅白色油漆，在次梁上鋪設木腳手板，完成對懸挑卸料平臺底部和四周的封閉作業。最后，安裝套環來固定卸料平臺主梁固定端，按照施工圖紙在樓板內部各處槽鋼部位分別埋設3個槽鋼套環，要求套環錨鉤高程略低于樓板下排鋼筋，并由施工人員使用鋼絲繩按順序斜拉主梁，將斜拉點吊環和梁主筋進行焊接連接，完成懸挑卸料平臺安裝作業。

此外，為保證懸挑卸料平臺結構穩固，消除質量安全隱患，對型鋼主次鋼梁平臺材料、鋼絲繩吊環、鋼絲繩等平臺材料的性能質量有著嚴格要求，在懸挑卸料平臺安裝前，必須對相應材料的質量進行重復檢查。在本工程中，對于型鋼材料，18a#槽鋼與14a#槽鋼分別作為型鋼主梁和型鋼次梁，要求鋼材強度等級在Q235及以上，并保持槽口相對狀態，將槽口對準建筑主體結構方向。對于鋼絲繩材料，要求使用公稱抗拉強度不小于1400MPa的Ф20鋼絲繩，重點檢查鋼絲繩是否出現表面過度磨損、彎曲變形和斷絲情況，及時更換單個節距內斷絲比例大于10%、表面磨損程度超過40%、結構嚴重變形的鋼絲繩。而對于鋼絲繩吊環材料，要求使用Ф20圓鋼。

2.5腳手架檢查驗收

在懸挑腳手架搭設完畢后，對腳手架及卸料平臺的安裝質量進行全面檢查，檢查內容包括桿件連接狀況、立桿懸空狀況、底座穩固性、立桿沉降值和垂直度、扣件擰緊力度、焊縫焊接質量等，如果工藝參數偏差超標，或是出現焊縫裂紋、螺絲與底座松動等質量問題，對質量缺陷部位進行返工處理，直至懸挑腳手架搭設質量完全達到施工要求。在本工程中，對于懸挑腳手架，開展階段性檢查驗收工作，在宿舍樓基礎完工后進行初次檢查驗收，在懸挑腳手架每搭設10m高度、各作業層加荷前、腳手架停用時間超過30d時分別開展一次檢查驗收作業，并在懸挑腳手架到達設計高度、搭設完畢后進行全面性檢查驗收，要求立桿垂直度在腳手架搭設高度達到10m、20m與30m時的偏差值不得超過±20mm、±40mm與±60mm，步距與橫距偏差不得超過±20mm，縱距偏差不得超出±50mm，橫向水平桿在外伸500mm時的偏差不得超出±50mm。而對于懸挑卸料平臺，檢查驗收內容包括鋼絲繩規格、主梁錨固長度、欄桿高度、欄桿道數、焊縫質量、扣件緊固程度等項目，對存在焊接質量缺陷的焊縫進行補焊處理，更換銹蝕損壞的鋼絲繩。

2.6腳手架及卸料平臺拆除

首先，在懸挑腳手架拆除環節，全面檢查施工現場情況與腳手架結構狀態，清理腳手架上堆放的各類垃圾雜物，禁止無關人員滯留現場，按照腳手架檢查情況來擬定拆除計劃，計劃報審通過后，方可正式拆除懸挑腳手架。隨后，施工人員嚴格遵循從上到下、先搭后拆原則，優先拆除腳手架結構上方的欄桿、腳手板和剪刀撐等配件，再拆除橫縱向水平桿件，最后拆除立桿，禁止按照從下到上順序拆除腳手架，避免腳手架上部結構因下方失去支撐出現晃動、脫落問題。其次，在懸挑卸料平臺拆除環節，施工人員清理平臺及四周分布的垃圾雜物，停止使用平臺下部出入口，在出入口處擺放施工警示標志與搭設圍欄。隨后，全面檢查懸挑卸料平臺的結構狀態，如扣件連接情況、建筑主體結構與平臺拉結情況等，確定一切無誤后，按照先安后拆順序，控制卸料平臺拉錨鋼絲繩處于不受力狀態，按照平臺安裝的相反順序來拆除套環、木腳手板等配件。

3、高層建筑懸挑腳手架施工的安全控制措施

3.1做好前期施工準備工作

考慮到高層建筑工程有著現場環境復雜、工期時間長的特征，懸挑腳手架施工安全將受到材料、工藝技術、人員操作等因素的影響，存在安全隱患，如使用劣質材料時會削弱腳手架結構穩固性，在施工人員違規操作時有可能出現高處墜落事故。因此，為預防和減少安全事故出現，在懸挑腳手架搭設前，必須做好現場實地考察、圖紙會審、材料質量檢查與技術交底等準備工作，將施工安全隱患消滅于萌芽狀態。例如，在現場實地考察環節，參照施工圖紙，對比圖紙內容與工程現場實際情況，如果二者存在出入，則將問題向上反饋，對施工圖紙與施工技術方案進行優化調整。在圖紙會審環節，由工程參建單位對施工圖審計文件內容進行審查，論證技術、工期等層面的可行性，整理會審問題清單，將清單提交至設計單位進行修改，待圖紙會審通過后，再開展懸挑腳手架施工。在材料質量檢查環節，對桿件、工字鋼、圓鋼管、木腳手板等材料的規格型號、尺寸、性能質量加以全面檢查，如檢查圓鋼管的幾何尺寸與壁厚是都達標，檢查扣件螺栓是否存在滑絲問題。而在技術交底環節，根據施工方案、圖紙與相關技術資料來編制作業指導書，將其作為交底憑證，向施工人員詳細講述懸挑腳手架的施工方法、典型問題、工藝流程、注意要點。

3.2臨邊、洞口與通道防護

在懸挑腳手架結構體系中，臨邊、洞口、上人斜道等部位是高處墜落安全事故的高發區域，為保障施工安全，需要重點對此類部位采取安全防護措施，包括首層封閉、防護欄桿、擋腳板等。例如，首層封閉是使用腳手板對首層懸挑腳手架以及高層建筑間隔區域進行封閉處理，使用安全網對腳手架內側進行封閉處理，以及使用密目網對外架底部進行封閉處理。而防護欄桿是在采光井、電梯井、樓層臨邊等部位沿邊搭設高度在1.2m及以上的防護欄桿或防護門。

3.3懸挑腳手架搭拆安全技術措施

首先，在懸挑腳手架搭設環節，提前檢查操作人員是否按規定正確穿戴安全帽、防滑鞋等安全防護設備，禁止在搭設期間未經允許篡改操作流程或是拆除連墻桿， 保持對接扣件向內開口和直角扣件非向下開口狀態，提前檢查所使用鋼管與桿件等材料是否存在脆裂變形等質量缺陷，禁止混淆使用不同外徑鋼管，在搭設立桿時每隔6跨布置一根拋撐。其次，在懸挑腳手架拆除環節，禁止在風力等級超過6級時拆除腳手架，在腳手架狀態檢查正常且作業計劃審批通過后再行拆除腳手架，在施工現場擺放安全警示標志與禁止無關人員滯留現場，禁止施工人員向下拋擲所拆除桿件與配件，采取從外向里方式搬運腳手板。

3.4編制專項施工方案

考慮到現代高層建筑工程的工期較長，在施工期間時常遇到強風、強降雨、炎熱天氣等特殊氣候，對懸挑腳手架使用狀況、建筑施工過程造成一定程度的影響，存在安全隱患，有可能出現高處墜落、腳手架晃動失穩等安全事故。因此，為保障高層建筑懸挑腳手架施工安全，減小惡劣氣候對施工活動造成的影響，需要提前根據工程清零、參照同類項目案例來編制專項施工方案。例如，針對寒冷冬季，需要編制冬季施工方案，以室外平均氣溫連續5d低于5℃和高于5℃作為冬季施工的起始、終止時間點，提前做好防凍防寒等方面的準備工作，禁止施工人員在凍結土層上直接搭設懸挑腳手架、隨意攀爬腳手架，或是在強風暴雪等特殊氣候時露天搭設腳手架，定期檢查腳手架立桿基礎墊設穩固情況，并在土層開凍、施加荷載與強風暴雪氣候過后全面檢查腳手架結構狀態與地基基礎情況。而針對氣溫超出25℃的炎熱天氣，編制夏季施工方案，對施工時間進行調整，可選擇提前商務施工時間與推遲下午工作時間，如果氣溫超過37℃，禁止在11：00-14.：30時間段內組織施工，同時，對施工人員的身體健康狀況進行檢查，發放藿香正氣水等防暑藥品，避免出現施工人員中暑、高處墜落等安全事故。

3.5腳手架防電避雷

為預防人員觸電安全事故的出現，在懸挑腳手架施工期間，必須采取防電、避雷方面的安全防護措施。其中，在防電方面，保持腳手架與周邊架空輸電電路4.0m以上的安全間隔距離、在輸電線路與腳手架間隔距離過小時需要切斷電源，如果不具備電源切斷條件，且腳手架、輸電線路未保持安全間距，則對腳手架以及輸電線路進行絕緣隔離與接地處理，禁止在夜間施工期間視同12V及以上電源。在避雷方面，在懸挑腳手架結構上安裝避雷線、避雷帶等避雷裝置，如將懸挑腳手架四角和建筑避雷針進行焊接連接，在首次懸挑部位的腳手架處通過鋼筋與建筑主體結構柱筋相互連接。

3.6編制施工應急救援預案

在高層建筑懸挑腳手架施工期間，盡管采取放電防雷、編制專項施工方案、人員技術交底等多項安全控制措施，仍舊無法徹底避免安全事故的出現，在出現高處墜落、物體打擊等安全事故時造成嚴重損失。因此，為減少各類安全事故造成的實際損失，施工單位需要提前預測懸挑腳手架施工期間可能出現的安全事故，針對性編制應急救援預案，在預案中明確標注應急救援流程、應急指揮負責人與指揮部成員、各類安全事故的正確現場救援方法、各崗位人員分工職責等內容，以此來約束、指導現場救援工作的開展。在本工程中，組建一支職責明確的應急救援指揮小組，由項目經理與安全總監分別擔任小組組長與副組長，項目各部門負責人與現場安全員擔任組員。在出現人員觸電、高處墜落等安全事故時，由組長協調開展救援工作，與公安、消防、醫院等部門機構取得聯系，匯報事故時間、地點、人員傷亡等基本信息，配合開展后續工作，副組長負責協調組長進行溝通，以及監督應急救援工作的開展情況，組員則根據自身分工來開展傷員救護、現場秩序維持、組織人員疏散等具體工作。

結語：

綜上所述，為滿足現代高層建筑的施工需求，施工人員必須提高對懸挑腳手架工藝技術的重視，掌握懸挑腳手架的施工流程與實施操作要點，嚴格控制各施工環節質量。同時，樹立安全生產意識，做好施工前期準備、臨邊洞口防護、防電避雷、編制應急救援預案等安全控制措施，進一步提高高層建筑施工質量。

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