新型懸挑腳手架施工技術及應用前景

王傳偉

（中鐵建工集團有限公司，北京 100160）

0 引言

目前，建筑工程施工時外腳手架一般選用傳統懸挑腳手架，其施工時會在墻體上留置洞口，增加了后期滲漏的可能性。近幾年，隨著科技的發展，部分工程采用了新型懸挑腳手架，這種防護方式改變了傳統腳手架的受力方式，避免穿越墻體設置腳手架，施工方便快捷、安全性高，且多項材料可以周轉使用，節能減排，減低施工成本，具有較高的推廣價值。

1 工程概況

青島市城陽上馬街道向陽社區棚戶區改造項目占地6.17萬m2；總建筑面積約17萬m2，1～15號樓為高層住宅（16～18層），項目主體結構支撐體系采用鋁合金模板。腳手架體系采用普通懸挑架，需要在鋁合金模板上留置洞口，不利于鋁合金模板的周轉使用，且混凝土施工質量難以保證。項目經過考察其他類似項目架體使用情況，準備革新采用新型懸挑腳手架。

2 方案設計

2.1 新型懸挑腳手架的組成

懸挑腳手架由底部的梁側懸挑承力架和上部的雙排鋼管腳手架組成。底部的梁側預埋懸挑承力架一般由型鋼梁、上斜拉桿組成。上斜拉桿可根據受力計算設置，可只設置上斜拉桿，或同時設置2根斜拉桿，或不設置。水平型鋼梁常采用16號工字鋼，上斜拉桿多采用20具有調節功能的鋼筋。水平型鋼梁設在懸挑鋼管腳手架每一橫排內、外2根立桿的底部，長度一般為1.2～1.7m，該工字鋼內端垂直方向焊接1塊矩形底座鋼板，用可拆式預埋高強度螺栓固定在建筑物主體結構外側；工字鋼上表面距內端0.78，0.88，0.95，1.10，1.55m 處焊接 1 塊耳環，與斜拉桿下端用銷栓連接。為滿足受力要求，根據不同工字鋼長度，在工字鋼面上距內端相應距離處焊接2塊耳板，與2根斜拉桿下端用銷栓連接；斜拉桿上端與相鄰上層主體結構外側的可拆式預埋雙耳拉環之間用銷栓連接。懸挑型鋼梁長度大于1.75m時，增設1根上斜拉桿（見圖1）。

圖1 懸挑工字鋼布置

2.2 新型懸挑承力架及上部雙排鋼管腳手架的布置方案

1）向陽社區棚戶區改造項目新型預埋懸挑式雙排鋼管腳手架底部采用固定在建筑物主體結構梁（或柱、墻）外側面的預埋懸挑承力架。該懸挑承力架多由水平16號工字鋼梁和具有調節功能的20鋼筋斜拉桿組成。懸挑型鋼梁長度根據施工現場需要計算確定，當懸挑型鋼梁長度大于1.75m時，增設1根上斜拉桿。梁側懸挑承力架與建筑物主體結構外側均采用新型可拆式預埋螺栓連接，并采用新型連墻件將雙排鋼管腳手架與主體結構的混凝土墻、柱、梁外圍從下至上緊密地拉結在一起。

2）擬定每一懸挑段最大搭設高度為17.4m。上部雙排鋼管腳手架內立桿距建筑主體結構外墻面可為 0.05，0.10，0.20，0.30，0.42，0.45m，內立桿和外立桿之間的基本橫距為0.90m，立桿的基本縱距為1.5m，基本步距為1.6m。當建筑物主體結構外側有懸挑凸窗或懸挑空調板等特殊情況時，內立桿和外立桿之間橫距可調整為0.60m或0.78m。腳手架縱向大橫桿用直角扣件固定在立桿上，小橫桿在內外立桿處用扣件固定在縱向大橫桿上，在縱向立桿之間再加設1根小橫桿，用扣件固定在縱向大橫桿上面，則小橫桿的實際間距為0.75m。

3）在梁側預埋懸挑承力架的工字鋼頂面200mm高度處設置橫向掃地桿和縱向掃地桿。先將橫向掃地桿用直角扣件固定在內、外立桿底部，再在橫向掃地桿之上，將縱向掃地桿用直角扣件固定在立桿底部，以確保上部雙排鋼管腳手架的整體穩定性。

4）在雙排鋼管腳手架的外側立面滿布4跨6m寬的剪刀撐，剪刀撐斜桿與地面的傾角為45°～60°，并在每道剪刀撐側邊的外立桿和內立桿之間，設置1道間距為6m的橫向斜撐，橫向斜撐在同一節間由底層至頂層呈“之”字形連續布置。拐角處也必須設置1道橫向斜撐。

5）梁側懸挑鋼管腳手架的上部架體與建筑物主體結構外側之間采用新型可拆式連墻件預埋螺栓連接。連墻件布置方案為：垂直方向在每層外圍梁上設置，采用2步3跨呈菱形布置，水平間距≤4.5m，豎向間距為層高2.9m，每個連墻件覆蓋面積≤27m2。連墻件應靠近主節點設置，當該處設置有困難時，應采用其他可靠措施固定。

6）為安全起見，在每一懸挑高度17.4m范圍內，腳手架外側立桿每層均設置1.2m高防護欄桿和0.3m高的擋腳板，1.2m高防護欄桿的中部0.6m處增設1根腰桿。施工操作層以下每隔3層用平網封閉，內立桿與建筑結構墻體之間用木板或其他措施封閉。腳手架外立桿的內側，滿掛密目立網。

7）在結構施工裝修過程中嚴格控制施工荷載，腳手板上不得集中堆放施工荷載，施工過程中操作層數為1層時，施工面荷載標準值不得大于3kN/m2。施工過程中操作層數不得同時超過2層，當同一個跨距內同時有2個操作層作業時，其施工面荷載標準值總和不得大于4kN/m2。

8）腳手架上應設防雷防風設施。

9）對腳手架懸挑長度大于1.75m以上的，需加設1根上斜拉桿，與主體結構外側的可拆式雙耳拉環之間用銷栓連接。

3 新型腳手架優缺點分析

3.1 優點

1）安全性高 新型懸挑腳手架主要是依靠高強螺栓與拉桿進行承力計算，能夠滿足施工荷載要求。新型架體區別于傳統腳手架主要以懸挑工字鋼承載力，其可以與斜拉桿共同承載外腳手架的支撐力，安全性能夠得到保障。且此種懸挑體系經過3年以上的實體檢驗，未出現安全隱患，可以推廣。

2）布置方便快捷 新型懸挑腳手架主要解決了拐角處、樓梯口、連廊等部位的腳手架布置難點，降低了此類區域的安全隱患。同時新型懸挑腳手架在梁側預埋高強螺栓，解決了穿墻體預留不準確的技術難題。通常1～2人1d就夠完成整層的懸挑工字鋼布置，節約勞力，提高工作效率。

3）增強外墻防水質量 新型懸挑腳手架不需要外墻穿洞處理，從根本上解決了傳統腳手架外墻洞口處理較差導致滲漏的問題，免除后期補洞、修繕等工作量，降低滲漏風險，提高施工質量。

4）新型模板、裝配式結構更適用 目前，鋁模板支撐體系以及裝配式結構體系在搭設懸挑腳手架時比較困難，鋁模板需要將鋁模洞穿進行懸挑架施工，裝配式結構體系更是將結構現場切割，造成極大的質量隱患。新型懸挑腳手架通過梁側預埋解決了這個難題。

5）節約成本 新型懸挑腳手架構造型式與傳統腳手架類似，但構件的周轉率大大加強，除傳統工字鋼、拉桿周轉外，內部預埋高強螺栓等預埋組件也可進行周轉，且減少了錨環、拉環、加強鋼筋的支出，降低了施工成本。

3.2 缺點

1）冬期施工周期長 在冬期施工時，因混凝土強度上升較慢，在懸挑層施工時會產生混凝土強度不足的問題，需要提高混凝土強度等級或增加早強劑，以使混凝土強度達到布設要求。否則將加長懸挑工字鋼的布設時間，導致工期加長。

2）懸挑工字鋼拆除困難 新型懸挑腳手架的懸挑工字鋼拆除時較為困難，在拆除架體時不能隨架體同時拆除。實際工程施工中通常利用吊籃進行拆除，增加了懸挑架工字鋼的周轉時間。

4 新型腳手架應用前景

4.1 傳統腳手架遇到的問題

1）在鋁模板外墻施工中，因傳統腳手架難以定位準確，導致在懸挑層后期開孔時大量破環鋁模板，導致混凝土漏漿、露筋等質量缺陷，且鋁模板破壞嚴重不能修復，造成資源極大浪費。

2）目前我國對建筑裝配率提出了具體要求，裝配式建筑越來越多，裝配式外墻的使用與鋁模板施工存在同樣的問題，在遇到懸挑層時因傳統懸挑工字鋼定位不準確，直接影響外墻構件的安裝。構件在預制過程中因定位不準與模具配置原因無法預制準確，只能通過現場切割，造成構件破壞，直接影響工程實體質量。

4.2 解決傳統工藝缺陷的主要措施

鋁模板支撐體系與裝配式建筑在施工時遇到的問題主要采用提升式腳手架解決。但因提升式腳手架工序較為繁瑣，成本較高，尤其是在70m以下的建筑中使用成本太高，造成資源大量浪費，施工企業不會選用。由于成本原因與安全要求也不會采用落地式腳手架。所以需要用創新的懸挑架形式解決此類問題。

采用新型懸挑腳手架，因固定點在梁側，工字鋼通過螺栓受力在梁側固定，避免了鋁模板開洞下穿工字鋼的問題，有效解決了此類質量隱患。

4.3 應用前景

今后，新型懸挑架將成為市場主流架體，其與傳統架體相比具有明顯優勢，而且與目前國家大力推廣的裝配式建筑非常契合，同時與國家倡導的環保材料鋁模板高度吻合。隨著越來越多的企業逐漸淘汰傳統支撐架體，選用新型鋁模板支撐體系，對外墻腳手架提出了更高的要求。新型懸挑腳手架將逐漸代替傳統腳手架，與提升式腳手架一起成為施工單位的首選。

4.4 新型懸挑腳手架使用現狀

目前新型懸挑腳手架在全國范圍使用已近5年，主要應用在湖南長沙地區，在湖北、山東、北京、廣東等地區也有應用案例，在使用過程中無安全事故及安全隱患發生，說明此架體較為安全。因各地建筑行業發展不均衡以及傳統思維定式的影響，也因為各地市政策以及首次使用成本較高的原因，該技術尚未大面積推廣使用。如果大面積推廣使用，其成本會逐步降低，而且因其材料需求、人工需求及后期維修少，成本將大大降低。

新型懸挑腳手架仍屬于新技術，使用前應注意與當地建筑管理部門溝通，并按照國家要求經過專家論證后使用。

5 結語

新型懸挑腳手架與傳統腳手架相比具有諸多優勢，但目前有專利保護，使用成本稍高，與傳統腳手架相比成本優勢不明顯。但隨著市場應用增多，以及地標、行業標準的制定，將成為市場主流。本產品適用于高度小于70m的小高層結構，尤其適用于鋁模板支撐體系與裝配式結構體系。