異型建筑物外腳手架施工技術的研究

文／原潤 陜西建工集團股份有限公司 陜西西安 710000

引言：

異型建筑物的復雜形狀結構，不利于外腳手架的附著，對施工人員的高空作業安全及施工質量造成直接影響。針對此類問題，論文主要從異形建筑物概述、異形建筑物外腳手架施工情況、落地多排腳手架搭設工藝、懸挑腳手架搭設工藝、架體離結構邊防護措施、卸荷措施、腳手架頂層措施這幾方面，對當前的異形建筑物外腳手架搭設情況展開探討。

1、異形建筑物概述

建筑物廣義而言主要是指人工建筑而成的所有東西，包括房屋、構筑物等。近年來，隨著科學技術、工業技術的不斷發展與創新，各地區、各國的異形建筑物數目也越來越多，建筑設計師基于現代化技術可有效構建各類異型建筑物。與傳統建筑物相比，異形建筑物在結構設計、用材、建筑外形等方面均存在較大差異。

由于我國在幾千年的文化歷史中，早已發展出自己的建筑特色與特點，在建筑藝術風格、建筑類型等方面，明顯區別于西方，各地區的傳統建筑物均具有民族色彩和地方色彩。因此，目前我國異形建筑物多是指偏歐式的建筑物體，如較著名且典型的華為松山湖溪流背坡村，天津泰安道五大院落群體建筑等商業建筑等（圖1），此類建筑物與中國傳統建筑和現代普通住房高層建筑均存在較大的外形差異。

圖1 工程實景圖

其中較明顯的外形差異是：偏歐式異形建筑物外立面裝飾內容繁多，且多有穹頂，有較明顯的建筑風格。多數異形建筑物底層挑高較高，每層樓板面與下層板面間有較大距離。針對此類差異，在建設異形建筑物時，施工方需及時調整施工工藝，以保障此類建筑物的施工需求。

2、異形建筑物外腳手架施工情況

外腳手架主要是指在建筑物外圍搭設的腳手架，其主要作用多用于外墻砌筑、外立面裝修、主體工程等。在建筑施工過程中，于外墻外邊線外搭建臨時腳手架，使工人可踩在腳手架上對高處作業面進行上料、堆料及相關施工作業。同時外腳手架的有效搭建，利于施工人員的上下，對保障施工人員安全、進度等均有重要作用。

在異形建筑物的外腳手架施工過程中，根據上述得，異形建筑物外立面裝飾內容繁多，每層樓外廓在立面上常有伸縮變化，且尺寸差異較大，外墻面的曲面造型結構也較為罕見。此類建筑風格特色均對外腳手架的搭建造成了巨大影響，致腳手架的附著、支撐設置遇到巨大困難。

一旦外腳手架搭建不佳，不僅會延誤施工方的施工進程，影響工人的施工質量，還會對施工人員的生命安全造成威脅，增加了施工人員的墜落風險。所以，在異形建筑物的外腳手架搭建過程中，需根據建筑物實際結構和幕墻裝修情況，制定適宜的腳手架專項方案，確保外架搭設到位，保障施工人員的生命安全。

3、異型建筑物外腳手架施工工藝

異形建筑物的外形特點，會對外腳手架搭設造成巨大影響，是工程項目的重點解決問題之一。所以下面主要就當前常見的異型建筑物外腳手架施工工藝展開論述。

3.1 異型建筑物外腳手架搭設工藝

與常規建筑物相比，多數異型建筑物一般以圓柱、弧形墻面、弧形屋面等建筑結構為主要建筑特色。針對此類異型建筑結構，在搭設腳手架時，需針對其結構特點，進行不同外腳手架的搭設，同時采用不同的拉結固定方式，確保架體穩定。

如針對圓錐形建筑的外腳手架搭設，可先在建筑物筒身周圍搭設一圈腳手架，再根據筒身腳手架直徑大小設置豎向剪刀撐并四周貫通。腳手架加固采用鋼絲繩對外架進行拉結加固，在鋼絲繩拉結的同層設置頂桿，確保腳手架不向內傾斜。拉結點滿足三步三跨的要求。

有窗洞口采用窗洞口拉結（圖2），間距較大的區域，根據實際情況采用后置埋板焊接鋼管的拉結方式，制作150×150×10mm鋼板與φ48進行滿焊連接，鋼板打孔用4根M10化學錨栓固定與主體結構上（圖3），后置埋板焊接鋼管與腳手架進行扣件拉結的方式，同時頂層圓錐部分使用桿件將立桿進行對拉連接，使建筑物外架體連接成整體，以保障外腳手架架體的穩定性。

圖2 窗洞口的拉結方式

圖3 后置埋板焊接鋼管的拉結方式

針對異形建筑斜屋面坡度較大部位，在屋面整體搭設網狀腳手架（圖4），其搭設要求為，屋面網架步距1.2-1.5m、縱距2-3m，網架距離屋面主體高0.25-0.30m，屋檐處設置1.5m高防護欄桿，并掛安全網防護。通過網狀腳手架搭設，在保障工作人員施工安全的同時，便于人員在屋面施工。除此之外，為保障施工安全，可于當前腳手架外增設一排架體，施工要求與雙排腳手架搭設一致，使屋面網架與雙排腳手架連接成整體，保證其整體安全穩固。

圖4 屋面網狀腳手架示意圖

3.2 落地多排腳手架搭設工藝

落地多排腳手架主要有承載力大的優勢，其具體搭設流程如下，備材——定位通長腳手架——縱向掃地桿——橫向掃地桿——小橫桿——大橫桿——剪刀撐——連墻桿——鋪腳手板——扎防護欄桿——綁安全網。

在實際搭設過程中，需根據實際工程情況，適當調整腳手架搭設方案，如華為松山湖溪流背坡村項目的腳手架搭設過程中，實際情況為外側雙排或三排腳手架搭設，以便于石材及其他構件施工，內側為可拆卸單排腳手架搭設，以便于鋼龍骨安裝。其基本的搭設要求均為立桿縱向間距1.5m、橫距0.90米，內側立桿距結構主體0.3m、步距1.80米，鋼管類型為φ48×3.25，連墻件采用3步3跨，為保障工作人員的安全施工，上下的大橫桿間設立防護欄桿。

同時，上下橫桿間的接長位置需錯開布置于不同立桿縱距間，以減少立桿偏心受載，同立桿間距＜1/3縱距。于橫向水平桿中間設立第三根縱向水平桿，以便于腳手板鋪設，掃地桿設立在距外架底部20cm處。

針對圓形建筑，腳手架搭設后，需用鋼絲繩對外架進行拉結加固，以確保腳手架的穩固性，避免腳手架傾斜。其余構造要求需嚴格按照規范要求進行布置，如剪刀撐方面，主要設置在腳手架密目網外側，立面兩端設立一道由底至頂的連續設置，接頭部位用對接扣件連接，其余部位剪刀撐設置間距根據規范確定。

除此之外，在落地多排腳手架搭設前，還需根據《建筑施工手冊》對鋼管、腳手板等用材比重進行自重荷載計算，一般單根立桿自重荷載標準值為6.4kN，材料及自重荷載符合相關標準，方可進行外腳手架搭設，從而保障基本的施工安全。

因落地多排腳手架需在地面有效支撐，因此在搭設前，需及時清除腳手架地面周圍異物，檢查土質，分析評估架體位置的穩定度，若不能滿足要求，要進行墊層施工。由于落地多排腳手架立桿有效支撐在地面上，其整體的承載力得到有效保障，所以此腳手架搭設工藝多用于異形建筑物無過復雜的外立面裝飾，且無后期二次開挖的外墻面。在進行建筑物結構主體施工的同時，可以進行外立面裝飾，以保障其整體的施工進度。

3.3 架體離結構邊防護措施

隨著我國建筑方面相關政策、條例、規范的不斷完善，腳手板鋪設、腳手架離墻間距等均有了明確規定、指標。與傳統、常規建筑構建相比，異型建筑物曲面或非長方形的結構設計較多，腳手架搭設后，易出現腳手架離墻間距大于標準值500mm等問題，會對其整體的施工質量及工人的高空作業安全度造成巨大影響。

針對此類問題，施工方需及時采取相關防護措施，以提升工人高空作業安全度。目前針對腳手架離墻間距＞500mm標準值這一類問題，一般以下述兩種防護措施為主：

（1）500mm＜腳手架離墻間距＜900mm時，可于局部適當增搭懸挑水平鋼管架，由于懸挑腳手架無地面支撐要求，所以在外墻異型結構處，可適當搭設局部懸挑腳手架，以縮短腳手架與墻面間距，確保工人能對這一部分墻面進行有效施工。在完成此部分外墻工程后，可及時拆除增搭的腳手架。拆除后可循環利用支架材料，于另一處離墻間距過遠處進行局部增搭，以保障施工人員安全和整體工程進度，同時能減少生產成本，提升企業經濟效益。

（2）腳手架離墻間距≥900mm時，可適當增設水平活頁式鋼管架，在縮短腳手架離墻距離的同時，能達安全防護的目的，對提升工人高空作業安全度有積極影響。

3.4 卸荷措施

腳手架卸荷方案的制定需根據腳手架具體的搭設情況及建筑物構建情況，適當調整相關參數、流程，以保障其整體的施工安全。一般情況下，腳手架多采用d=14（6×19）鋼芯鋼絲繩進行卸荷，這主要是因為此鋼絲繩最小破斷拉力為103kN，不易被拉斷，用3道卡環對鋼絲繩兩端進行固定后，能進行有效卸荷，且具有較高安全度。有效計算鋼絲繩卸荷情況，制定科學、合理的卸荷方案，進一步提升其整體的施工安全度。

3.5 腳手架頂層措施

隨著腳手架搭設高度的增加，高處風力對腳手架受力情況造成巨大影響，對架體整體穩定造成不利影響。多數情況下，異型建筑物高層處的外墻砌筑、外立面裝修，與底層相比，更為復雜，這也加大了腳手架頂層部位的搭設難度。

所以在腳手架的頂層搭設過程中，可適當利用懸挑屋頂結構下掛、斜拉工字鋼、鋼絲繩等對其進行局部加固。同時可在頂層操作面樓板距結構邊線2m處，平行于結構邊線，進行地錨埋設。間距9000mm，用斜向拉桿有效連接腳手架、地錨，防止腳手架外斜，進一步提升工人高空作業安全度，保障腳手架的安全搭設。

結語：

在現代技術支持下，建筑設計師可發揮自己想象、創意，設計、構建出多種與傳統建筑外形、結構存在明顯差異的異形建筑物，此類建筑物外形風格迥異，與我國傳統建筑風格、建筑方式差異明顯。

因此在實際施工過程中，需根據實際的建筑物構造情況，調整外腳手架搭設方式，以保障外立面施工。同時需做好外腳手架防護措施，以保障工人的高空作業安全，避免施工人員出現高空墜落事故的發生。

在異形建筑物外腳手架搭設方面，一般以落地多排腳手架搭設工藝為主，落地多排腳手架搭設工藝多適用于無過多復雜的外立面裝飾，且無后期二次開挖的外墻面，此搭設方式具有結構簡單，架設便捷，根據施工工藝要求便于修改架體結構，維修方便等優勢；缺點是搭設高度有一定限制，材料用量大。

在異型建筑物的外腳手架施工過程中，還需重視架體離結構邊防護措施、卸荷措施、腳手架頂層措施。根據異形建筑物具體的構造情況、施工進程等，制定腳手架施工方案，保證施工進度，提升施工質量，保障作業人員安全，使異型建筑物能按設計要求進行有效構建。

綜上，外腳手架的有效搭設，會對異形建筑物外立面施工進度、效果等造成巨大影響，且外腳手架的安全防護設計，會影響到工人的高空作業安全。因此在異形建筑物施工過程中，需重視外腳手架的設計、搭設，在保障施工人員安全的前提下，進一步提升其整體的施工質量與施工進度，確保異形建筑物構建工作的按時完工，有效維持，從而促進我國建筑行業的可持續發展。