淺析新型附著式懸挑腳手架的應用

甘孝彬， 劉 鑫， 楊璐銘

(中國水利水電第十工程局有限公司, 四川成都 610072)

在現在的各類建筑項目中，無論是居民住宅以及公共建筑物，均需設置外懸挑腳手架，因場地限制或樓層高度等原因，懸挑腳手架就成為在普通高層建筑中使用最為普遍的一種。按照傳統的懸挑腳手架的做法，剪力墻上會存在多個的工字鋼穿墻洞口,該部分洞口需在腳手架拆除后才可進行修補，但大多數施工現場在實施時未按照要求做到密實性，存在漏、滲水的隱患，最終導致了廣大民眾口言傳中的“懸挑層”戶型千萬不能買的說辭。因此對于懸挑腳手架在施工時，主體施工的質量要求非常嚴格，這個也是目前大多數工程的重點和難點。基于西昌市馬道城中村棚戶區改造項目(樓層為20層)，采用新型腳手架(附著式腳手架，詳見圖1)，可完全避免主體剪力墻上留置腳手架洞口而引起的漏、滲水情況，該工藝的四川省相關規范于2021年1月1日開始啟用，江蘇、湖南等地該工藝應用較早。

圖1 附著式懸挑工字鋼安裝效果

1 附著式懸挑腳手架施工

1.1 方案設計

首先進行市場調研，選擇有資質的廠家合作，根據項目建筑物的特點進行針對性的設計，及時按照危大工程管理辦法編制好詳細的施工方案并審批，然后根據“建辦質(2018)31號文”以及“建設部第37號令”的危大工程管理辦法規定，新工藝需進行專家論證，本項目采用該新型腳手架的施工工藝時間在四川省地方標準“四川省附著式腳手架安全技術標準 DBJ51/T153-2020”發布之前，因此在編制好專項施工方案的后，還需進行專家論證；在施工現場具體實施前，方案必須達到安全可靠、施工可行的效果，所有審批、簽字程序應全部完善。

1.2 陽臺懸挑梁承載力復核

在腳手架方案布置圖完成之后，應對陽臺區域懸挑梁的承載力進行復核，首先借助品茗安全計算軟件求得立桿軸向力，然后可聯系設計單位對其進行驗算復核，確保陽臺的配筋滿足腳手架傳遞至陽臺處的荷載要求。若原有配筋能夠滿足承載力要求則可無需配筋的修改，若原有配筋不滿足，則需重新配筋至滿足要求位置，但配筋的修改應取得設計單位的同意方可進行。

對于陽臺梁承受腳手架荷載問題，在進行配筋修改的同時，為確保施工安全，可采用“反向支撐”卸荷的方式，即在下一層陽臺處對工字鋼布置層的陽臺梁采用工字鋼或者槽鋼對懸挑梁進行反支撐。

2 施工工藝

新型附著式懸挑腳手架的施工工藝與傳統的懸挑腳手架的工藝相比，僅僅是工字鋼的設置方式不同，本文僅對工字鋼的安裝工藝進行敘述。

2.1 工藝流程

施工材料準備—套管的預埋安裝—懸挑鋼梁的安裝與固定—上部架體的搭設—鋼拉桿組裝件—腳手架驗收使用。

2.2 材料準備

項目安排專人與有資質的廠家對接，結合項目所在地以及針對項目實際情況進行腳手架的架體設計，為保障腳手架設計安裝的經濟性，采用在廠家購置所有配件，然后由廠家派設專業操作工人在現場組裝的方式進行施工。

在附著式腳手架的所有構配件進場時，需組織各單位到現場并結合檢測單位出具的檢測報告驗收，所有材料構件應等現場抽樣復檢合格后才能投入使用，針對現場加工好的成品為保障施工作業的安全，現場焊接的成品必須滿足焊縫飽滿等效果，因此需聯系第三方檢測單位，在現場進行工字鋼焊縫的探傷檢測，可以二級焊縫的要求進行檢測。當檢測單位出具焊縫合格報告后方可將成品構件投入使用[1]。

2.3 腳手架設計

目前行業內通用的安全計算軟件為“品茗安全”計算軟件，懸挑腳手架的計算采用品茗安全計算軟件進行計算(版本隨市場更新情況)，工字鋼的固定方式選擇預埋螺栓固定，各種型號的工字鋼依據平面布置圖上的不同部位而定，不同參數對應不同的計算結果，從而得到適合于現場施工的結算書及專項施工方案。

針對于新型腳手架的設計，可結合西昌市當地的水文氣象條件(存在雨季以及風季)，因在方案設計的前期，四川省內并無對應的地方標準，因此參考了江蘇省的地方標準《江蘇省建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術規程》DGJ32J121-2011，該技術規程要求[2]：

(1)附著懸挑腳手架的向內一側的端部和鋼拉桿頂端的拉環支座的錨固應該采用錨固螺栓與建筑物連接，錨固螺栓不少于2個(目前四川省內標準為不少于3個)，螺栓的直徑應由設計方案確定；螺桿露出螺母應不少于3扣且不小于10 mm，墊板尺寸應由方案設計確定，但不得小于80 mm×80 mm×8 mm。

(2)鋼筋拉桿的兩端宜焊接耳板，并采用螺栓與鋼筋外側端部和固定與建筑物的拉環支座固定。耳板的尺寸及焊縫長度應由方案設計確定。

(3)因腳手架立桿必須處于工字鋼梁中心，拉桿無法正向安裝，因此耳板應設置在懸挑鋼梁承受集中力作用處附近。懸挑鋼梁懸挑長度為L≤1 800 mm時，宜設置一根鋼拉桿，詳見圖2；懸挑長度1 800 mm

圖2 L≤1800 mm的附著懸挑腳手架搭設示意(單位：mm)

圖3 1800 mm

2.4 工藝流程

材料準備—預埋套管的定位安裝(圖4)—懸挑鋼梁安裝以及固定—搭設上部架體—花籃拉桿施工組裝—腳手架驗收后使用。

圖4 預埋件套管(200mm)

2.5 螺栓套管的預埋安裝

套管應該在模板固定完成后施工，在埋設施工時，應要求廠家派專人對照新型懸挑腳手架布置圖布置，螺栓套管的標高可采用水準儀復核預埋件位置。

預埋套管必須準確定位。套管在預埋時，需按照對應施工方案要求的間距(以實際計算書結合方案設計平面布置圖為準)進行準確定位，其中套管預埋的水平間距偏差不得大于10 mm，豎向間距偏差不得大于3 mm。套管埋置高度為樓板板底標高下100 mm，水平間距150 mm，定位方法詳見圖5、圖6。

圖5 安裝工具

圖6 預埋測量定位

套管在安裝后必須與墻體、梁鋼筋固定牢固，在對應的樓面邊梁或剪力墻結構混凝土澆筑前，對照工字鋼的平面布置圖，復核穿墻螺栓位置，以保證預埋套管的精度。

根據構造要求在建筑物外邊緣陽角處用尺量出內外立桿離墻距離，并做好標記；用卷尺拉直，劃分出立桿的位置精確，并用小竹片點出立桿標記；墊板、底座應準確的放在定位線上，墊板必須鋪設平整，不能出現懸空的狀態。

預埋測量定位完成后，使用電鉆在木模板上開孔，安裝預埋件，后緊固“臨時固定螺桿”，以固定防止松動變位，做法詳見圖7。

圖7 螺栓套管預埋

每根懸挑工字梁的根部結構處，在外側模板上采用電鉆開2個φ12.5 mm的孔，再通過配套專用的螺桿臨時固定，預埋件安裝時，需確保預埋件與模板接觸面的無縫隙緊貼，防止混凝土澆搗時，混凝土漿滲入到預埋件的管內部。預埋件安裝完畢后，在混凝土澆搗時，嚴禁將振動棒直接與預埋件接觸，以確保預埋件不被損壞或發生偏移，澆筑過程中應派專人跟蹤檢查，對變位、變形套管及時進行恢復。

待混凝土初凝后，24 h(且強度必須達到5 MPa以上)以后即可拆除“臨時固定螺桿”，然后通知木工拆除梁邊側模。在安裝前先用混凝土回彈儀確定混凝土強度至少達5 MPa的強度后，才能開始安裝雙頭螺桿，安裝時應特別注意雙頭螺桿的外露長度不得低于50 mm[3]，具體詳見圖8、圖9。

圖8 S8.8高強雙頭螺桿示意(單位:mm)

圖9 雙頭螺桿外露長度

2.6 懸挑主梁安裝

在墻體或梁終凝后，在進行懸挑工字鋼梁安裝時，對應的主體結構混凝土強度不應低于10 MPa；腳手架搭設時，對應主體結構混凝土強度不應低于15 MPa，現場必須按照方案設計圖紙、技術交底和現場實際定位位置對懸挑工字鋼進行安裝，高強螺栓的緊固是挑梁安裝重要控制點，緊固過程分為初擰和復擰，緊固力各為50%，終擰依次進行在24 h內完成，具體操作為：

(1)在外墻梁的側模板拆除完成后，將預留的螺栓孔洞找出來并清理干凈，如果懸挑型鋼梁安裝部位結構面不平整，則必須修補平整，這樣才能使連接鋼板與結構面充分接觸，受力均勻。拆除懸挑層腳手架防護欄桿，將鋼梁外端擱置于下層落地架的外側縱向水平桿上。

(2)安排1人站在墻外腳手架上安裝主豎向桿，尺寸垂直度矯正后，立即預緊螺母。全部螺栓擰緊檢查無誤后，根據施工圖紙將懸挑型鋼梁根部用2個8.8級M20的普通螺栓(螺栓級別以實際計算為準)與預埋件相連，但此時由于上部結構尚未完成結構施工，暫時不能進行上懸斜拉。安裝時懸挑型鋼的外端應上翹20 mm，減少上部架體安裝后，懸挑型鋼梁端下垂。

(3)轉角處采用“Y”字型工字鋼懸挑梁，并在上部增設聯梁走鋼，確保特殊區域轉角部位的腳手架安全。待轉角兩側懸挑梁安裝完成后，測量鋼梁的間距并下料，隨后將外側鋼梁與懸挑鋼梁進行焊接。

(4)挑架搭設及使用時，鋼梁設置樓層的陽臺、露臺等懸挑部位的排架不得拆除。

(5)在施工中，可能會出現混凝土表面凹凸不平的情況，此時懸挑梁底座板與建筑結構面的接觸面，如發生不平整接觸，需采用特制“掛鉤墊片”進行墊平，以確保支撐體系的整體穩定性[4]。

2.7 鋼拉桿的設置

拉桿的安裝必須隨挑架安裝完成及時跟上，拉緊花籃，嚴禁出現滯后現象。在懸挑層上層結構外墻、梁支模時，在懸挑梁上方對應位置預留孔管，用于固定斜拉桿，位置要正確。等到懸挑工字鋼的上一層混凝土達到強度(10 MPa以上)，內外側模板拆除后，立即安排專人安裝斜拉桿，與下吊點上的拉桿和花籃螺栓連接并緊固螺帽，必須保證斜拉桿緊固成受力狀態，從而使挑梁受力卸荷。

3 新型附著式懸挑腳手架的優勢

(1)腳手架工字鋼的初次成本較高，但當進行二次利用時，則成本可大大節約。

(2)安裝、拆除方便，無需預埋，可單人操作，節約人工成本。

(3)拆除時施工速度快，無需剔打及補洞，同時工字鋼不存在錨固段，因此在腳手架拆除前可進行室內裝修，可減少洞口收邊收口的工作量。

(4)腳手架在特殊部位(如陽臺、陽角等)施工時，對各部分的結構損害最小，不再有滲水的可能，且外觀布置美觀，解決了將傳統工字鋼懸挑架在特殊部位處設置時的困難。

4 結束語

目前懸挑腳手架作為房屋建筑工程中的主要形式，施工工藝存在多樣化且一直在不斷的突破、更新，新型附著式懸挑腳手架施工技術的優勢明顯，速度快，效率高，綜合成本低，對建筑物結構的影響較小，可取消后期對結構洞口的修補工作，在工期和質量控制上均存在極大的優勢；雖然此項技術在部分省份內已經大量的應用，但在新規出來之前因四川省當地無對應的施工技術規范及標準，并未普及進多數中小城市的工程建設中；本工程對此項新型工藝技術的應用，對其在西昌市當地的普及工作可起到極大的推進作用，從而也會給建筑行業內的各個企業帶來可觀的經濟效益及社會效益。