懸挑腳手架斜拉式施工在某工程中的應用研究

謝 俊 （江蘇致豪房地產開發有限公司，江蘇 南通 226000）

0 前 言

近年來，我國高層建筑業發展迅猛，在高層建筑施工中，腳手架搭設面臨諸多安全問題，腳手架跨塌事故屢見不鮮。懸挑腳手架被住房和城鄉建設部列入《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》的管理范疇，懸挑腳手架超過20m的被列入“超過一定規模的危險性較大的分部分項工程范圍”。在某些省份或地區，只要是懸挑腳手架就被列入“超過一定規模的危險性較大的分部分項工程范圍”，可見對懸挑腳手架施工安全的重視程度。

2011年住房和城鄉建設部修訂了《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130-2011），江蘇省住房和城鄉建設廳制訂了《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術規程》（DGJ32/121-2011）。上述規范和規程中要求型鋼懸挑梁宜采用雙軸對稱截面的型鋼，鋼梁截面高度不應小于160mm，即16#工字鋼。這就意味著原來的14#a型懸挑鋼梁已被淘汰，這會無形中增加施工單位的施工成本。為了降低成本，我公司施工項目組技術人員通過攻關，將腳手架上拉式懸挑承力架[1]及腳手架懸挑承力鋼梁[2]兩項專利應用于南通萬濠華府16#樓的施工中，取得了良好的社會效益和經濟效益。

1 工程概況

南通萬濠華府16#樓地下一層、地上18層，剪力墻結構，地上建筑面積約11460m2，采用復合自保溫體系，兩層以下干掛石材，三層以上仿石噴涂，該樓由南通通州建總集團有限公司總承包，于2013年6月破土動工。

2 懸挑腳手架斜拉式施工工藝原理

圖1 上拉式懸挑鋼梁平面布置圖

圖2 上拉式懸挑承力架圖

圖3 、圖4 懸挑腳手架斜拉式施工方法的工程實景圖

施工時，將上拉式懸挑承力架置于建筑墻體上，包括懸挑承力鋼梁、縱向承力連梁，其中還包括鋼拉梁、花籃螺栓、連接耳座和承力螺栓；在墻體外側面一側同一高度上至少設置兩個平行放置的懸挑承力鋼梁，該懸挑承力鋼梁一端由穿過墻體的承力螺栓連接在該墻體的外側面上。連接耳座也由穿過墻體的承力螺栓連接在對應懸挑承力鋼梁上方的墻體上。兩鋼拉桿一端與連接耳板相連，并通過該連接耳板分別與連接耳座和懸挑承力鋼梁的另一端轉動連接；兩鋼拉桿另一端設有不同旋向的螺紋，并分別旋接于花籃螺栓的兩端所對應旋向的螺紋中。縱向承力鋼梁擱置并固定在懸挑承力鋼梁上。具體平面布置圖見圖1、2。

懸挑承力鋼梁由兩根槽鋼構成，兩槽鋼以槽底壁相對對稱放置，形成工字形截面鋼梁。

工字形截面的懸挑承力鋼梁的一端與連接板相連，該連接板上設有兩個安裝孔，承力螺栓穿過該安裝孔和墻體，用對應的螺母緊固。

懸挑承力鋼梁與混凝土構件外側面呈垂直或45°角與連接板連接，分別形成垂直懸挑承力鋼梁構件和斜置懸挑承力鋼梁構件。

垂直懸挑承力鋼梁構件均勻設置在混凝土構件的外側面上，相鄰兩垂直懸挑承力鋼梁構件的間距不大于3m；斜置懸挑承力鋼梁構件設置在兩垂直墻體交匯拐角處一側。

兩垂直墻體交匯處的縱向承力鋼梁的對應端部與斜置懸挑承力鋼梁構件上的懸挑承力鋼梁對應處連接。懸挑承力鋼梁上的縱向承力連梁通過卡環固定，縱向連梁的兩頭打孔，通過兩側同樣孔距的鋼板由螺栓和螺母固定。內外兩縱向連梁的接頭不能布置在同一跨內。

懸挑承力鋼梁上的擱置縱向承力鋼梁位置處，設有固定卡環的固定孔。卡環由圓鋼定加工而成，形狀為與縱向承力鋼梁截面相似的U字形，開口的兩端設有螺紋。卡環卡接在縱向承力鋼梁上，開口的兩端穿過固定孔旋接對應螺母。

連接耳座由兩段角鋼和一蓋板組成，兩角鋼以一側面相對、一側面共面方式對稱放置，相互間隔不少于連接耳板厚度的間隙，兩角鋼上端面由蓋板連接，連接耳板放置于兩角鋼間隙中，并通過銷軸與連接耳座轉動連接。

花籃螺栓包括至少2根圓鋼和2個旋向相反的螺母，2個旋向相反的螺母相互間隔一定距離且同軸線放置，圓鋼均布在2個旋向相反的螺母周側且兩端與對應螺母焊接。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

梁模板側面封板后抄水平線→確定懸挑鋼梁位置→打孔→穿PVC管（管中放鋼筋）→下部支架抄平搭縱向水平桿→布置鋼梁→緊固穿墻螺桿→布置縱向連梁→焊接立桿固定短鋼筋→搭腳手架（不超過4步架）→上一層梁側面打孔→穿PVC管（管中放鋼筋）→布置上吊拉錨固拉環→緊固穿墻螺桿→布置緊固斜拉桿。

3.2 操作要點

①從施工方便的角度出發，懸挑腳手架從二層以上開始搭設。安裝懸挑鋼梁前，先將臨時腳手架縱向水平桿（內外）用水平儀操平，使內外水平桿處在同一水平面上。

②模板拆除后立即安裝懸挑鋼梁，用2根M8.8級高強度螺栓穿過鋼梁根部連接鋼板孔及混凝土孔進行加固。

③安裝內外縱向連梁，用定加工的U型卡固定在懸挑鋼梁上，縱向鋼梁接頭處用2塊鋼板夾緊固定。縱向連梁接頭不能布置在同一跨內。

④根據專項施工方案要求，確定立桿位置，焊接立桿定位鋼筋。檢查符合要求后開始搭設腳手架。

⑤上一樓層混凝土結構施工完后，開始布置斜拉桿連接耳座，連接耳座位置與懸挑鋼梁位置一一對應。

⑥安裝斜拉桿，斜拉桿由花籃螺栓、二截拉桿、連接板、銷軸等組成。緊固花籃螺栓，使懸挑鋼梁、斜拉桿、混凝土結構通過緊固螺栓組成承力鋼架。懸挑鋼梁外端上翹5mm（通過水平儀測定），使整個承力架離開下層臨時腳手架，形成獨立的懸挑體系。

4 施工過程中的質量控制及安全措施

4.1 質量控制

4.1.1 原材料試驗

所選用的鋼材應有產品合格證和檢驗報告，鋼筋按有關標準取樣復試；電焊條要有產品合格證。質量不全格產品、材料不得進入現場。

4.1.2 桿件抗拉試驗

所焊接成型的桿件要進行抗拉試驗，試驗數量不少于桿件的1%，且不少于3組。抗拉平均值不小于所用園鋼的屈服強度。

4.2 安全措施

①電焊工必須持證上崗，嚴禁違章焊接。

②嚴格遵守施工操作規程和施工工藝要求，焊接件不得有裂紋、孔穴、固體夾雜、未溶合、未焊透等現象。

③所有的緊固為雙螺母，且透出絲長不少于10mm。

④螺桿絲必須上黃油，拆除拉桿時絲頭加PVC塑料套管加以保護，不得隨便拋擲拉桿。

⑤專職人員應經常檢查拉桿是否有松動，螺母是否有移動或脫落現象，如有應及時加固。

⑥懸挑鋼梁安裝在懸挑陽臺時，應驗算混凝土懸挑梁，如不符應采取加固措施。

5 工程實例

5.1 南通萬濠華府16#樓的詳細工程情況

該工程使用懸挑腳手架斜拉式施工方法的具體情況見圖3、圖4。

5.2 經濟效益分析

以一棟樓懸挑3次，每次懸挑250根鋼梁計，共節約費用約為9.2萬元。

5.3 優點分析

①懸挑鋼梁尺寸小、重量輕，運輸方便、安裝拆卸方便、用人少，不需要塔吊配合就能安裝，工作效率高。

②縱向用二道工字鋼連接，側向剛度大，穩定性好。

③懸挑鋼梁布置在混凝土側面，不影響樓面施工。

④立桿間距布置靈活，不受懸挑鋼梁位置的影響。

⑤剪力墻不需留洞，無滲漏隱患。

⑥實現標準化設計，即可保證強度的質量要求，提高安全性，又可提高通用性并可重復利用，節約施工成本。

⑦通過采用由鋼拉桿和花籃螺栓組成的對懸挑承力鋼梁的拉吊結構，使懸挑承載能力大大提高，懸挑承力鋼梁的間距增大至3m，節約1/5左右用鋼量。

⑧在保證強度要求不變的前提下充分利用棄置的槽鋼，實現廢物利用，節約資源。

6 結 論

通過該施工方法在工程中的成功實踐，大大縮短了項目的外立面施工及腳手架拆除時間，并受到南通安監部門和其他施工單位的高度贊揚，贏得了較好的社會信譽。

本工法符合國家關于節約型社會的有關要求，廢舊材料得到重復利用，并可在工程上實現規模化應用，可節約大量資源，社會效益顯著。