新型懸挑扣件式鋼管腳手架開發應用

高蘇　湯金華　邵海元　李瑞紅　梅華

摘 要：簡要分析了傳統懸挑扣件式鋼管腳手架施工工藝的優點和缺點，針對其中存在的不足，提出了利用高強螺栓將懸挑梁錨固在主體結構梁或樓板內，并且在梁端增加花籃式斜拉桿，將拉桿上端與主體結構螺栓連接起來的新型懸挑扣件式鋼管腳手架施工工藝，從而有效解決了傳統懸挑腳手架施工引起的滲水、火災等問題。經過詳細的計算分析可知，新工藝保證了腳手架強度、剛度和穩定性。實踐證明，這種施工工藝具有操作性強、經濟性佳、安全性好、可靠性高和無高度限制等特點，不僅保證了工程的施工安全，還具有一定的推廣和應用價值。

關鍵詞：懸挑扣件式；鋼管腳手架；螺栓；施工工藝

中圖分類號：TU731.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.080

隨著土地使用成本的增加，建筑物也朝著更高層次的方向發展。高層建筑的出現增加了高空作業項目，而腳手架則在施工作業中起到了非常關鍵的作用。因為綠色建筑提出了“四節一環保”的要求，所以，在保證建筑使用壽命的同時，必須要考慮材料節約的問題。但是，在建筑市場低迷、利潤空間逐漸縮小、低價中標的情況下，為了追求利益最大化，偷工減料等引發腳手架倒塌的安全事故時有發生。因此，為了確保利潤最大化，在保證建筑強度、剛度和穩定性的前提下，節約材料、創新施工工藝有非常重要的作用。

1 傳統施工工藝

1.1 施工方法

傳統懸挑扣件式鋼管腳手架采用懸臂式支撐結構，如圖1所示，懸挑腳手架支撐結構則采用的是懸挑梁結構，如圖2所示。傳統的施工方法如下：①制作“工”字形懸挑梁，將工字鋼上表面的腳手架支座（可采用?5以上鋼筋）和拉結桿連接件與工字鋼焊接牢固。②預留孔洞。墻體施工時，在懸挑梁搭設部位預留孔洞，并且孔洞的直徑要滿足工字鋼的施工要求。③預埋拉環。樓板施工時，在綁扎鋼筋的同時要預埋兩道“門”字形卡箍，每道卡箍由2根直徑為14 mm的一級鋼筋制作而成，而且兩道“門”字形鋼筋拉環與墻的距離要滿足懸挑梁懸挑端

與固定端之比為1∶2的要求，且兩道拉環之間距離為200 mm，“門”字形鋼筋拉環與板底鋼筋拉結應符合錨固等規定的要求。另外，要將挑梁插在“門”字形鋼筋拉環的中間，再使用電焊機焊接固定。同時，板面和板底都要進行附加筋處理。④懸挑梁固定后，要按照腳手架搭設流程圖搭設。⑤拆除腳手架時，應割除樓面上的鋼筋，并將墻面洞口填充密實。

1.2 施工工藝的缺點

傳統懸臂梁支撐式懸挑腳手架在設計和施工方面存在許多不足，主要包括以下幾點：①耗材量大，增加了施工成本。在傳統懸臂式支撐結構中，為了防止腳手架外傾，使其滿足穩定性的要求，懸挑長度滿足計算要求，在搭設懸臂梁時，要求固定在樓面上的型鋼梁長度不應小于懸挑段長度的1.2倍。另外，考慮到施工過程中存在的一切不安全因素，懸挑段的長度與固定段的長度比為1∶2.這樣，就會增加固定段的用鋼量，投入更多的施工費用，從而減少了利潤。②破壞結構的整體性，存在質量隱患，影響結構的使用壽命。要想將懸挑梁固定在樓面上，就要在已建成的結構外墻上預留洞口。但是，這些洞口的存在會影響墻體的整體性能，降低墻體的耐久性，進而導致外墻滲水。而在樓板處預埋“門”字形鋼筋拉環很容易使樓板發生滲水的情況。③增加二次施工量。拆除了懸挑腳手架后，外墻面預留的洞口需要二次施工，填補密實，但這樣就會增加施工成本。④浪費材料，容易引發火災。拆除了腳手架后，固定懸挑梁的兩道“門”字形鋼筋拉環需要作切割處理，而切割掉的鋼筋就會被丟棄，造成材料的浪費。與此同時，切割鋼筋采用電工作業的方式，而作業過程中產生的電火花極易引發火災。

目前，大多數工程材料的選擇和施工方法沿用的是傳統做法。這樣做，雖然能保證工程的穩妥性，但也存在很多質量問題，而重復循環整改則會浪費更多的財力和物力。

2 新型施工工藝

2.1 斜拉懸挑梁固定的特點

要想實現高質量、高利潤、低成本和低通病的目標，就要改進傳統懸挑腳手架的設計和施工方法——將傳統懸臂式支撐結構與傳統斜拉式支撐結構相結合，從而得到新型斜拉式懸挑腳手架，如圖3所示。

2.2 施工方法

斜拉式懸挑腳手架的施工方法是：①按照設計要求加工出斜拉式懸挑腳手架的各個構件，同時，要將斜拉桿用鋼板與圓鋼拉桿焊接起來，正反面用4條長為1 004 mm的焊條破口焊；②在建筑外墻預留螺栓孔洞；③安裝懸挑梁，將斜拉桿下端與懸挑梁連接，并用高強螺栓將拉桿上端與建筑物墻面連接起來，如圖4所示；④按照規范的要求，根據懸挑腳手架的安裝工藝逐步安裝縱桿、大橫桿、小橫桿和腳手板等構件。

2.3 新型腳手架的優點

與傳統懸挑腳手架相比，用螺栓固定懸挑梁的斜拉式腳手架有以下幾個優點：①節約材料，降低施工成本。懸挑工字梁用錨固螺栓固定，將其一端固定在梁板間，并采用斜拉桿的支撐方式。這樣做，不僅縮短了工字鋼梁懸挑段的長度，還節省了樓面上型鋼梁的固定長度，減少了用鋼量，節約了構件的加工時間，降低了施工成本，從而獲得更多的利潤。②保證了結構的整體性，消除了工程中存在的質量隱患，延長了結構的使用壽命。利用螺栓將相關部件連接起來就可以不用再在樓板上預埋鋼筋環，避免在墻面預留大洞口，防止樓板和墻面滲水的情況發生，從而有效提高了墻體的耐久性。③減少了二次施工量，節省了材料。采用這種施工工藝時，不需要預埋鋼筋拉環，也不需要二次切割鋼筋拉環。這樣做，能節約鋼筋用量，減少施工量，降低火災發生的概率。④采用花籃式螺栓，既保證了斜拉桿能夠穩定受力，還有利于后期的拆卸和重復利用。

3 具體應用

3.1 工程概況

在南通華潤中心一期住宅項目中，1#、2#、3#、5#、6#工程，地下1層，地上33層，總建筑面積為152 860.49 m2。其中，每棟地下一層層高3.45 m，地上層高為+2.9 m，建筑總高度為98.6 m，為框架剪力墻結構，可以使用現場原有的地下外施工腳手架搭設±0.000主體以上結構的施工腳手架。

3.2 腳手架的選型

根據工程的結構特點選擇新型懸挑扣件式鋼管腳手架。懸挑腳手架從五層開始挑出，每六層一挑，最上面一挑為五層。在建筑物頂層，外側立桿的頂部需超過結構欄桿至少2.0 m。懸挑腳手架內立桿距離外墻面300～400 mm，立桿縱距不大于1.5 m，立桿橫距Ib=1.0～1.05 m，步距h=1.8 m。腳手架鋼管選用φ48×2.8鋼管，外挑采用18#工字鋼，工字鋼凈挑出1.4 m，腳手架距挑出端頭100 mm，距墻面300～400 mm。工字鋼的底部用厚為220×200 mm的鋼板焊接，鋼板與外墻面（梁）穿孔則使用8.8級Ф20高強螺栓連接。

4 結束語

與傳統懸挑腳手架中懸挑梁的固定方式不同，新型腳手架中的懸挑梁不需要深入樓面，可以直接用高強螺栓將懸挑梁固定在樓面梁上。為了保證腳手架的穩定性，懸挑梁的懸挑端采用花籃式螺栓，上部則用鋼板和圓鋼組成的斜拉桿件固定在建筑物上端，并使用高強螺栓將其連接起來。

這種創新施工工藝具有節約材料、節省工時、保證工程質量、降低質量通病、減少火災發生等優勢。在建筑行業不景氣、低價中標的大背景下，采用新工藝能保證施工單位利潤最大化。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕