嚴把懸挑架架體計算參數及荷載審核關的做法

周裕華 季曉培

一、工程概況及危大工程方案簡介

1.工程概況

南通開發區某工程，是由兩排33層高共4棟高層組成的小區，總建筑面積115180m2，其中地下室1層，建筑面積30378m2，地下室上4棟高層，建筑面積共84802m2，每層由北側連廊將東西兩個單元相連，每單元兩戶；每層層高（2.9m）、平面布置、面積、高度、建筑及結構設計圖紙基本相同；機房及樓梯間女兒墻總高度101.1m，局部女兒墻97.2m、98.7m；結構形式為框架剪力墻；樓層梁板混凝土強度等級C30；立面造型復雜，凹凸結構多，給上拉式鋼管懸挑架的設計及施工帶來了較大的難度。

2.危大工程方案簡介

本工程五層樓面以上采用上拉式懸挑架，分四次懸挑∶第一次懸挑為5層樓面～1 1層，標高為▽11.600～▽31.9，搭設高度=2.9*7=20.3m；第二次懸挑為12層樓面～18層，標高為▽31.9～▽52.2，搭設高度=2.9*7=20.3m；第三次懸挑為19層樓面～25層，標高為▽52.20～▽72.5，搭設高度=2.9*7=20.3m；第四次懸挑為：部分立面從26層樓面至女兒墻頂，標高為▽72.5～▽97.2，搭設高度24.7m；部分立面從26層樓面至南側閣樓頂或樓梯電梯機房頂，標高為▽72.5～▽101.1，搭設高度28.6m。

二、上拉式鋼管懸挑架專項方案上部架體計算書中參數及荷載取值存在的問題及原因

近年來高層建筑越來越多，由于建設施工合同約定工期越來越短，以及上拉式懸鋼管挑架均能滿足安全、經濟、進度、規范要求，施工單位采取從標準層一層或二層樓面開始使用上拉式鋼管懸挑架，在建筑物下部未回填土，既能保障上部主體結構的施工進度，又不影響在今后利用有利時機穿插進行下部土方的回填工作，因此使用上拉式鋼管懸挑架的工程越來越普遍。但隨之也出現了以下問題：企業審核人員由于工作繁忙，責任心不強，技術理論水平不高，部分施工內部審核程序流于形式，對計算書中存在的上部架體參數及荷載取值錯誤、計算簡圖不對、計算內容不齊全等問題不能發現或審核把關不嚴，給施工安全留下事故隱患或缺陷，易引發腳手架變形、坍塌及結構裂縫等事故發生。為了防止、減少、杜絕建筑施工腳手架事故的發生，住房城鄉建設部繼2017年下發了《關于印發起重機械、基坑工程等五項危險性較大的分部分項工程施工安全要點的通知》（建安辦函[2017]12號）（簡稱建安辦函[2017]12號）及《關于進一步加強危險性較大的分部分項工程安全管理的通知》（建辦質[2017]39號）（簡稱建辦質[2017]39號）兩個文件后，于2018年3月8日和5月17日先后頒發了《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》即建設部令第37號（以下簡稱建設部令第37號）和關于實施《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》有關問題的通知即建辦質〔2018〕31號（以下簡稱建辦質【2018】31號），多次強調加強對腳手架等危大工程專項方案的管控。計算書是危大工程專項方案內容最重要的組成部分，必須嚴把上拉式鋼管懸挑架上部架體計算參數及荷載取值取值的審核關，保證其正確性、齊全性，才能從源頭上防范和遏制事故的發生，確保上拉式鋼管懸挑架的施工安全。

三、嚴把計算參數及荷載審核關的做法

1.做好審核前的準備工作

（1）仔細熟悉工程設計圖紙

審查前必須熟悉工程設計圖紙，了解工程結構形式、層高、標高、高度、層數、砼強度、陽臺、檐溝、飄窗、空調板、懸挑承力架支撐處及上拉桿件處結構梁截面尺寸、建筑平面布置（尤其有無凸凹）、外墻上線條位置、外墻相關部位的裝飾做法。

（2）學習與上拉式懸挑架相關的編制依據

相關編制依據：《建筑施工腳手架安全技術統一標準》（GB51210-2016）；《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130-2011）；《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術規程》（DGJ32/J121-2011）；《建筑結構荷載規范》（GB50009-2012）；《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）；《建筑施工安全檢查標準》（JGJ59-2011）；《建筑施工高處作業安全技術規范》JGJ80-2016；《建筑施工臨時支撐結構技術規范》（JGJ300-2013）；《建設工程安全生產管理條例》（國務院令第393號）；本工程施工組織設計；建安辦函[2017]12號；建辦質[2017]39號；建設部令第37號；建辦質[2018]31號。

（3）熟悉相關腳手架安全計算軟件

手工計算復核不僅速度慢，而且可能計算錯誤或計算項目不全；熟悉并熟練應用腳手架安全計算軟件的使用方法，使用更新升級并經省級建設主管部門審核通過版本軟件，發現軟件存在的不足并加以改進運用，才能不盲目套用，快速、準確地對計算參數及荷載取值的正確性、齊全性進行審核。

2.做好審核中的各項工作

（1）審核腳手架計算參數取值的正確性

腳手架搭設排數：根據立桿布置圖數量進行選擇，當水平桿外伸長度超過規范500mm時應增設立桿；如僅有普通懸挑1.3～2M部分計算，無凹凸結構等特殊部位懸挑長度超過2～3M時多排立桿上拉式鋼管懸挑架的計算，如本工程的陽臺側面、采光井、轉角處、飄窗側面等部位。

腳手架架體高度H(m)：按搭設高度計算，應考慮架體必須超過女兒墻1m，檐溝1.5m的構造要求；另外由于上一懸挑段的第一層頂面砼澆筑后強度不能滿足或未拆除上拉處的模板，此段鋼拉桿不能上拉，第二個標準層又要繼續施工，且上部腳手架須及時跟上并符合不低于作業層一步架的要求，只能利用下一段懸挑架進行支撐，所以懸挑架驗算時還應在本段懸挑高度的數值上根據施工進度及氣溫等實際情況增加不少于三至四部架的高度（1.8×4=7.2m）作為計算高度（即H=20.3+7.2=27.5m）；

立桿步距h(m)：一般按照安全網寬度或高度1.8m計算，不得大于2m；立桿縱距或跨距la(m)：不應大于1.7m；當不能滿足要求時，應增加縱向承力架支撐立桿；且應選擇立桿平面布置圖中間距最大、高度最高、荷載最大等最不利的立桿進行復核；立桿橫距lb(m)∶應符合竹（鋼）笆片尺寸的要求；內立桿離建筑物距離a(m)：對于現澆框架剪力墻結構一般離墻距離為0.3m,滿足施工操作間距要求；盡量滿足突出外墻的砼線條、飄窗等裝飾構件支模、玻璃或石材幕墻施工、施工操作方便的構造尺寸要求，盡量避免或減少立桿穿越外墻挑出結構的現象。

扣件抗滑移折減系數：對舊扣件抗滑移折減系數取值0.95～1偏高，一般取0.85～0.95；且應根據扣件新舊程度及復試結果進行調整；

截面面積計算：計算懸挑架的承載力時，應采用構件的凈截面面積；驗算懸挑架的變形、穩定性時，應采用構件的毛截面面積；懸挑架的結構重要性系數：應根據懸挑架所處的地理位置確定，有密集人員通行的沿街建筑懸挑架的結構重要性系數應取1.1，一般地區結構重要性系數應不小于1.0；同時應根據《建筑施工腳手架安全技術統一技術標準》對應的腳手架安全等級選擇相應的重要性系數（注：軟件未升級或選擇規范或標準不同計算結果不同）。

（2）審核腳手架計算荷載取值的正確性

腳手架設計類型：此種腳手架主要用于主體施工，須按照結構腳手架類型選擇，并符合與實際相符的規則；腳手板自重荷載：應根據使用的竹（鋼）笆片或木腳手板的類型確定荷載取值，由于軟件中無鋼笆片的自重標準值，應按照實際數值換算；腳手板鋪設方式：一般都采用1步1設的方式，雖然減少了腳手板上下搬動的次數，但是這樣既增加了架體荷載不安全，又增加了防護設施的投入不經濟，規范只要求在施工層滿鋪腳手板及施工層以下每隔10m應用安全網封閉，建議按照2步1設的方式。

擋腳板類型及鋪設方式：一般選擇木擋腳板（即15mm厚模板）或其他新型材料的擋腳板，規范只要求在施工層必須設置；橫向斜撐布置方式：高度24m以上封閉腳手架除轉角處應設置橫向斜撐外，中間應按照每6跨1設；24m以下的封閉雙排腳手架可不設置橫向斜撐；結構腳手架作業層數njj及施工荷載：上拉式懸挑架應按照結構施工用腳手架3KN/M2取值，同時存在幕墻施工等荷載較大的特殊情況下，應符合不少于兩層裝飾腳手架施工荷載，且不得小于4KN/M2及按照實際作業層數及荷載選用的規則。

忽略或忽視和漏計的施工荷載及可變荷載：當頂部有挑檐等突出砼構件時應采取架體頂部加寬的構造要求，往往容易忽略或忽視和漏計相應的荷載及抗傾覆驗算；忽略施工部署造成的高低差交叉作業時腳手架平面及立面采取全封閉等安全防護措施增加的荷載；沒有考慮工字鋼懸挑架底部用雙層密目安全網兜底及硬質材料封閉的做法及其荷載；對外側設置廣告設施、標語等的部位荷載不能漏計；同時沒有考慮幕墻施工時比一般抹灰多出的施工荷載等；人貨電梯停層平臺增加的施工荷載等。

地面粗糙度：應根據項目所在地區地點正確選擇A、B、C、D，或參照施工圖紙選用；同時應注意地面粗糙度選擇時項目地點實際位置。

安全網設置：應選擇全封閉。

基本風壓ω0(kN/m2)：錯誤地按照施工圖紙上設計年限對應風荷載進行選值，應按照《建筑結構荷載規范》的規定采用重現期n=10年對應的風壓取值，如南通市區的基本風壓取值應為0.3卻選為0.45。

風荷載體型系數μs：背靠建筑物的狀態及取值錯誤：不應選擇去封閉墻，而應選擇敞開、框架和開洞墻；腳手架狀態不應選擇敞開方式，而應選擇全封閉方式；風壓高度度變化系數μz：應按照《建筑結構荷載規范》的規定采用。立桿承載力應按照每一懸挑段底部架的離地高度計算，計算連墻件承載力時，應按照每一懸挑段頂部架的離地最高高度計，如本工程由于為了安全起見，第一、第二、第三懸挑架均按照第三懸挑架下部高度52.2m計算立桿承載力，即按照72.5m計算連墻件承載力；第四懸挑架按照72.5m計算立桿承載力，按照97.2m,101.1m計算連墻件承載力。

抗彎驗算時根據腳手板類型正確選擇縱、橫向水平桿布置方式；如使用竹笆片及鋼笆片時應選擇縱向水平桿在橫向水平桿上；確定縱向水平桿根數n時，縱向水平桿間距應若立桿橫距≤800mm，則n=1。

四、結語

計算書及相關圖紙是危大工程專項方案內容最重要的組成部分；只有計算簡圖與現場實際情況相符且具有針對性，保證腳手架計算參數及荷載取值的正確性，按照最不利工況及規范要求進行驗算滿足方案的安全性，才能為審核上拉式鋼管懸挑架專項方案的可行性、針對性、完整性、正確性、安全性提供科學的技術支撐，才能確保上拉式鋼管懸挑架的施工安全。