懸挑式外腳手架高層建筑搭設(shè)技術(shù)探討

白毅軍

(中建七局第一建筑有限公司,山西 太原 030000)

0 引 言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑工程領(lǐng)域得到了快速發(fā)展，同時(shí)也因?yàn)槿丝诿芗⑼恋刭Y源緊缺等原因，高層建筑、超高層建筑在城市建設(shè)中占比越來越大，建筑施工難度也隨之增大。在建筑工程施工過程中，部分高層建筑因?yàn)楦鞣N原因無法直接從地面上搭建腳手架，懸挑式外腳手架的出現(xiàn)解決了這種問題。懸挑式外腳手架具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、節(jié)省材料、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，穩(wěn)定性和安全性較高，可滿足大多數(shù)高層建筑的施工需求，已逐漸成為高層建筑工程中應(yīng)用最為廣泛的腳手架類型。因此十分有必要加強(qiáng)對(duì)懸挑式外腳手架高層建筑搭設(shè)技術(shù)方面的研究工作，以推動(dòng)懸挑式外腳手架施工技術(shù)的健康發(fā)展。

1 懸挑式外腳手架概述

1.1 懸挑式外腳手架

懸挑式外腳手架是利用建筑結(jié)構(gòu)邊緣向外伸出的懸挑結(jié)構(gòu)支撐外腳手架，將腳手架的荷載傳遞給建筑結(jié)構(gòu)，主要用于建筑主體的施工或裝修工程得到安全防護(hù)，可分為每層一挑和多層懸挑兩種。其中每層一挑是將立桿底部頂在樓板、梁或墻體等建筑部位向外傾斜固定，然后在其上部搭設(shè)腳手架形成施工層，每施工一個(gè)層高，重新搭設(shè)一層腳手架供上層施工；而多層懸挑則是將全高的腳手架分成若干段，每段腳手架的搭設(shè)高度不超過20 m，利用懸挑架做腳手架基礎(chǔ)，分段懸挑搭設(shè)，其外立面需滿設(shè)剪刀撐，多層懸挑可以搭設(shè)超過50 m的腳手架。

1.2 腳手架的發(fā)展歷史

我國自新中國成立至20世紀(jì)60年代，處于經(jīng)濟(jì)大發(fā)展時(shí)期，建筑工程以多層和單層為主，腳手架的材料多選擇竹、木材質(zhì)，強(qiáng)度有限，腳手架的搭設(shè)也沒有完整的理論系統(tǒng)，多以工人經(jīng)驗(yàn)為主；在20世紀(jì)70年代，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和鋼鐵工業(yè)獲得快速發(fā)展，在建筑工程中開始用質(zhì)量更好、強(qiáng)度更高的鋼管作為腳手架的材料，扣件式鋼管腳手架開始應(yīng)用于建筑工程行業(yè)；到了20世紀(jì)80年代中期，高層建筑開始興起，原有的腳手架的性能已無法滿足建設(shè)的需求，我國從國外引進(jìn)了門式鋼管腳手架體系，自主創(chuàng)新了碗扣式鋼管腳手架和其他新型的腳手架體系，其施工技術(shù)也逐漸完善；20世紀(jì)90年代至今，隨著土地資源的緊缺，高層、超高層建筑已屢見不鮮，這對(duì)腳手架施工提出了更高的要求，附著或升降腳手架、懸挑式外腳手架等新型腳手架體系被廣泛應(yīng)用于高層建筑的施工中。

2 懸挑式外腳手架的類型

懸挑支撐結(jié)構(gòu)是懸挑腳手架的最關(guān)鍵的部位，其作用是將腳手架上的荷載傳遞給建筑結(jié)構(gòu)，因此需要具備足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和安全性。懸挑腳手架懸挑支撐結(jié)構(gòu)的不同可分為支撐桿式懸挑腳手架和挑梁式懸挑腳手架。其中支撐桿式懸挑腳手架又稱為鋼管懸挑腳手架，其腳手架支撐結(jié)構(gòu)可直接由φ48×3.5 mm的外伸水平鋼管與斜撐鋼管搭設(shè)而成，根據(jù)腳手架的高度、形式和荷載大小有支撐桿式單排、雙排懸挑腳手架之分；而挑梁式懸挑腳手架則是采用固定在結(jié)構(gòu)上的型鋼懸挑梁作為支座搭設(shè)腳手架，型鋼可利用槽鋼、工字鋼，多搭設(shè)雙排腳手架，根據(jù)其型鋼挑梁長(zhǎng)度、腳手架搭設(shè)高度可分為單挑梁式懸挑腳手架、斜拉挑梁式腳手架和下?lián)翁袅菏綉姨裟_手架等。在建筑工程中，懸挑腳手架主要應(yīng)用于腳手架搭設(shè)高度大于規(guī)定高度的高層、超高層建筑施工，或用于異型建筑物施工，或用于腳手架不能直接支撐在地面上的建筑物施工，或用于主體結(jié)構(gòu)須立即施工而結(jié)構(gòu)工程±0.000 以下不能及時(shí)回填土的工程中。

3 懸挑式外腳手架高層建筑搭設(shè)技術(shù)

3.1 懸挑式外腳手架構(gòu)件的質(zhì)量

懸挑式外腳手架的鋼管構(gòu)件多采用φ48×3.5 mm的鋼焊接鋼管，其質(zhì)量必須符合要求。鋼管表面必須平直光滑，不得有裂縫、孔洞、結(jié)疤、錯(cuò)位、分層、硬彎、毛刺、壓痕等缺陷；同時(shí)鋼管應(yīng)做防銹處理，一般在立桿和橫桿刷黃色防銹漆，在剪刀撐及扶手桿刷紅白相間防銹漆，嚴(yán)重銹蝕的鋼管不得用于腳手架搭設(shè)；立桿、縱向水平鋼管的長(zhǎng)度為3～6 m，橫向水平桿鋼管的長(zhǎng)度為1.1～1.3 m，橫向斜撐鋼管長(zhǎng)度為3～4 m。懸挑式外腳手架的扣件在使用前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，對(duì)質(zhì)量不合格的扣件杜絕使用，扣件在使用過程中也應(yīng)進(jìn)行防銹處理，保證扣件與鋼管的貼合面接觸良好，保證扣件在螺栓扭緊力為65 N·m時(shí)不會(huì)發(fā)生破壞。

3.2 懸挑式外腳手架施工工序

(1)懸挑支撐結(jié)構(gòu)施工：首先預(yù)埋挑梁吊環(huán)，保證其位置準(zhǔn)確、尺寸合適；其次按腳手架的縱距、橫距進(jìn)行放線定位；其后拉線定位并安放工字鋼，同時(shí)用鋼筋焊接錨固。

(2)腳手架搭設(shè)順序：從建筑角部一端豎立立桿→放置縱向掃地桿并與立桿固定→裝設(shè)橫向掃地桿并與立桿固定→豎起3～4根立桿后安裝第一步大橫桿→安裝第一步小橫桿→安裝連墻件→安裝第二步大橫桿→安裝第二步小橫桿→安裝第三、第四步大橫桿和小橫桿→在相應(yīng)的位置加設(shè)連墻桿→接各立桿→加設(shè)剪刀撐和橫向外撐→搭設(shè)攔腰扶手桿和擋腳板→滿鋪底層腳手板→張掛安全網(wǎng)。

(3)腳手架搭設(shè)注意事項(xiàng)：腳手架在固定立桿底端時(shí)應(yīng)確保立桿垂直；在搭設(shè)過程中校正立桿垂直和大橫桿水平，擰緊扣件，逐次搭設(shè)完成第一步架交圈，每搭完一步腳手架均需要校正步距、縱距、橫距及立桿垂直度，滿足要求后設(shè)置連墻件，搭設(shè)上一步；腳手架搭設(shè)進(jìn)度必須符合施工進(jìn)度，一次性搭設(shè)高度不應(yīng)超過相鄰連墻件以上二步。

3.3 懸挑式外腳手架的搭設(shè)方法及要求

在懸挑式外腳手架搭設(shè)過程中，縱向掃地桿采用直角扣件固定在距底座上皮不大于100 mm處的立桿上，橫向掃地桿采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上；立桿采用對(duì)接方式接長(zhǎng)，立桿上的對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置，接頭高度錯(cuò)開距離大于500 mm，各接頭中心距主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于布局的1/3，立桿至少要高出作業(yè)面1.5～1.8 m；大橫桿使用直角扣件固定在立桿內(nèi)側(cè)，長(zhǎng)度不應(yīng)小于3跨，采用對(duì)接方式接頭，接頭交錯(cuò)布置，相鄰接頭水平距離不應(yīng)小于500 mm，接頭與相近立桿的距離不應(yīng)大于立桿間距的1/3；；在主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置一根小橫桿，采用直角扣件扣緊在大橫桿上部，小橫桿軸線偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于150 mm；扣件規(guī)格必須與鋼管外徑匹配，其擰緊扭力距宜為40～50 N·m，在主節(jié)點(diǎn)處固定小橫桿、大橫桿、剪刀撐、橫向斜撐等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件的中心點(diǎn)的距離不應(yīng)大于150 mm，對(duì)接扣件開口朝向架子內(nèi)側(cè)，直角扣件的開口不得朝下；在腳手架外側(cè)連續(xù)設(shè)置剪刀撐，隨立桿、大橫桿、小橫桿同步搭設(shè)，采用搭接形式，搭接長(zhǎng)度不小于1 m，用3個(gè)扣件等距固定；腳手板滿鋪在小橫桿上，距墻面300 mm，宜采用平鋪；對(duì)頭鋪設(shè)的腳手板接頭下需設(shè)置小橫桿，兩塊腳手板外伸長(zhǎng)度之和不應(yīng)大于300 mm，腳手板搭接時(shí)搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于200 mm，伸出小橫桿的長(zhǎng)度不應(yīng)小于100 mm，拐角處的腳手板必須交叉搭接并可靠固定；腳手架每步外側(cè)必須設(shè)置護(hù)身欄桿900 mm高，外立桿內(nèi)側(cè)從底到頂連續(xù)橫向設(shè)置安全網(wǎng)，在懸挑層樓面必須每三層用木模板封閉一次。

3.4 懸挑式外腳手架搭設(shè)質(zhì)量要求

在懸挑式外腳手架搭設(shè)過程中，搭設(shè)及其結(jié)構(gòu)安裝允許有一定的偏差(表1)。立桿垂直度偏差應(yīng)不大于H/300，并同時(shí)控制其絕對(duì)偏差值不得大于75 mm，高度偏差不大于H/300，且不大于100 mm；大橫桿兩端的高差不能超過20 mm，水平偏差不大于總長(zhǎng)度的1/300，且全長(zhǎng)平整度偏差不能超過±100 mm，同跨兩根大橫桿高差不大于10 mm；小橫桿偏差不大于10 mm，外伸長(zhǎng)度偏差不大于-10 mm；腳手架步距、立桿橫距偏差不大于20 mm，立桿縱距偏差不大于50 mm。另外，連墻件的連接牢固、位置準(zhǔn)確；安全網(wǎng)綁扎牢固，不得破損；鋼笆片用鐵絲綁扎牢固，不得松動(dòng)；腳手架所用材料如工字鋼、鋼絲繩必須符合相關(guān)要求等。

表1 懸挑式腳手架搭設(shè)的允許偏差和檢驗(yàn)方法

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市土地資源的日益緊缺，高層、超高層建筑在我國得到了快速的發(fā)展，對(duì)建筑施工技術(shù)提出了新的要求。而懸挑式外腳手架因其諸多優(yōu)勢(shì)能滿足高層建筑的施工需求，在高層建筑中使用懸挑式鋼管腳手架可直接懸挑搭設(shè)，降低了施工周期，保證了施工安全，減少了施工投入，增加了施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，有利于提高建筑工程的施工質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)高層建筑施工健康發(fā)展。