外掛式施工腳手架在裝配式結構中的應用

中建八局第三建設有限公司 江蘇 南京 210046

1 工程概況

某項目為裝配整體式剪力墻結構，項目總建筑面積約為8.1萬m2，其中地上建筑面積為5.8萬m2，地下建筑面積為2.3萬m2，地下1層，地上單體主要為17～18層。主樓周圈裝配式墻體較多，需要采用對結構影響最小的外架形式。

2 外掛式腳手架使用范圍及優勢

該工程外掛式腳手架主要用于裝配整體式剪力墻結構體系，根據項目實際情況選取最優布置樓層。此種外掛式腳手架適用范圍同傳統穿墻懸挑架，可根據結構變化靈活設置，滿足現場施工要求。

具體來講，外掛式腳手架主要優勢有：

(1)由于外掛式腳手架工字鋼無需穿PC結構，故對PC結構內鋼筋設置、預埋管線等不造成影響；

(2)相比于傳統穿墻懸挑架，工字鋼、U形箍等材料用量大大減小；

(3)樓層內相關施工作業展開不受影響；

(4)工字鋼重量減輕，搬運、安裝方便，堆放場地減小；

(5)所有構件均為工廠加工，質量可靠，安全度更高；

(6)PC構件生產時預留固定懸挑工字鋼用預留洞，準確度高，當外腳手架采用盤扣、輪扣等有固定模數要求的架體時，其優勢更為明顯。

3 主要技術方案

3.1 主要機械設備及材料的選用 主要機械為塔吊或吊車。主要材料為工字鋼、盤扣橫桿、立桿、斜桿、普通鋼管、密目式安全網、鋼腳手板、高強螺栓、鋼板、花籃螺栓、直角扣件、鋼筋、扎絲。主要工具為扭矩扳手、吊索、鋼絲繩吊索等。

3.2 工藝原理 外腳手架落在懸挑工字鋼上，豎向力由懸挑工字鋼和花籃螺栓承擔，最終由穿墻高強螺栓傳遞至主體結構。外腳手架的穩定性由連墻件傳遞至主體結構。

圖1 典型懸挑工字鋼節點詳圖

圖2 連墻件布置詳圖

3.3 施工工藝流程 外掛式施工腳手架施工工藝流程如圖3所示。

圖3 外掛式施工腳手架施工工藝流程

3.4 施工方法

3.4.1 固定懸挑工字鋼、花籃螺栓、連墻件螺栓孔布置 由于單體外圈結構主要為PC構件，故需要在PC構件深化圖紙中明確固定懸挑工字鋼、花籃螺栓及連墻件螺栓孔位置。因此，懸挑外腳手架方案必須前置，在PC結構深化設計前完成。

懸挑工字鋼的定位應結合主樓結構形狀、人貨電梯、卸料平臺及塔吊等位置、外立面效果、后續主樓外圈作業(如外立面粉刷)等確定，如存在個別部位與鋼筋或管線碰撞，調整原則為調小不調大，即需滿足方案計算所得的立桿間距要求，同時，需按照盤扣模數進行調整。應注意的是：對于結構拐角部位，盡量避免螺栓定位位于角部實體墻內；其次，懸挑工字鋼和對應的花籃螺栓固定孔在平面上應錯開，以避免花籃螺栓和外架立桿碰撞；另外，孔洞預留位置應設置在結構能夠承受荷載較大的地方，如無法錯開受力較小部位，應和設計溝通對局部進行加強。

3.4.2 預留孔洞套筒安裝 根據以往施工經驗，施工過程中，由于混凝土澆筑過程中的動載作用，如果預埋件定位不牢固，拆模后基本都會跑位。故用于懸挑工字鋼、花籃螺栓、連墻件固定的預留洞定位必須牢固。對于PC構件，則可以通過與鋼模連接、墻板平放澆筑方式很好的保證定位準確牢固，對于極少的現澆部分，則可以通過與PC構件連接、與模板連接、振搗過程專人監督防止碰撞套管等方式固定，也是有較高保證率。

3.4.3 懸挑工字鋼及花籃螺栓安裝 懸挑工字鋼、花籃螺栓安裝條件：

①考慮到項目的整體進度要求，現在的PC構件基本不會采用同層注漿，故需要在用于固定PC墻板的斜桿下端連接樓板現澆結構混凝土強度達到20MPa以上，方可安裝；

②所有用于安裝懸挑工字鋼、花籃螺栓的預留孔洞必須提前復核，確保位置準確，對于存在偏差位置，與設計溝通后采取鉆孔、后置螺栓等方式處理。

懸挑工字鋼安裝步驟及要求：

①預先穿入穿墻螺栓，一是方便后續高效安裝工字鋼，二是檢查預留孔洞是否內部都暢通，墻內側部位提前施擰螺母；

②工字鋼吊裝，塔吊優先采用4倍率，以方便微調工字鋼定位并固定，安裝時注意檢查工字鋼是否水平；

③花籃螺栓安裝，注意按照預先確定的位置安裝，防止和立桿碰撞。

3.4.4 盤扣式鋼管外架搭設 外腳手架搭設，注意在懸挑工字鋼對應位置處通過鋼筋等固定方式將立桿與工字鋼固定在一起，防止立桿移動。考慮到外架桿件連接的偏差，搭設過程中應分段進行復核調整，避免累計偏差導致無法正常搭設或影響后續外立面相關作業。同時，在懸挑工字鋼上的荷載逐漸增加時，應進行懸挑工字鋼、與墻連接部位變形觀察，防止局部受力異常導致外架破壞。

3.4.5 連墻件安裝 對于PC部分的連墻件，按照預留孔洞位置穿螺栓，通過與之焊接的水平鋼管與立桿連接。對于現澆部分結構，采取預留扁鐵形式連接，方便實用。連墻件在混凝土終凝后再行安裝，以避免影響新澆混凝土質量。

3.4.6 鋼腳手板、擋腳板及安全網安裝

①作業層滿鋪鋼腳手板，內側和結構之間的縫隙設置活動式防護板，方便作業時防護板收起，但施工過程中應做好交底，防止工人亂動，同時加強現場監督。

②對于外擋腳板，目前和盤扣式腳手架配合效果比較好的是鋼制擋腳板，從防護效果、外立面效果、耐久性及重復利用上均好于普通木制擋腳板，經濟效益也較木擋腳板好。

③安全網的設置，一種可以采用密目式安全網，網目密度應滿足2000目/100cm2，做耐貫穿試驗不穿透，1.6×1.8m的單張網重量在3kg以上，顏色應滿足環境效果要求。使用的安全網必須有產品生產許可證和質量合格證，要求阻燃，使用的安全網必須有產品生產許可證和質量合格證。另外一種可以采用鋁制或鋼制安全網，鋁網(含龍骨)每平米5kg，鋼網(含龍骨)每平米9kg，承載力強，滿足各項指標要求，同時經久耐用，可重復利用，外立面效果要好于普通安全網。

4 結語

本施工技術在該項目外架施工中的應用，有效的保證了外掛式腳手架的高效施工及安全，確保了結構及外立面的正常施工，同時，外立面效果美觀，具有一定的社會效益。外掛式工字鋼系統、活動式防護板、鋼制擋腳板、鋁制安全網等的周轉利用，節約了成本，取得了一定的經濟效益，同時與PC設計初衷不謀而合。此外掛式施工腳手架在裝配式結構中的應用技術，可對后續裝配式結構施工起到借鑒作用。