懸挑式鋼管腳手架在建筑施工中的應用

陳峰

中鐵二十四局集團有限公司北京分公司 北京 100076

近年來，隨著我國經濟社會的飛速發展，高層建筑工程的規模也日益擴大，在施工過程中，越來越多的高層建筑采用懸挑式鋼管腳手架施工，這種腳手架的立桿固定在懸臂型鋼上，不受地基和地面條件的限制，不占場地，不影響基礎土方回填，當施工現場場地狹小或受限時，能提高施工效率，為工程進度爭取時間。本文結合工程實例，介紹懸挑式鋼管腳手架在建工程施工中的應用，其施工經驗可供類似工程參考借鑒。

1 工程概況

亦莊新藥研發生產基地項目2標工程，總建筑面積58569.92㎡，其中地上面積43268.98㎡，地下面積15300.94㎡。共有5個主要建筑單體，均為地下一層，分別為：1#生產實驗車間，地上五層，建筑高度為35.43m；2#研發實驗車間，地上11層，建筑高度為59.95m，4#生產實驗車間，地上4層，建筑高度24.85m；6#研發實驗車間，地上4層，建筑高度24.85m；8#宿舍樓，地上9層，建筑高度33.6m；結構形式主要為框剪結構。

本文以8#研發實驗車間為例，介紹懸挑式腳手架在工程中的應用。8#樓-1至1層施工防護架為落地式鋼管腳手架，懸挑腳手架搭設范圍為2層至6層、7層至9層，最高搭設高度19.5m。

2 腳手架方案的選擇

本工程工期緊、任務重，施工場地較小，根據設計情況，基坑南側開挖線距紅線7.2米，且南側留有5米寬施工道路，施工現場場地狹小，懸挑式腳手架相比其他腳手架具有以下優勢，為此本工程選擇懸挑式腳手架施工。

（1）不受施工場地限制；懸挑式腳手架的立桿固定在懸臂型鋼上，不受地基和地面條件的限制，不占場地，不影響基礎土方回填，當施工現場場地狹小或受限時，能提高施工效率，為工程進度爭取時間。

（2）施工方便，經濟合理；懸挑式腳手架一般采用普通鋼管腳手架直接懸挑搭設，一次性投入不大，施工方便，可周轉使用，造價低，相比附著式腳手架主要用于高層、超高層建筑施工，低層建筑施工若采用附著式腳手架并不具有經濟優勢，本工程8#樓建筑高度33.6m，采用懸挑式腳手架經濟合理。

3 懸挑腳手架構造

3.1 搭設高度設置

懸挑式腳手架的構造必須滿足《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130-2011）的要求，一次懸挑腳手架高度不宜超過20m，本工程8#樓懸挑腳手架一次最高懸挑5層，每層高度3.6m，搭設高度高出作業層一步（1.5m），因此每次懸挑高度為19.5m，滿足規范要求。

3.2 懸挑材料規格設置

懸挑型鋼宜采用雙軸對稱截面的型鋼，鋼梁截面高度不應小于160mm，本工程型鋼采用Q235B國標18#工字鋼，腳手架鋼管采用Φ48.3×3.6鋼管，滿足規范要求。

圖1 懸挑腳手架結構示意圖

3.3 懸挑梁長度設置

根據規范要求，懸挑梁固定端長度不應小于懸挑段長度的1.25倍，腳手架立桿縱距1.5m，兩排立桿橫距0.8m，第一排立桿距離鋼梁外錨固點0.4m，第二排立桿距懸挑梁懸臂端0.15m，懸臂段長1.35m，總長度3.038m，根據現場擁有的材料，鋼梁基本長度為4m/根，考慮建筑物轉角鋼梁交叉，個別鋼梁長度有所調整，所以本工程懸挑鋼梁最小長度確定為3.5m。

3.4 懸挑梁間距及腳手架支座設置

由于腳手架兩條立桿縱距1.5m，因為腳手架立桿是安裝在懸挑型鋼上，所以懸挑鋼梁的間距也為1.5m，在結構轉角處根據實際情況做調整。

圖2 懸挑梁安裝示意圖

工字鋼梁上部距離墻體0.3m、1.1m處各焊接直徑25mm長度150mm鋼筋頭，將腳手架鋼管插在鋼筋頭上固定，防止鋼管滑移。

圖3 固定腳手架鋼管示意圖

3.5 懸挑鋼梁預埋錨環的設置

懸挑鋼梁采用預埋鋼筋錨環與建筑結構梁板固定，鋼筋錨環采用Φ20光圓鋼筋預埋在混凝土梁、板底層鋼筋位置，并與混凝土梁、板底層鋼筋焊接牢固。

3.6 預埋吊環與鋼絲繩的設置

每個懸挑鋼梁外端設置鋼絲繩與上一層建筑結構物斜拉結。拉結的吊環采用HPB300鋼筋，鋼筋直徑20mm，錨入混凝土的長度不小于30d并焊接在鋼筋骨架上。鋼絲繩不參與懸挑梁受力計算。

3.7 懸挑腳手架轉角部的設置

工字鋼間距≤1500mm設置一根（如遇到特殊位置可進行調整），轉角位置在懸挑鋼梁采用放射方式進行布置（鋼梁應避開框柱），角部采用整體加強措施，在懸挑工字鋼梁上內外再焊接一根12.6#的工字鋼，鋼管腳手架立桿搭設在12.6#的工字鋼上，角部的每根立桿用鋼絲繩兜拉卸載。

圖4 懸挑鋼梁錨固端預埋錨環安裝節點圖

圖5 吊環預埋安裝示意圖

圖6 轉角處懸挑布置示意圖

3.8 腳手架結構設置

懸挑腳手架的架體結構同落地時腳手架相同，主要包括立桿、橫桿、掃地桿、剪刀撐、腳手板、安全網等構件，具體施工時，應按照腳手架計算書以及相關技術規范的要求執行。

4 懸挑腳手架的監測

為保證架體的安全穩定，滿足施工使用要求，避免發生超出規范要求的沉降位移而發生坍塌事故，應對架體進行有效的監測。

（1）監測內容：懸挑架工字鋼懸臂端沉降變形和架體水平位移進行監測。

（2）測點布置：監測點分為基準點和位移監測點。基準點布置在永久建筑物上四周，根據實際情況8#樓共設置4個基準點，并做好保護；位移監測點布置在架體頂層、底層及每5步距的架體上。

（3）監測報警值：監測報警值應采用監測項目的累計變化量和變化速率值進行控制。架體水平位移累計值不得超過H/300，本工程水平位移報警值為65mm。工字鋼懸臂端累計變形值不得超過2Lf/250，本工程懸臂端報警值為10.4mm。

（4）監測頻率：位移監測頻率每周至少監測1次。監測數據變化量較大或速率加快時,應提高監測頻率。在施工過程中,監測數據超出報警值或變形速率突然加快時,立即停止施工,撤離所有人員待安全處理后再行施工。

5 設計施工中應注意的問題

5.1 轉角處型鋼的布置

在型鋼懸挑架的施工過程中，應特別注意在結構轉角處、凹凸面等平面變形位置的搭設，這些部位若不合理布置型鋼，極易產生受力集中的現象。因此，在這部分型鋼設計時，應計選取最不利的位置進行計算，型鋼布置采用放射狀，并專門繪制此處節點的大樣圖指導施工。

5.2 采用可拆卸的錨固裝置

以往的懸挑架錨固端常常采用U形壓環鋼筋作為錨固裝置，采取這種做法，型鋼容易發生橫向位移，因此，在本工程中，使用了可拆卸的錨固裝置（預埋環），見圖4。這種裝置將光圓鋼筋的彎折段預埋在樓板混凝土，鋼筋的兩端可以采用螺栓及角鋼進行安裝，從而起到固定型鋼的作用。這種方法對于型鋼的錨固作用更強，型鋼拆除時也更方便，安全性更高，經濟性更好。

6 結語

由于本工程場地受限，工期緊迫，采用懸挑式腳手架施工并不需要增加特殊的設備，既不影響上部結構的施工，也不影響基礎土方回填，彌補了施工場地受限的局限性，為施工提供了方便，縮短了工期，同時懸挑式腳手架拆搭方便，一次性投入不大，相對比較經濟。

本工程采用懸挑式腳手架，保證了工程施工安全和工期，并取得了較好的經濟效益，為今后此類工程施工積累了經驗。