高層建筑型鋼懸挑腳手架設(shè)計(jì)特點(diǎn)及施工技術(shù)研究

劉 洋

（山東中鋼招標(biāo)有限公司，山東 青島 266033）

高層建筑物已經(jīng)成為城市的重要標(biāo)志，數(shù)量越來(lái)越多，人們更加關(guān)注高層建筑的施工質(zhì)量。在高層建筑施工的過(guò)程中，懸挑腳手架是不可或缺的，通過(guò)合理應(yīng)用高層建筑型鋼懸挑外腳手架施工技術(shù)，能夠有效控制工程造價(jià)。當(dāng)前來(lái)看，建筑工程項(xiàng)目中懸挑腳手架的應(yīng)用依然存在一些問(wèn)題，需要對(duì)其原因進(jìn)行分析，并采用科學(xué)有效的解決措施。

1 高層建筑型鋼懸挑外腳手架

高層建筑工程施工中采用型鋼懸挑外腳手架，主要是發(fā)揮其支撐作用。在搭設(shè)鋼懸挑外腳手架的時(shí)候，與落地腳手架相比較，成本明顯提高，而且應(yīng)用中缺乏穩(wěn)定性。但是，在高層建筑施工規(guī)定中已經(jīng)很明確，在搭設(shè)雙排落地架的時(shí)候，高度要控制在50 m以?xún)?nèi)，否則，就要使用懸挑腳手架，能夠有效分擔(dān)上部架體的自重和施工荷載。當(dāng)進(jìn)入到實(shí)際施工的過(guò)程中，由于施工有具體要求，而且要求有較高的美觀度，當(dāng)落地架拆除之后，保持施工現(xiàn)場(chǎng)整潔，以做到文明施工。

按照規(guī)范要求，考慮到高層建筑要安全施工，要求型鋼懸挑外腳手架的高度要控制在20 m以?xún)?nèi)，而且所使用的型鋼為雙軸對(duì)稱(chēng)界面。按照設(shè)計(jì)要求將鋼梁的型號(hào)以及錨固件的型號(hào)都固定下來(lái)，保證鋼梁截面的高度要超過(guò)160 mm。在鋼筋混凝土樓板的結(jié)構(gòu)上要將懸挑梁的尾端固定好，錨固螺栓要超過(guò)16 mm。

2 高層建筑型鋼懸挑外腳手架設(shè)計(jì)、施工以及材料

在進(jìn)行高層建筑施工中需要使用型鋼懸挑外腳手架，對(duì)于腳手架的設(shè)計(jì)以及有關(guān)的施工技術(shù)要詳細(xì)分析，還要明確選擇材料的方向，充分考慮到高層建筑施工的特點(diǎn)。具體如下：

2.1 高層建筑結(jié)構(gòu)所具備的特點(diǎn)

高層建筑工程施工中，材料的選擇至關(guān)重要，要求所選擇的材料要有較高的強(qiáng)度，且硬度符合要求，選用的鋼管不容易產(chǎn)生變形，而且要保證鋼管表面有一定的平滑度，使得鋼管在施工中使用有很強(qiáng)的牢固度，避免產(chǎn)生裂紋。

2.2 基于材料的抗壓力、抗拉力的性能

材料是否具有抗拉性能對(duì)型鋼懸挑外腳手架的應(yīng)用效果起到了決定性的作用，也決定了能夠承受的工作強(qiáng)度。所以，選用的材料要具有很高的抗拉能力，且抗拉力性能良好，使得型鋼懸挑外腳手架應(yīng)用具有很高的可靠性。

2.3 所選擇的螺栓有很強(qiáng)的可靠性

在應(yīng)用螺栓的時(shí)候，要保證型鋼懸挑外腳手架結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，所以，在應(yīng)用螺栓的時(shí)候要保證其良好性能。

3 合理選擇施工方案

在對(duì)本工程施工的過(guò)程中，包括施工的工期、工程施工質(zhì)量、工程施工安全以及合同要求等等都需要充分考慮，所以，在選擇工程施工方案的時(shí)候，要重點(diǎn)考慮如下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

其一，在對(duì)架體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要保證結(jié)構(gòu)安全，有較高的可靠性，且造價(jià)經(jīng)濟(jì)具有合理性。

其二，處于規(guī)定的條件下，處于使用期限內(nèi)，對(duì)于預(yù)期的安全性以及耐久性都能夠充分滿足。

其三，對(duì)于材料的選用過(guò)程中，要保證所使用材料的通用性，而且還要具有可周轉(zhuǎn)性，能夠被充分利用起來(lái)，確保保養(yǎng)維修更加方便。

其四，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型的過(guò)程中，要能夠做到受力明確，保證構(gòu)造措施符合要求，升降以及搭拆都非常方便，檢查和驗(yàn)收都非常方便。

其五，在進(jìn)行懸挑外腳手架搭設(shè)的過(guò)程中，要與JCJ59-99檢查標(biāo)準(zhǔn)相符合，與工地的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合，同時(shí)，還要對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)綜合考慮。具體而言，在進(jìn)行懸挑外腳手架搭設(shè)的時(shí)候可以采用如下方案：

如果是高層建筑的3層樓面以下，使用鋼管落地腳手架即可，但是，如果是3層樓面以上，使用普通型鋼懸挑腳手架是比較合適的，主要分為五個(gè)懸挑段：懸挑段1，在3層至8層之間；懸挑段2，在9層至14層之間；懸挑段3，在15層至20層之間；懸挑段4，在21層至26層之間；懸挑段5，在27層至構(gòu)架頂之間。

4 合理選擇腳手架材料

如果是鋼管落地腳手架，通常外徑為48 mm，壁厚是3.5 mm，要求鋼管的表面要平直光滑，不能存在質(zhì)量問(wèn)題，諸如裂紋、壓痕、分層、硬彎以及劃道等等。如果鋼管是新購(gòu)進(jìn)的，要有質(zhì)量合格證。在進(jìn)行腳手架施工之前，對(duì)于入場(chǎng)鋼管要做好取樣工作，有相關(guān)國(guó)家資質(zhì)的試驗(yàn)單位，對(duì)于鋼管進(jìn)行試驗(yàn)，主要是抗彎力學(xué)以及抗拉力學(xué)試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中所獲得的結(jié)果與設(shè)計(jì)要求相符合。各項(xiàng)指標(biāo)合格之后，就可以用于施工當(dāng)中。

在高層建筑工程施工的過(guò)程中，搭設(shè)鋼管腳手架的時(shí)候可以使用可鍛鑄造扣件，要求其不能存在各種缺陷，諸如裂紋、縮松、氣孔以及砂眼等等，扣件規(guī)格要與鋼管匹配，保證貼和面平整，活動(dòng)的部位要有一定的靈活度，在夾緊鋼管的時(shí)候，開(kāi)口的位置最小距離也要超過(guò)5 mm。鋼管螺栓擰緊力矩達(dá)為65 N/m的時(shí)候，不能破壞。如果所使用的扣件不是新的，需要將扣件取樣，送到有國(guó)家資質(zhì)的試驗(yàn)單位，對(duì)扣件抗滑力等進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)所獲得的結(jié)果對(duì)于設(shè)計(jì)要求充分滿足之后才能在施工的過(guò)程中使用。

在搭設(shè)架子之前需要做好保養(yǎng)工作，進(jìn)行除銹之后統(tǒng)一涂色。通常而言，腳手架的立桿、防護(hù)欄桿、踢腳桿都會(huì)涂成黃色，剪力撐為紅白相間色。底排的立桿以及掃地桿都是紅白相間色。安全網(wǎng)最好是密目式的，網(wǎng)目要滿足2000目/100 cm2，進(jìn)行耐貫穿試驗(yàn)的時(shí)候不穿透，單張網(wǎng)規(guī)格為1.6×1.8 m，重量超過(guò)3 kg，涂上綠色。對(duì)其性能方面的要求具有阻燃性，所使用的安全網(wǎng)必須要有產(chǎn)品生產(chǎn)許可證以及質(zhì)量合格證，準(zhǔn)用證由建筑安全監(jiān)督管理部門(mén)發(fā)放。

連墻件所采用的鋼管，要求其材料質(zhì)量與當(dāng)前現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素鋼結(jié)構(gòu)》（GB 700-88）中有關(guān)Q235A鋼的要求相符合。對(duì)于型鋼水平懸挑桿，可以根據(jù)工程實(shí)際需要采用16a號(hào)槽鋼。預(yù)埋螺栓的直徑通常為20 mm，選擇6×19鋼絲繩，鋼絲繩的公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度要符合規(guī)定的要求，通常為1700 MPa，直徑為15.5 mm。

5 高層建筑型鋼懸挑外腳手架的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行高層建筑型鋼懸挑外腳手架的設(shè)計(jì)中，要對(duì)施工載荷、風(fēng)荷載數(shù)額的限定值以及風(fēng)壓、對(duì)風(fēng)壓高度的變化情況、腳手架擋風(fēng)系數(shù)和架拉桿長(zhǎng)度系數(shù)以及對(duì)于設(shè)計(jì)中規(guī)定斜拉鋼絲繩安全系數(shù)都要予以明確。

5.1 對(duì)施工載荷要明確

現(xiàn)在的城市建筑向規(guī)模化方向發(fā)展，就要提升施工荷載，這是至關(guān)重要的。在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，型鋼懸挑外腳手架設(shè)計(jì)非常重要，需要充分考慮到載荷的大小，并在設(shè)計(jì)中不斷調(diào)整，保留設(shè)計(jì)流程符合要求。

5.2 對(duì)于風(fēng)荷載數(shù)額的限定值以及風(fēng)壓要明確

對(duì)于荷載數(shù)額的限定值要采用計(jì)算的方式確定下來(lái)，還要確定風(fēng)壓的大小，由此使得高層建筑型鋼懸挑外腳手架設(shè)計(jì)順利展開(kāi)，且設(shè)計(jì)方案得以?xún)?yōu)化。

5.3 對(duì)風(fēng)壓高度的變化情況要予以明確

在進(jìn)行高層建筑施工的過(guò)程中會(huì)有風(fēng)壓?jiǎn)栴}存在，這對(duì)建筑工程的安全性和穩(wěn)定性都有重要的影響。在設(shè)計(jì)型鋼懸挑外腳手架的時(shí)候，要合理控制其高度，界定于20～30 m即可。

5.4 對(duì)腳手架擋風(fēng)系數(shù)和架拉桿長(zhǎng)度系數(shù)加以確定

在確定腳手架架拉桿長(zhǎng)度系數(shù)以及擋風(fēng)系數(shù)的時(shí)候，主要涵蓋的內(nèi)容包括敞開(kāi)式腳手架擋風(fēng)系數(shù)以及安全網(wǎng)擋風(fēng)系數(shù)，使得腳手架拉桿有較高的服務(wù)性能。

5.5 對(duì)于設(shè)計(jì)中規(guī)定斜拉鋼絲繩安全系數(shù)予以明確

在整個(gè)建筑工程中，使用斜拉鋼絲繩的時(shí)候要保證其安全穩(wěn)定性，就要明確其安全系數(shù)，提高構(gòu)件連接的抗滑移能力，使得斜拉鋼絲繩的安全系數(shù)有所提高。

在設(shè)計(jì)高層建筑型鋼懸挑腳手架的時(shí)候，對(duì)于施工載荷的大小要明確，確定風(fēng)荷載數(shù)額限定值、風(fēng)壓高度的變化系數(shù)以及風(fēng)荷載數(shù)額限定值，還要保證斜拉鋼絲繩的安全系數(shù)以及風(fēng)壓高度變化系數(shù)。在高層建筑施工中應(yīng)用型鋼懸挑腳手架，需要充分考慮各項(xiàng)因素，確保所設(shè)計(jì)的高層建筑型鋼懸挑腳手架更加科學(xué)全面，提高其使用性能。

6 高層建筑型鋼懸挑外腳手架施工技術(shù)

6.1 高層建筑型鋼懸挑外腳手架的搭建順序

以某棟住宅建筑為例，該建筑的高度是23層，樓的高度是72 m，建筑等級(jí)設(shè)定為一級(jí)，安全結(jié)構(gòu)等級(jí)設(shè)定為二級(jí)，50年的使用年限。在搭設(shè)型鋼懸挑外腳手架的時(shí)候，具體的流程如下：其一，合理安裝懸挑構(gòu)件；其二，固定好型鋼懸挑外腳手架的底座，在其上面從角落向中心立桿；其三，當(dāng)立桿樹(shù)立完成之后，在周?chē)惭b大橫桿并不定好。

在操作中，對(duì)欄桿以及大橫桿基礎(chǔ)進(jìn)行安裝的過(guò)程中，要求各個(gè)邊角都要將三四個(gè)立桿樹(shù)立起來(lái)，當(dāng)立桿樹(shù)立完成之后進(jìn)行檢查，查看其是否保持垂直狀態(tài)，立桿與橫桿都要保持在同一個(gè)水平線上。完成檢查工作之后，將螺栓安裝好，固定的力量介于45～55 N/m之間。

上面的工作完成之后，就意味著完成了懸挑腳手架起點(diǎn)階段部分，后面的搭建工作也按照這個(gè)流程進(jìn)行。

在搭建工作中，要求完成第一圈的搭建之后，工作人員需要嚴(yán)格檢查安裝質(zhì)量，保證腳手架的質(zhì)量與有關(guān)規(guī)范相符合。當(dāng)完成檢查工作之后，各項(xiàng)指標(biāo)合格，才能進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)的搭建。當(dāng)所有的搭建工作完成之后，要進(jìn)行一次全面檢查，確保腳手架提高的過(guò)程中整體質(zhì)量穩(wěn)定。

6.2 安裝懸挑腳手架

安裝懸挑腳手架的時(shí)候要嚴(yán)格按照順序進(jìn)行，對(duì)裝修構(gòu)件的具體要求要明確。具體的工作中需要做到以下幾點(diǎn)：

其一，對(duì)立桿的要求要明確。在進(jìn)行立桿安裝的過(guò)程中，確保立桿之間的距離為1.5 m，即便存在誤差，也要控制在5 mm之內(nèi)，如果垂直方向存在誤差，要控制在10 mm以?xún)?nèi)。

其二，對(duì)掃地橫桿的要求要明確。安裝橫桿的過(guò)程中，需要采用對(duì)接的方法，橫桿之間的步距要控制在1.8 m，而且高度的差距不能超過(guò)2 cm。

其三，對(duì)立桿扣件的要求要明確，需要采用交錯(cuò)布置的方式，將立桿的地方要錯(cuò)開(kāi)。立桿之間的距離要超過(guò)500 mm。

6.3 相關(guān)安全措施

搭建懸挑腳手架的時(shí)候，對(duì)于以下的安全措施要高度重視：其一，在搭建立桿的時(shí)候，初期階段，每間隔幾個(gè)立桿就要將一個(gè)拋撐安裝好，當(dāng)安裝好構(gòu)件之后加以固定，之后才能拆除。其二，工作人員將型鋼懸挑外腳手架搭建好之后，需要合理規(guī)劃工作區(qū)域，并做好標(biāo)志，施工現(xiàn)場(chǎng)不能有閑雜人員，做到科學(xué)調(diào)度，保證施工的協(xié)調(diào)性。需要注意的是，要防止腳手架掉落，保證工作人員的安全，避免造成居民傷亡，所以，固定好腳手架非常重要。其三，在搭建型鋼懸挑外腳手架的時(shí)候，其速度要與施工的進(jìn)入配合好，不能太快，也不能很慢，腳手架的高度要低于周?chē)倪B墻桿，即便是超過(guò)了，也要控制在兩步以?xún)?nèi)。其四，完成型鋼懸挑外腳手架施工之后，要保證其穩(wěn)定性，而且還要與結(jié)構(gòu)立即拉結(jié)。其五，在設(shè)計(jì)型鋼懸挑外腳手架及預(yù)留水平挑桿以及吊環(huán)的時(shí)候，就需要做好標(biāo)注。

6.4 拆除事項(xiàng)分析

在拆除型鋼懸挑外腳手架的時(shí)候，與安裝相同，需要按照科學(xué)的方法進(jìn)行，整個(gè)的流程要符合要求，所以，要合理安排拆除工作，需要高度重視的是，拆除的過(guò)程中要重視安全問(wèn)題。注意的安全事項(xiàng)如下：

其一，在拆除腳手架之前要做好技術(shù)交底工作，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)影響施工的材料和物品清除，確保施工安全進(jìn)行。比如，拆除架空線路以及外腳手架的時(shí)候，不僅拆除人員要承擔(dān)這項(xiàng)工作，警戒標(biāo)志的四周也要有工作人員，所有與施工無(wú)關(guān)的人員都不能進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)，還要指揮拆除施工，保證施工安全，且信息聯(lián)系暢通。在進(jìn)行施工的過(guò)程中，所有的工作人員都不能離開(kāi)施工現(xiàn)場(chǎng)，拆除所有的扣件之后不能隨意擺放，特別是扣件以及桿件，送出工地的時(shí)候不能采用疊放的方式。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面的研究可以明確，城市化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，高層建筑成為重要的趨勢(shì)。在進(jìn)行高層建筑施工的過(guò)程中，懸挑腳手架是不可或缺的，是確保施工順利展開(kāi)，保證施工安全的關(guān)鍵。所以，對(duì)高層建筑懸挑腳手架施工技術(shù)進(jìn)行研究是非常必要的，其也是推進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵。