花籃拉桿式型鋼懸挑腳手架施工技術(shù)

李子涵,吳凌峰,馮 飛，劉曉雷，楊 波（中國(guó)二十二冶集團(tuán)有限公司華東分公司，上海 200120）

1 工程概況

嘉興 2020 南 -025 地塊（暫定名）項(xiàng)目總承包施工工程位于浙江省嘉興市南湖區(qū)，總建筑面積 9.7 萬 m2，項(xiàng)目三面臨河，其中南側(cè)一棟單體周圍土層土質(zhì)較差，多為雜填土與濕陷性黃土，承載力難以滿足落地腳手架搭設(shè)的要求，進(jìn)行換土回填將產(chǎn)生額外費(fèi)用，施工工期也會(huì)被拉長(zhǎng)；樓棟寬度尺寸較小，普通懸挑腳手架懸挑鋼梁占用面積較多，影響后續(xù)施工，導(dǎo)致作業(yè)面縮減，施工難度也相應(yīng)增大。項(xiàng)目選定了花籃拉桿式型鋼懸挑腳手架應(yīng)用于施工作業(yè)。

本項(xiàng)目外腳手架的懸挑鋼梁選擇為 16 # 工字鋼進(jìn)行施工，腳手架于四層（8.91 m 處）進(jìn)行懸挑，16 # 工字鋼懸挑間距 ＜1.5 m，腳手架立桿在懸挑鋼梁上的間距沿建筑外立面方向的距離控制為 1.5 m，腳手架的立桿在型鋼長(zhǎng)度方向距離為 0.9 m，橫桿沿腳手架立桿每隔 1.8 m 設(shè)置一道，用于腳手架立桿的鋼管選擇外徑直徑為 48 mm 以上的鋼管，鋼管的壁厚需達(dá)到 3.0 mm 以上，腳手架連接各類桿件的扣件選擇為可鍛鑄鐵扣件，腳手板使用鋼笆腳手板，連接懸挑鋼梁的拉桿選用直徑為 20 mm 的鋼拉桿，花籃螺桿選用有效直徑為 14 mm 以上，用于調(diào)節(jié)拉桿長(zhǎng)度。鋼拉桿連接點(diǎn)與懸挑鋼梁錨固預(yù)埋件為預(yù)埋至結(jié)構(gòu)主體中的直徑為 25 mm 的預(yù)埋鋼管，在懸挑鋼梁安裝是使用有效直徑22 mm 以上的 4.8 級(jí)普通螺栓固定。

2 項(xiàng)目懸挑腳手架施工中的重點(diǎn)與難點(diǎn)

建筑主體結(jié)構(gòu)外立面形式變化較多，形狀不規(guī)則，主題上存在較多的陽臺(tái)、懸挑板、空調(diào)設(shè)備平臺(tái)、外掛線條等構(gòu)件。由于本工程的懸挑腳手架選定為花籃式拉桿懸挑腳手架，懸挑鋼梁使用預(yù)埋套管與螺栓固定于懸挑層樓板下方的結(jié)構(gòu)梁柱上，因此在懸挑樓層的懸挑板上方無需進(jìn)行鋼梁懸挑的設(shè)置。但在部分懸挑板下方的懸挑鋼梁需適當(dāng)增加長(zhǎng)度，且因外立面存在數(shù)量較多的懸挑結(jié)構(gòu)，復(fù)雜的外立面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致腳手架的平面布置、構(gòu)造設(shè)計(jì)與搭設(shè)時(shí)的施工及成本帶來不小的難度。

3 工藝優(yōu)缺點(diǎn)

相較于落地式懸挑腳手架，在施工過程中懸挑腳手架減少了對(duì)建筑物周邊地施工空間的占用，懸挑層下方的施工作業(yè)可提前開展。但傳統(tǒng)懸挑腳手架在施工中懸挑鋼梁需錨固于樓層板面之上，在后續(xù)二次結(jié)構(gòu)施工中需要考慮板面的懸挑鋼梁預(yù)埋錨固部分，對(duì)于建筑物陰陽角位置的懸挑往往會(huì)因鋼梁錨固長(zhǎng)度的限制難以施工，對(duì)于突出樓面的結(jié)構(gòu)構(gòu)件還需進(jìn)行開鑿或在鋼梁懸挑位置預(yù)留開口，后續(xù)進(jìn)行修補(bǔ)質(zhì)量往往難以達(dá)到整體澆筑的效果，且懸挑時(shí)使用的預(yù)埋件用量較多，施工架設(shè)較為不便。在花籃式懸挑腳手架的施工作業(yè)中，因其采用預(yù)埋件與螺栓配合直接將懸挑鋼梁錨固于梁、柱構(gòu)件上，建筑物內(nèi)部?jī)H有對(duì)拉螺栓與墊片，整體厚度可控制于幾 cm 之內(nèi)，節(jié)約了樓面施工作業(yè)空間，二次結(jié)構(gòu)可正常施工，陰陽角的懸挑鋼梁施工便利性大大增加，樓面預(yù)埋件用量也大大減少。[1]

4 施工工藝

4.1 工藝流程

樓層結(jié)構(gòu)施工是預(yù)埋螺栓—樓層混凝土養(yǎng)護(hù)—混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后安裝 16 # 工字鋼主梁—腳手架縱向掃地桿安裝—安裝第一步縱向水平桿—安裝第一步橫向水平桿—安裝連墻件—安裝第二步縱向水平桿—安裝第二步橫向水平桿—上部樓層混凝土養(yǎng)護(hù)完成—安裝拉桿—搭設(shè)欄桿— 加設(shè)剪刀撐—鋪設(shè)腳手板—張掛安全網(wǎng)。

4.2 上拉式懸挑腳手架基本構(gòu)造

花籃拉桿式懸挑腳手架，及為將外腳手架設(shè)置于由預(yù)埋的型鋼與帶花籃螺桿的斜拉的懸挑結(jié)構(gòu)上。

預(yù)埋鋼梁上連接的鋼拉桿數(shù)量應(yīng)根據(jù)懸挑鋼梁長(zhǎng)度確定，在懸挑鋼梁長(zhǎng)度為 1 300 mm 時(shí)選用單拉桿于結(jié)構(gòu)主體拉結(jié)；當(dāng)懸挑鋼梁長(zhǎng)度為 1 800 mm 時(shí)以及斜角部位鋼梁使用雙拉桿。

懸挑鋼梁與鋼拉桿的連接方式使用單螺桿進(jìn)行連接，拉桿上部采用單螺桿通過預(yù)埋件固定于結(jié)構(gòu)梁上，懸挑鋼梁使用雙螺栓固定于結(jié)構(gòu)主體上，懸挑鋼梁沿建筑外邊緣每1.5米設(shè)置一榀，嚴(yán)格控制間距。

在懸挑鋼梁的上部焊接短鋼筋，用于腳手架立桿在懸挑鋼梁上的固定。

4.3 受荷要求

在對(duì)腳手架進(jìn)行荷載計(jì)算時(shí)，一般情況下荷載值可以按照結(jié)構(gòu)腳手架 3.0 kN/m2取用。若有特殊要求可按照實(shí)際工況進(jìn)行計(jì)算，在施工的過程中，腳手架荷載值嚴(yán)禁超過在計(jì)算中選取的荷載值。

懸挑腳手架上方存在施工荷載時(shí)，作用于腳手架上的荷載應(yīng)均勻分布，嚴(yán)禁出現(xiàn)大量材料集中堆積在一處的情況。

建筑施工中使用的卸料平臺(tái)、滿堂腳手架禁止與腳手架進(jìn)行連接，以保證腳手架上無不利荷載，降低安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)。[2]

4.4 懸挑鋼梁設(shè)置要求

懸挑鋼梁的鋼筋拉桿在 1.3 m 時(shí)選用一道進(jìn)行拉結(jié)，在鋼梁長(zhǎng)度達(dá)到 1 800 mm 以及陰陽角處的懸挑鋼梁選用兩道拉桿與結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行拉結(jié)，當(dāng)拉桿使用為兩道時(shí)，禁止兩道拉桿使用同一塊埋板與建筑主體拉結(jié)，每道拉桿頂端和建筑拉結(jié)部位設(shè)置的埋板需單獨(dú)設(shè)置。

4.5 懸挑鋼梁拉結(jié)桿件施工前回頂措施

在進(jìn)行鋼拉桿的施工裝設(shè)前，需對(duì)懸挑樓基層框架的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，在鋼筋混凝土表面強(qiáng)度達(dá)到 C 15 后方可進(jìn)行施工作業(yè)，與此同時(shí)，懸挑樓層上部的第二層的拉桿一般已經(jīng)開始架設(shè)施工，因此在需要在懸挑層上部鋼拉桿開始施工架設(shè)前，在下部架體立桿上設(shè)置支托，用以支撐上層架體的荷載。在懸挑層還應(yīng)提前埋設(shè)短鋼管，在對(duì)上一層外腳手架進(jìn)行施工時(shí)，需使用長(zhǎng) 4.5 m 的鋼架進(jìn)行臨時(shí)拋撐間距 6 m，對(duì)懸挑鋼梁進(jìn)行支撐，保證鋼梁與其上腳手架施工時(shí)的穩(wěn)定性。

4.6 預(yù)埋螺栓套管

在剪力墻，結(jié)構(gòu)梁的施工作業(yè)時(shí)，按照懸挑鋼梁的平面分布進(jìn)行螺栓套管的預(yù)埋，在施工時(shí)還因?qū)瓧U與腳手架豎桿密切關(guān)注，還需對(duì)上拉桿套管與鋼梁中心線全部保持移位50 mm，以防拉桿與外架立桿產(chǎn)生碰撞影響安裝。為了保證后續(xù)施工中螺栓裝設(shè)的穩(wěn)固型，在設(shè)置鋼拉桿頂部的埋板之間需設(shè)定相應(yīng)距離。鋼套管預(yù)埋情況如圖 1、2、3 所示。

圖1 鋼套管預(yù)埋圖

圖2 A-A 剖面圖

圖3 B-B 剖面圖

4.7 懸挑鋼梁上方的架體的搭設(shè)

（1）懸挑腳手架在裝設(shè)前必須對(duì)懸挑鋼梁進(jìn)行場(chǎng)檢驗(yàn)，且檢驗(yàn)結(jié)果必須滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行鋼梁架體的搭設(shè)。外腳手架靠建筑外墻面的立桿切線與建筑外墻軸線之間距離取 300 mm 為宜，軸線位置方向應(yīng)與結(jié)構(gòu)高度切線位置方向呈高度平行垂直狀態(tài)。

（2）在施工作業(yè)時(shí)架體組合的第一步較為重要，其施工質(zhì)量關(guān)乎到架體整體的裝設(shè)效果，因此對(duì)水平度、垂直度和離墻距離嚴(yán)格把控。

（3）當(dāng)腳手架立桿長(zhǎng)度不足，需對(duì)其采取加長(zhǎng)措施時(shí)，上下兩根腳手架立桿的連接扣件只能使用對(duì)接扣件進(jìn)行加長(zhǎng)，上下兩根立桿的接頭在相鄰的位置需要交錯(cuò)進(jìn)行布置，在同一步距內(nèi)的立桿接頭不得相鄰，在同一步距內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)間隔立桿接頭在高度方向需錯(cuò)開 ≥500 mm 的距離；各個(gè)立桿接頭中心相距腳手架主節(jié)點(diǎn)不得大于縱距的1/3。

（4）腳手架的大橫桿設(shè)置于立桿內(nèi)側(cè)。在底部掃地桿處，將小橫桿設(shè)置于大橫桿之下使用扣件固定于腳手架立桿上。

（5）腳手架的剪刀撐在設(shè)置時(shí)，剪刀撐的寬度應(yīng) 4 跨設(shè)置一道，且寬度不得低于 6 m。剪刀撐鋼管與地面的角度應(yīng)設(shè)置在 45° ～ 60° 之間，剪刀撐的桿件在接長(zhǎng)時(shí)使用的方式可使用搭接或?qū)樱?dāng)剪刀撐桿件采用搭接的方式進(jìn)行接長(zhǎng)時(shí)，兩根桿件的搭接長(zhǎng)度 ≥1 000 mm，搭接處等間距設(shè)置3 道旋轉(zhuǎn)扣件固定，采用雙鋼管進(jìn)行搭接時(shí)，搭接接頭的位置應(yīng)錯(cuò)開 2 000 mm，剪刀撐的接頭位置應(yīng)控制于立桿上。

（6）腳手架扣件的螺栓在擰緊時(shí)，螺栓的扭力矩應(yīng)在40 ～ 65 N·m 之間，腳手架的縱橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐之間進(jìn)行固定時(shí)使用直角扣件與旋轉(zhuǎn)扣件固定于腳手架主節(jié)點(diǎn)位置，連接使用的直角扣件與旋轉(zhuǎn)扣件的中心線位置距離腳手架的主節(jié)點(diǎn)之間的距離 ≤150 mm。當(dāng)腳手架立桿采用對(duì)戒扣件進(jìn)行接長(zhǎng)時(shí)，對(duì)接扣件的開口位置應(yīng)朝向腳手架內(nèi)側(cè)；橫桿使用對(duì)接扣件時(shí)，對(duì)接扣件的開口位置應(yīng)向上。各類桿件端頭從腳手架扣件蓋板的邊緣伸出 100 mm 以上。

（7）懸挑型鋼梁節(jié)點(diǎn)。在型鋼與。懸挑主梁可采用 16 #工字鋼（可根據(jù)實(shí)際施工工況計(jì)算選取），根據(jù)懸挑長(zhǎng)度可分為普通型及加長(zhǎng)型。普通型長(zhǎng)度為 1.2 m，1.35 m，1.80 m，加長(zhǎng)型長(zhǎng)度為 1.90 ～ 2.90 m。加長(zhǎng)型采用雙道斜拉桿滿足計(jì)算要求。花籃斜拉桿通過φ20 帶螺栓的鋼拉桿以及中間配有 M 50 的高強(qiáng)螺母組成。懸挑主梁及花籃斜拉桿均 通過高強(qiáng)螺栓固定在結(jié)構(gòu)梁上，花籃斜 拉桿下端與懸挑梁上的連接板通過螺栓連接。沿建筑物周長(zhǎng)每 1.5 m 布置一道懸 挑主梁。外腳手架立桿固定于懸挑鋼梁上的預(yù)先焊接的短鋼筋頭上，通過拉墻鋼管與建筑物相連，使得整個(gè)花籃式懸挑腳手架搭設(shè)完成，以供施工人員使用。

5 結(jié) 語

結(jié)合本項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況，通過對(duì)落地式腳手架、普通懸挑腳手架與花籃式懸挑腳手架之間進(jìn)行對(duì)比分析，最終選用花籃式懸挑腳手架，能夠降低立面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物上腳手架的施工難度，由于直接使用結(jié)構(gòu)梁側(cè)面錨固的方式，花籃懸挑腳手架節(jié)約了懸挑樓層中的施工作業(yè)空間，同時(shí)對(duì)于建筑物周邊的地面減少占用。且無預(yù)留洞口，在后期封堵時(shí)減少了難度以及滲漏隱患與費(fèi)用。花籃懸挑腳手架在受力形式上可大幅堅(jiān)守懸挑鋼梁的端部變形，增加了安全系數(shù)，具有推廣價(jià)值。