不規則立面建筑型鋼懸挑腳手架施工技術研究

程學明，羅國嶺，孫佳

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

1 引言

腳手架施工需要滿足一定的設計要求，并采用規范化的施工方式應對復雜的施工環境，構建穩定的施工平臺。腳手架懸挑長度通常在1.2～1.5 m，需要嚴格按照施工要求進行施工，降低大跨度對懸挑的影響，確保腳手架的受力穩定。在不規則立面的影響下，腳手架施工的難度會增加，需要確保施工方案的完善性，促使立面施工有序開展。

2 不規則立面建筑型鋼懸挑腳手架施工準備

2.1 材料選擇

腳手架施工過程中，需要注重材料的選擇，一方面，應將材料組件準備齊全，確保能夠順利搭接腳手架，提高各部分構件連接的穩定性。另一方面，需要保證材料本身的質量，對腳手架的損傷情況進行檢查，避免施工安全事故。腳手架施工前，需要對組件的質量合格證書進行檢查，確保腳手架的出廠質量，同時，還要對腳手架進行現場核驗，將存在損傷的腳手架進行剔除，控制好腳手架的整體質量。核驗過程中，需要對鋼管的直徑進行檢驗，確保鋼管之間能夠順利組裝，使鋼管達到安全性能指標。對于存在銹蝕、裂紋的鋼管，應及時進行更換，提高構件應用的安全性，做好材料準備工作[1]。

2.2 人員準備

不規則建筑施工較為復雜，需要進行人員方面的準備，選擇合適的施工人員，采用適宜的施工形式。施工人員需要具備從業資格證明，具有一定的工作經驗，能夠熟練掌握腳手架的使用，防止在操作過程中出現失誤，增加施工過程的安全隱患。不規則立面建筑施工需要進行高層作業，施工人員應具有較強的心理素質，在確保安全的前提下適應高空環境，能夠在腳手架上迅速完成攀爬，保證施工過程安全進行。施工前，需要對人員進行培訓，對其講解高空作業的規范，提高腳手架施工的正確性，采用規范化的施工形式，做好施工安全控制工作。同時，需要做好技術交底工作，對關鍵施工技術進行確認，確保施工人員能夠掌握施工要點，提高腳手架施工的合理性。

3 不規則立面建筑型鋼懸挑腳手架施工方案

3.1 懸挑外架方案

不規則立面施工過程中，需要對懸挑外架進行設計（見圖1），提高懸挑結構的控制效果。腳手架的搭建受到立面結構的影響，方案設計前，需要對立面結構展開分析，通過懸挑腳手架應對立面的不規則變化，確保懸挑分布的合理性。而且，建筑立面的不規則性會影響下梁結構，導致架梁無法順利搭建。為此，應采用預埋的方式，通過錨栓對架梁進行預埋，對腳手架的架梁結構進行補充，保證腳手架結構的完整性。錨栓的預埋深度不能小于20 cm，確保預埋結構搭接的穩定性。對結構層進行設計時，需要對露臺的數量進行控制，確保預埋長度的統一性，防止由于預埋問題造成浪費，對預埋結構進行有效設計。同時，需要注重剪力撐的使用，對架體的穩定性進行鞏固，確保立桿布置的有效性。剪力撐的搭設寬度不能小于4跨，否則將會影響整體支撐效果。應當合理控制桿件的搭接距離，以提高搭接點的穩固性，降低立桿的拉結作用。另外，需要對腳手架的模型進行分析，利用BIM技術構建模型，對腳手架的結構特征展開分析，確保鋼管、節點等構件的數量，使立桿排布能夠得到精準布置。另外，BIM模型能夠模擬腳手架的搭建過程，使施工人員對構件位置的掌握更加精準，提高架體的穩定性[2]。

圖1 懸挑外架

3.2 受力計算

腳手架施工需要注重架體的穩定性控制，做好其受力分析工作，對腳手架的搭接效果進行檢驗。立桿是腳手架的重要支撐結構，長度一般在7.2～7.8 m，需要對其展開荷載計算，防止立桿出現彎曲、斷裂等現象，保障立桿受力的均勻性。

在不考慮風荷載的情況下，立桿受力計算公式為：

在考慮風載荷條件下，立桿受力計算公式為：

式中，N為立桿軸向力設計值，N；N1為立桿結構軸向力，N；N2為立桿自重軸向力，N；Qk為立桿施工荷載下的軸向力，N。

另外，還需要對立桿的彎矩進行分析。彎矩是導致立桿彎曲的主要因素，需要對彎矩狀況展開分析，對彎矩進行控制可以減少彎矩對腳手架結構的影響。具體計算公式為：

式中，Mw為立桿所受彎矩，N·m；Mwk為立桿風荷載標準值產生的彎矩，N·m。

4 不規則立面建筑型鋼懸挑腳手架施工要點

4.1 立桿排布

立桿是腳手架的重要支撐結構，需要確保立桿分布的合理性，使分布情況與不規則立面相匹配。立桿排布需要根據受力情況進行分析，構建立桿結構的受力分析模型，驗證立桿布置的可行性。底部立桿布置時，通常采用交錯布置的形式對立桿布置的合理性進行檢驗，防止出現立桿布置不穩定的情況。立桿的錯開距離應控制在500 mm以上，使接頭之間呈現一定的跨度，保證腳手架整體性能的穩定性。立桿布置應結合BIM模型，對立桿的工程量展開分析，同時確定立桿的分布情況，保證架體整體結構的穩定性，防止出現架體不穩定的情況。立柱排布過程中，需要注重邊界線的設定，對立面的結構輪廓展開分析，使立桿布置基于實際情況進行。

4.2 連墻件

由于在腳手架的搭建過程中，需要對連墻件進行預埋處理（見圖2），因此，建筑的不規則立面會影響腳手架的搭建。連墻件應根據結構邊界進行設置，對受力模型展開分析，使連墻件能夠布置在主節點上，提高對架體的鞏固效果。同時，需要對預埋的偏移距離進行控制，不能大于300 mm，否則會影響連墻件的連接效果。預埋件應穿插到框架梁中，做好預埋件的變形控制，提高對預埋效果的控制作用。在預埋過程中，還要注重拉結點的布置，綜合考慮其平面位置與長度，使拉結點受力良好，保障架體的穩固性。

圖2 連墻件

4.3 搭設順序

腳手架搭接過程中，需要遵守一定的順序，確保搭接質量和效率。首先，需要按照大橫桿、小橫桿的順序進行搭接。其次，需要搭接臨時支撐杠，對架體結構進行臨時支撐，使架體能夠跨越建筑不規則立面部分，提高立桿的臨時穩固性。在連墻桿搭建完成后，可進行拆卸。然后，需要對連墻桿、剪刀撐等進行搭接，對腳手架的細部結構進行補充，確保架體搭接的有序性。最后，需要注重搭接部分的規格控制，對吊架、挑網、掛網等進行搭接時，應進行技術方面的審核，控制好搭接質量，對腳手架搭接過程進行充分指導[3]。

4.4 剪力撐

剪力撐是腳手架的重要結構（見圖3），對立桿有固定作用，搭接距離應在1 m以上，以提高搭接部位的穩定性。剪力撐是實現縱向穩定的關鍵，能夠對桿件的受剪情況進行控制，提高桿件布置的有效性，將剪力控制在一定范圍。對剪力撐進行布置時，水平夾角一般在45°～60°，以降低外部荷載對剪力撐的影響，防止桿件發生集中受力。剪力撐具有搭接長度的要求，搭接長度在1.0～1.5 m，通過旋鈕對其進行固定，使剪力撐在架體中呈現三角結構，進而保證整體結構的穩定性。剪力撐需要隨著建筑結構的增高而加設，搭接過程中不能留有空隙，對于關鍵部位，應采用正反剪力撐進行加固。

圖3 剪力撐

4.5 安全隔斷

腳手架施工過程中，需要注重安全隔斷的設計，確保結構的安全性。在懸挑腳手架結構中，需要在立面設置安全網進行封鎖，安全網由綠色尼龍繩編織而成，能夠提高施工人員攀爬過程的安全性，保障施工人員的人身安全。對于懸挑腳手架的首層，應采用厚木板進行鋪裝，板厚不能小于60 mm，否則會影響板材的支撐效果。每層立桿附近需要設置安全網，同時做好固定工作，采用螺栓加固的形式提高固定方法的有效性。另外，在安全網上還要捆綁密布網，提高網狀結構的安全性。

4.6 安全檢測

腳手架搭接完成后，需要進行安全檢測，檢驗腳手架的搭接質量。驗收過程中，需要參考GB 51210—2016《建筑施工腳手架安全技術統一標準》，對腳手架進行嚴格地檢測，提高腳手架使用的規范性。驗收工作主要包含以下內容：（1）對桿件的連接情況進行檢測，確保連接過程的牢固性，防止桿件出現松動現象，使桿件能夠起到穩定的支撐作用。（2）對底座、立桿等進行檢查，確定無懸空情況出現，避免立桿發生滑落，影響搭接的穩定效果。（3）對扣件螺栓進行檢查，確定關鍵點固定的牢固程度，對關鍵部分應進行加固處理。（4）檢測立桿的垂直度，降低彎矩對立桿的影響，提高立桿的穩定支撐作用。

5 結語

綜上所述，腳手架是建筑施工的重要平臺，其施工具有一定的難度，尤其是在不規則建筑條件下，因此，應對腳手架的搭接引起重視，確保搭接過程的穩定性，實現腳手架的穩定支撐，防止施工過程出現安全問題，提高安全控制措施的有效性。