高層建筑懸挑腳手架搭設(shè)施工技術(shù)

許建興

(山西六建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030021)

懸挑腳手架是高層建筑中常用的輔助裝置，規(guī)范搭設(shè)是保障腳手架穩(wěn)定性以及提升施工安全性的重要舉措，深入探討懸挑腳手架搭設(shè)施工技術(shù)對(duì)工程發(fā)展有益，基于此，下文做具體分析。

1 懸挑式腳手架的基本參數(shù)

1)起挑層高：根據(jù)建筑工程施工要求而定，通常從第4層、5層開始起挑；2)挑梁規(guī)格：根據(jù)荷載條件選擇合適規(guī)格的工字鋼或其它質(zhì)量可靠的型鋼；3)步寬：約為1.0m，即立桿橫向間距；4)步距：約為1.8m；5)單挑高度：不超過(guò)24m，否則專項(xiàng)研究風(fēng)荷載取值、架體及連墻件構(gòu)造，采取加強(qiáng)措施，以保證懸挑腳手架的穩(wěn)定性；6)連墻件的間距：水平間距不超過(guò)縱距的3倍，豎向間距不超過(guò)步距的2倍，每根連墻件的覆蓋面積最多為27m2；7)總高度：懸挑腳手架主要用于高度不超過(guò)100m的高層建筑，腳手架高度主要根據(jù)工程施工要求和建筑高度而定，若在高度超過(guò)100m的建筑中采用懸挑腳手架，應(yīng)專項(xiàng)研究風(fēng)荷載取值、架體及連墻件構(gòu)造，采取加強(qiáng)措施，以保證懸挑腳手架的穩(wěn)定性[1]。

2 工程概況

某建筑工程包含20棟住宅樓和地下車庫(kù)，包含3棟三單元樓和17棟二單元樓。建筑工程采用到懸挑腳手架，以三單元樓為例，腳手架從二層(2.9m)處開設(shè)搭設(shè)，二層至八層(20.3m)第一次懸挑，八層至女兒墻面(32.5m)第二次懸挑，兩次懸挑高度分別為17.4m、12.2m。懸挑型鋼梁長(zhǎng)度為3200mm，伸入樓面1800mm，布設(shè)間距為1500mm，尾部通過(guò)預(yù)埋件固定拉環(huán)穩(wěn)固至樓面。立桿布設(shè)在型鋼縱向水平梁上，步距1.80m，最大搭設(shè)高度為18.0m。懸挑腳手架高出頂部作業(yè)層1.5m，滿足安全施工要求，以18.9m(17.4m+1.5m)作為架體受力計(jì)算高度。

3 懸挑腳手架的主要材料

鋼管外徑48.3mm，壁厚3.6mm，外徑、壁厚的允許偏差分別為±0.5mm、±0.36mm。鋼管結(jié)構(gòu)完整、形態(tài)良好，無(wú)受損、彎曲等問(wèn)題，表觀平整且光滑，不附著雜物，不產(chǎn)生銹跡，使用前檢驗(yàn)鋼管的規(guī)格，清理鋼管的雜物并均勻涂刷防銹漆。鋼管統(tǒng)一由具有資質(zhì)的廠商提供，需出具出廠合格證、質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，進(jìn)場(chǎng)時(shí)安排檢驗(yàn)?？奂彩菓姨裟_手架的重要材料，廠商應(yīng)提供質(zhì)量證明資料，進(jìn)場(chǎng)時(shí)檢驗(yàn)，禁止任何變形、裂縫、受損或存在其它缺陷的扣件進(jìn)場(chǎng)。通過(guò)扭力扳手檢驗(yàn)扣件螺栓擰緊力矩，以40N·m～65N·m為宜，使腳手架節(jié)點(diǎn)的剛性達(dá)標(biāo)。

4 懸挑腳手架搭設(shè)施工技術(shù)

4.1 搭設(shè)流程

按照“懸挑梁→立桿→縱向水平桿→橫向水平桿→立桿→第二步縱向水平桿、橫向水平桿…”的流程進(jìn)行懸挑腳手架搭設(shè)作業(yè)，逐步遞進(jìn)，最終成型。每搭設(shè)一處構(gòu)件后，隨即檢查布設(shè)位置、穩(wěn)定性，從源頭管控，保障最終的腳手架搭設(shè)質(zhì)量[2]。

4.2 搭設(shè)要求

相鄰立桿節(jié)點(diǎn)不設(shè)在同步同跨內(nèi)，接頭中心距主節(jié)點(diǎn)不超過(guò)步距的1/3，接頭在高度方向錯(cuò)開不少于500mm，統(tǒng)一按此方法交錯(cuò)布置各立桿的對(duì)接扣件。

通過(guò)剪刀撐和橫向支撐共同提升腳手架的穩(wěn)定性，每道剪刀撐寬度不少于4跨且至少為6m，每道跨越4～6根立桿。腳手架一個(gè)立面總距在3000mm以內(nèi)時(shí)，設(shè)之字型斜撐，總距為3000mm～6000mm時(shí)設(shè)單獨(dú)交叉剪刀撐。剪刀撐的搭接部位均設(shè)置2個(gè)或更多的旋轉(zhuǎn)扣件，搭接長(zhǎng)度不少于1000mm。腳手架的支撐斜桿在1～2步內(nèi)呈之字型布設(shè)，統(tǒng)一從底部開始逐步向上延伸，橫向支撐布設(shè)間距為每隔6跨設(shè)置一處。在立桿內(nèi)側(cè)設(shè)縱向水平桿，用對(duì)接扣件連接。平鋪對(duì)頭搭接腳手板，用鉛絲及Φ12鋼筋壓牢腳手板端頭，同時(shí)對(duì)接部位應(yīng)雙排布置，加密此處橫向水平桿，布設(shè)間距最多為300mm。

4.3 安裝配套裝置

懸挑腳手架的配套裝置主要指的是用作連接、穩(wěn)固的U型螺栓、吊環(huán)等，設(shè)置方法為：每根型鋼設(shè)3個(gè)U型螺栓；樓板厚度達(dá)到120mm或更厚時(shí)才可在樓板上錨固，否則采取加固措施；斜拉鋼絲繩吊環(huán)預(yù)埋至型鋼正上方。錨環(huán)大樣，如圖1所示。

圖1 懸挑腳手架錨環(huán)大樣圖(mm)

4.4 安裝型鋼懸挑梁及連梁

型鋼布設(shè)間距為1.5m，錨固長(zhǎng)度不少于懸挑長(zhǎng)度的1.25倍。型鋼布設(shè)到位后，焊接高度為200mm的φ25鋼筋，形成立桿的定位點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)梁處設(shè)懸挑鋼梁的支撐點(diǎn)，鋼梁布設(shè)范圍內(nèi)存在剪力墻時(shí)，根據(jù)鋼梁布設(shè)要求在墻底預(yù)留配套規(guī)格的孔洞，也可預(yù)埋鋼板焊接固定。

4.5 緊固斜拉鋼絲繩

1)鋼絲繩的安裝作業(yè)在上層樓面混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%時(shí)進(jìn)行，在距懸挑梁端部100mm處的下方滿焊長(zhǎng)200mm的φ25mm鋼筋，采用此方法提升鋼絲繩的穩(wěn)定性。斜拉鋼絲繩布設(shè)到位后，應(yīng)與鋼梁保持45°～60°的夾角。

2)斜拉鋼絲繩的數(shù)量關(guān)系為各懸挑型鋼均設(shè)一道，兩根鋼絲繩間設(shè)置花籃螺栓，用此裝置調(diào)節(jié)以便拉緊鋼絲繩。通過(guò)繩卡固定繩頭，繩卡蓋板靠主繩一側(cè)，U形部位靠繩頭一側(cè)?？ɡK時(shí)，在不損傷材料的前提下理順兩根鋼絲繩，使兩者順直。繩卡的最小間距為鋼絲繩直徑的6倍，將繩卡布設(shè)到位后需擰緊，再檢查鋼絲繩是否松動(dòng)，必要時(shí)二次擰緊繩卡，直至鋼絲繩緊固、穩(wěn)定為止[3]。

4.6 搭設(shè)立桿、掃地桿

1)第一步立桿與掃地桿連接后，檢查桿件的布設(shè)位置，若有偏差需及時(shí)糾正。每隔6跨設(shè)一根拋撐，搭設(shè)完成并確認(rèn)連墻件質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，予以拆除。除頂層頂步外，其它各層各步的立桿接頭均用對(duì)接扣件連接，不同步距內(nèi)接頭與相鄰橫桿的距離不超過(guò)步距的1/3，同步內(nèi)相鄰立桿接頭高度方向錯(cuò)開500mm，使布設(shè)到位的立桿接頭均相互錯(cuò)開。

2)架體陰陽(yáng)轉(zhuǎn)角屬于薄弱部位，設(shè)4根立桿做加強(qiáng)處理，立桿頂端超過(guò)操作層1.2m。準(zhǔn)確檢測(cè)內(nèi)外立桿的連線是否垂直于建筑結(jié)構(gòu)邊線，若不垂直應(yīng)精細(xì)調(diào)整，所有小橫桿均緊貼各組立桿，按設(shè)計(jì)間距依次布設(shè)到位。

3)懸澆腳手架的掃地桿有縱向、橫向兩類，在距底座上皮不大于200mm的立桿處設(shè)置縱向掃地桿，連接方式為直角扣件連接，再以相同的連接方法在縱向掃地桿下方的立桿處布設(shè)橫向掃地桿。

4.7 搭設(shè)水平桿

1)在作業(yè)層上非主節(jié)點(diǎn)的橫向水平桿上布設(shè)支撐腳手板，遵循等距布設(shè)原則，間距不超過(guò)縱距的1/2。若建筑采用竹笆腳手板，橫向水平桿的兩端需通過(guò)直角扣件穩(wěn)定在立桿上，并在主節(jié)點(diǎn)的位置設(shè)橫向水平桿，用直角扣件進(jìn)行連接。在墻裝飾面的一端設(shè)置雙排腳手架橫向水平桿，兩者的間距最多為100mm。

2)縱向水平桿布設(shè)在橫向水平桿上方，連接裝置采用直角扣件，間距不大于400mm，兩個(gè)相鄰扣件的距離保持一致。作業(yè)層填芯桿數(shù)量共計(jì)2根，增設(shè)此構(gòu)件的目的在于提升懸臂腳手架的穩(wěn)定性。

3)通過(guò)對(duì)接扣件連接橫縱向水平桿，相鄰接頭水平距離不少于500mm，接頭統(tǒng)一錯(cuò)開布置，并禁止在同步或同跨內(nèi)存在兩根相鄰縱向水平桿的接頭。四周交圈布置同一步的縱向水平桿，用直角扣件連接至內(nèi)外角部立桿，而后檢查桿件的穩(wěn)固程度。

4.8 搭設(shè)剪刀撐

1)剪刀撐的寬度不少于4跨且最多為7根，與縱向水平桿的夾角為45°～60°。在調(diào)節(jié)剪刀撐跨越立桿的數(shù)量后，可控制剪刀撐與地面的傾角，以傾角為45°、50°、60°為例，具體要求如表1所示。

表1剪刀撐與地面傾角的要求

2)剪刀撐布設(shè)在腳手架的外側(cè)，與橫向水平桿的伸出端連接，要求交點(diǎn)距主節(jié)點(diǎn)最多為150mm，連接扣件統(tǒng)一采用旋轉(zhuǎn)扣件。桿件采用搭接的連接方法時(shí)，搭接長(zhǎng)度不少于1m，用于固定的旋轉(zhuǎn)扣件至少達(dá)到2個(gè)。端部扣件蓋板的邊緣與桿端的距離至少達(dá)到100mm。

3)從轉(zhuǎn)角處設(shè)置周邊交圈腳手架，在外側(cè)立面按照由下至上的順序布設(shè)剪刀撐，長(zhǎng)度方向和高度方向均要連續(xù)布設(shè)，提升懸挑腳手架的穩(wěn)定性。

4.9 搭設(shè)連墻件及腳手板

兩步三跨依次設(shè)置剛性鋼管聯(lián)接連墻件，鋼管雙扣件用預(yù)埋16圓鋼焊接至穩(wěn)定狀態(tài)。連墻件及腳手板的搭設(shè)要點(diǎn)，如下。

1)連墻件偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不大于300mm，條件允許時(shí)盡可能臨近主節(jié)點(diǎn)。

2)從底層第一步縱向水平桿處布設(shè)連墻件，可采用矩形布置、菱形布置等方法，對(duì)于“一字型”、“開口型”的兩端，應(yīng)增設(shè)連墻件，避免連墻件失穩(wěn)。若由于空間限制或其它因素導(dǎo)致連墻件無(wú)法水平布置到位時(shí)，采用下斜連接的布設(shè)方法，但要求連墻件仍具有穩(wěn)定性。

3)腳手架下部不設(shè)連墻件，但可能失穩(wěn)，因此需采取防傾覆措施，確保架體的穩(wěn)定性。以設(shè)置拋撐的方式提升腳手架的穩(wěn)定性時(shí)，沿著與樓面保持45°～60°的傾角設(shè)置通長(zhǎng)桿件，通過(guò)旋轉(zhuǎn)扣件與腳手架連接至一體。禁止在連墻件搭設(shè)前拆除拋撐，否則難以保障腳手架的穩(wěn)定性。

4)雙排腳手架操作層高于周邊連墻件二步及以上時(shí)，影響腳手架穩(wěn)定性的因素增多，需做臨時(shí)拉結(jié)處理。待上層連墻件布設(shè)到位后，在保障安全的前提下適時(shí)拆除。

5)在離開地面100mm的位置隔層設(shè)置竹笆腳手板，要求結(jié)構(gòu)平整、穩(wěn)定、嚴(yán)密。腳手板的布設(shè)沿著與縱向水平桿平行的方向進(jìn)行，各角用φ1.2mm的鍍鋅鋼絲連接至縱向水平桿，每側(cè)固定點(diǎn)數(shù)量為3個(gè)，必要時(shí)可采用更大規(guī)格的鍍鋅鋼絲用于連接，并增加固定點(diǎn)的數(shù)量。作業(yè)層端部腳手板探頭長(zhǎng)度為150mm，連接至支承桿件。

6)在本高層建筑的懸挑腳手架施工中，按照四步一設(shè)的方法布設(shè)高度為200mm的擋腳板，必要時(shí)加密。

4.10 拆除腳手架

根據(jù)“先搭后拆、自上而下”的原則，以“安全網(wǎng)→踢腳桿→欄桿→剪刀撐→腳手板→連墻件→橫桿→立桿”的順序拆除懸挑腳手架。拆除前，在現(xiàn)場(chǎng)拉設(shè)警戒區(qū)，由專員加強(qiáng)安全管理，拆除作業(yè)人員嚴(yán)格聽從指揮，禁止隨意跳過(guò)拆除步驟、上下同步拆除。參與拆除作業(yè)的員工必須佩戴安全帽等防護(hù)用具，規(guī)范施工行為，保障施工安全。拆除后的構(gòu)件應(yīng)有序傳遞至地面，分類存放。

5 高層建筑懸挑腳手架關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的處理

懸挑腳手架結(jié)構(gòu)體系中的各構(gòu)件以及架體與建筑結(jié)構(gòu)間均有諸多節(jié)點(diǎn)，應(yīng)規(guī)范施工，保證節(jié)點(diǎn)位置準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠。

1)懸挑鋼梁布設(shè)在空調(diào)板處時(shí)，不可在懸挑板或外伸陽(yáng)臺(tái)處設(shè)置支承點(diǎn)，合適位置為結(jié)構(gòu)梁處。考慮到支承點(diǎn)的布設(shè)要求，需用合適尺寸的鋼墊板墊起。

2)在建筑結(jié)構(gòu)角部布設(shè)鋼梁時(shí)，遵循扇形布置的原則。轉(zhuǎn)角部位遇柱子時(shí)，在此處用預(yù)埋件懸挑鋼梁，柱的兩邊與附加連梁通過(guò)型鋼梁連接至一體，采取此方法避免因小空間內(nèi)結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜而導(dǎo)致鋼梁與柱筋產(chǎn)生位置沖突的問(wèn)題。聯(lián)梁與鋼梁的連接方式為焊接，由具有資質(zhì)焊工負(fù)責(zé)，焊后安排質(zhì)量檢查，確保無(wú)虛焊、無(wú)夾渣等焊接缺陷。在焊接聯(lián)梁與鋼梁的基礎(chǔ)上，增設(shè)U型螺栓用于加強(qiáng)固定。

3)在施工電梯處布設(shè)懸挑腳手板時(shí)將影響電梯出入口的暢通性，因此需暫時(shí)斷開此部位的腳手架與周邊腳手架的連接。兩側(cè)設(shè)橫向斜撐，各層與建筑物間設(shè)置連墻件，立桿布設(shè)位置不可規(guī)劃在吊籠出入口處，同時(shí)應(yīng)保證吊籠與施工電梯相距1.5m，減少空間干擾。

4)安全網(wǎng)是防人員墜落、材料及機(jī)具掉落的重要防護(hù)設(shè)施，安裝要點(diǎn)如下：1)系結(jié)點(diǎn)位置的邊繩緊鄰支撐物，并設(shè)獨(dú)立繩系進(jìn)行連接；系結(jié)點(diǎn)沿網(wǎng)邊布置，間距不大于450mm，且需滿足等距布設(shè)的要求。系繩結(jié)點(diǎn)位置準(zhǔn)確，穩(wěn)定可靠，受力時(shí)無(wú)偏位、散脫等異常狀況。2)雙排腳手架的水平兜網(wǎng)需垂直布置，再增設(shè)密目網(wǎng)，構(gòu)筑更加完善的安全防護(hù)屏障。3)網(wǎng)體的橫向連接采用搭接的方法，搭接長(zhǎng)度不少于200mm。4)安全網(wǎng)應(yīng)經(jīng)久耐用，布設(shè)到位后無(wú)缺口，以滿足懸挑腳手架的全面防護(hù)要求。

6 結(jié)語(yǔ)

懸挑腳手架結(jié)構(gòu)靈活、穩(wěn)定可靠，可滿足不同高層建筑的建設(shè)要求，有效搭設(shè)懸挑式腳手架有利于建筑施工活動(dòng)的順利進(jìn)行。經(jīng)過(guò)本文的分析，提出某高層建筑工程的懸挑鋼管腳手架搭設(shè)施工技術(shù)應(yīng)用流程、施工方法以及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的處理措施，實(shí)踐表明，在合理搭建懸挑扣件式鋼管腳手架后，可提供安全的施工平臺(tái)，施工人員在腳手架上完成部分建筑工程建設(shè)活動(dòng)，有效保障了建筑的施工安全和施工質(zhì)量，提高了建筑工程的施工效率，因此該懸挑腳手架搭設(shè)施工技術(shù)具有可行性，可供類似工程參考。