外挂式施工脚手架在装配式结构中的应用

中建八局第三建设有限公司 江苏 南京 210046

1 工程概况

某项目为装配整体式剪力墙结构，项目总建筑面积约为8.1万m2，其中地上建筑面积为5.8万m2，地下建筑面积为2.3万m2，地下1层，地上单体主要为17～18层。主楼周圈装配式墙体较多，需要采用对结构影响最小的外架形式。

2 外挂式脚手架使用范围及优势

该工程外挂式脚手架主要用于装配整体式剪力墙结构体系，根据项目实际情况选取最优布置楼层。此种外挂式脚手架适用范围同传统穿墙悬挑架，可根据结构变化灵活设置，满足现场施工要求。

具体来讲，外挂式脚手架主要优势有：

(1)由于外挂式脚手架工字钢无需穿PC结构，故对PC结构内钢筋设置、预埋管线等不造成影响；

(2)相比于传统穿墙悬挑架，工字钢、U形箍等材料用量大大减小；

(3)楼层内相关施工作业展开不受影响；

(4)工字钢重量减轻，搬运、安装方便，堆放场地减小；

(5)所有构件均为工厂加工，质量可靠，安全度更高；

(6)PC构件生产时预留固定悬挑工字钢用预留洞，准确度高，当外脚手架采用盘扣、轮扣等有固定模数要求的架体时，其优势更为明显。

3 主要技术方案

3.1 主要机械设备及材料的选用 主要机械为塔吊或吊车。主要材料为工字钢、盘扣横杆、立杆、斜杆、普通钢管、密目式安全网、钢脚手板、高强螺栓、钢板、花篮螺栓、直角扣件、钢筋、扎丝。主要工具为扭矩扳手、吊索、钢丝绳吊索等。

3.2 工艺原理 外脚手架落在悬挑工字钢上，竖向力由悬挑工字钢和花篮螺栓承担，最终由穿墙高强螺栓传递至主体结构。外脚手架的稳定性由连墙件传递至主体结构。

图1 典型悬挑工字钢节点详图

图2 连墙件布置详图

3.3 施工工艺流程 外挂式施工脚手架施工工艺流程如图3所示。

图3 外挂式施工脚手架施工工艺流程

3.4 施工方法

3.4.1 固定悬挑工字钢、花篮螺栓、连墙件螺栓孔布置 由于单体外圈结构主要为PC构件，故需要在PC构件深化图纸中明确固定悬挑工字钢、花篮螺栓及连墙件螺栓孔位置。因此，悬挑外脚手架方案必须前置，在PC结构深化设计前完成。

悬挑工字钢的定位应结合主楼结构形状、人货电梯、卸料平台及塔吊等位置、外立面效果、后续主楼外圈作业(如外立面粉刷)等确定，如存在个别部位与钢筋或管线碰撞，调整原则为调小不调大，即需满足方案计算所得的立杆间距要求，同时，需按照盘扣模数进行调整。应注意的是：对于结构拐角部位，尽量避免螺栓定位位于角部实体墙内；其次，悬挑工字钢和对应的花篮螺栓固定孔在平面上应错开，以避免花篮螺栓和外架立杆碰撞；另外，孔洞预留位置应设置在结构能够承受荷载较大的地方，如无法错开受力较小部位，应和设计沟通对局部进行加强。

3.4.2 预留孔洞套筒安装 根据以往施工经验，施工过程中，由于混凝土浇筑过程中的动载作用，如果预埋件定位不牢固，拆模后基本都会跑位。故用于悬挑工字钢、花篮螺栓、连墙件固定的预留洞定位必须牢固。对于PC构件，则可以通过与钢模连接、墙板平放浇筑方式很好的保证定位准确牢固，对于极少的现浇部分，则可以通过与PC构件连接、与模板连接、振捣过程专人监督防止碰撞套管等方式固定，也是有较高保证率。

3.4.3 悬挑工字钢及花篮螺栓安装 悬挑工字钢、花篮螺栓安装条件：

①考虑到项目的整体进度要求，现在的PC构件基本不会采用同层注浆，故需要在用于固定PC墙板的斜杆下端连接楼板现浇结构混凝土强度达到20MPa以上，方可安装；

②所有用于安装悬挑工字钢、花篮螺栓的预留孔洞必须提前复核，确保位置准确，对于存在偏差位置，与设计沟通后采取钻孔、后置螺栓等方式处理。

悬挑工字钢安装步骤及要求：

①预先穿入穿墙螺栓，一是方便后续高效安装工字钢，二是检查预留孔洞是否内部都畅通，墙内侧部位提前施拧螺母；

②工字钢吊装，塔吊优先采用4倍率，以方便微调工字钢定位并固定，安装时注意检查工字钢是否水平；

③花篮螺栓安装，注意按照预先确定的位置安装，防止和立杆碰撞。

3.4.4 盘扣式钢管外架搭设 外脚手架搭设，注意在悬挑工字钢对应位置处通过钢筋等固定方式将立杆与工字钢固定在一起，防止立杆移动。考虑到外架杆件连接的偏差，搭设过程中应分段进行复核调整，避免累计偏差导致无法正常搭设或影响后续外立面相关作业。同时，在悬挑工字钢上的荷载逐渐增加时，应进行悬挑工字钢、与墙连接部位变形观察，防止局部受力异常导致外架破坏。

3.4.5 连墙件安装 对于PC部分的连墙件，按照预留孔洞位置穿螺栓，通过与之焊接的水平钢管与立杆连接。对于现浇部分结构，采取预留扁铁形式连接，方便实用。连墙件在混凝土终凝后再行安装，以避免影响新浇混凝土质量。

3.4.6 钢脚手板、挡脚板及安全网安装

①作业层满铺钢脚手板，内侧和结构之间的缝隙设置活动式防护板，方便作业时防护板收起，但施工过程中应做好交底，防止工人乱动，同时加强现场监督。

②对于外挡脚板，目前和盘扣式脚手架配合效果比较好的是钢制挡脚板，从防护效果、外立面效果、耐久性及重复利用上均好于普通木制挡脚板，经济效益也较木挡脚板好。

③安全网的设置，一种可以采用密目式安全网，网目密度应满足2000目/100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求。使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证。另外一种可以采用铝制或钢制安全网，铝网(含龙骨)每平米5kg，钢网(含龙骨)每平米9kg，承载力强，满足各项指标要求，同时经久耐用，可重复利用，外立面效果要好于普通安全网。

4 结语

本施工技术在该项目外架施工中的应用，有效的保证了外挂式脚手架的高效施工及安全，确保了结构及外立面的正常施工，同时，外立面效果美观，具有一定的社会效益。外挂式工字钢系统、活动式防护板、钢制挡脚板、铝制安全网等的周转利用，节约了成本，取得了一定的经济效益，同时与PC设计初衷不谋而合。此外挂式施工脚手架在装配式结构中的应用技术，可对后续装配式结构施工起到借鉴作用。