高层建筑施工中上拉式悬挑(承力架构造)钢管脚手架的应用

谭 斌



高层建筑施工中上拉式悬挑(承力架构造)钢管脚手架的应用

谭 斌

（珠海市昌盛市政工程有限公司 广东珠海 519000）

上拉式悬挑(承力架构造)钢管脚手架的应用在我国工程建设中大规模应用以来，存在着规范化不足、结构系统不稳定、软件设计研发进展缓慢等问题，在施工经济性和技术优化上还需要不断进行研究和实践。本文围绕高层建筑中上拉式悬挑钢管脚手架的施工展开论述，重点研究悬挑钢管脚手架在高层建筑施工运用中的优势。并从安装、结构、功效等方面提出使用的建议。为同类高层建筑施工技术应用提供参考资料。

高层建筑；上拉悬挑脚手架；施工应用

悬挑脚手架在我国建筑施工中使用较为广泛，选用钢管作为悬挑三角桁架的悬挑钢管脚手架，使用到的材料包括钢筋、钢管。与国际发达国家施工环境和施工条件相比，在建筑施工中在悬挑钢管脚手架的我国的应用技术还存在一定的差距，需要不断进行现场实践和实验，获得更多的施工经验，规范施工技术。使得悬挑脚手架施工技术不断得到总结和完善。

1.工程概况

本文所举案例工程为高层住宅建筑，主体为10栋住宅，每栋15层到18层。总建筑面积132454平方米，采用框架剪力墙结构，建筑总高度为50米。

2.脚手架的选型

工程中选用的脚手架包含脚手架和上拉式悬挑脚手架两种形式。脚手架的结构为单立杆，整体结构为双排式。结构覆盖地面到地上4层，高度为15米。

悬挑脚手架为单立杆结构，结构的形式为双排，悬挑数量为2挑，结构5层顶板位置为第一挑，高度为18米，挑高为5层。结构11层顶板位置为第二挑。高度为15米，挑高5层。项目所在地气候炎热，为了保证项目的可操作性，在工期紧张的前提下保证施工质量，在上拉式悬挑(承力架构造)钢管脚手架等施工环节和施工设备的使用上提出了严格的要求。主体结构的设计为钢筋混凝土结构，为提高施工强度和速度，选用了上拉式悬挑承力架构造钢管脚手架的方式进行施工，以保证施工工期。

3.钢管脚手架的形式

3.1选定的上拉式悬挑承力架构造的钢管脚手架，整体架构为双排单立杆形式。其中立杆的横距和纵距分别为0.6米和1.3米。立杆的步距为1.9米，内立杆采用钢管扣件的形式将结构中的连墙件加以对接，钢管扣件采用2步2跨的方式进行对接。下部悬挑梁的桁架为工字钢，长度为13米，为了将阳台部位进行有效连接，又增加了10#槽钢进行斜撑，桁架与阳台部分采用锚板焊接的方式，使用穿墙螺栓将锚板和主体结构进行固定，长度为40米。

悬挑脚手架塔构造图

3.2下部悬挑梁采用了斜拉杆和螺栓杆的方式。上端与建筑结构主体连接部分采用螺栓，将耳板与型钢悬挑梁进行连接，使用的螺栓种类为花篮螺栓，规格为50厘米长；具有紧固作用的锚板和耳板的尺寸分别是35厘米和11厘米。

使用了有限元分析软件对脚手架的受力进行分析的目的是增加安全性，其中对悬挑脚手架的计算单元的数据分别包括立杆纵距、立杆横距和纵距分别是0.6和1.5米。悬挑的长度和高度分别为1.5米和19米。

参照脚手架规范中的安全网自重标准，对安全网的自重标准以及活载的取值为：由于脚手架的作业面上的施工荷载有分布不均的情况，因此考虑到施工荷载会由于脚手架的架高等的增加而减少，采用下列公式进行计算：

公式中包含的数值分别为风荷载标准值、风压高度变化系数、风荷载体形系数、基本风压。

经过计算，结果显示为，悬挑梁的最大应力值为46.35MPa,最大位移为1.559毫米，拉杆的轴力为40.567KN,最大应力为105.6MPa，最大支座反力为57.43KN。

4.脚手架施工

4.1施工步骤

先进行悬挑工字钢搭设，将工字钢的主梁进行定位，定位好的悬挑脚手架墙体要埋设套管，将悬挑工字钢主梁进行安装固定，再安装主梁的斜拉杆。安装完成后对主梁的端头高度进行调整，将花篮螺栓拧紧，再将纵向扫地杆加以安装并扣牢立杆和扫地杆，然后按照第一步的步骤重复放置大横杆和连墙杆、剪力撑，挂安全网，铺挡脚板以及脚手板，最后按照设计的高度搭设脚手架。

4.2施工要点

首先在进行工字钢悬挑主梁的搭设的过程中，要注意阳台、结构转角等部位的主梁间距应在1.5米以上。每隔1.5米可以设置1道悬挑主梁。

第二对悬挑主梁进行临时固定的时候，要注意脚手架的单排单立杆，将高度控制在2米以内。将主梁的短钢筋头的下端插入立杆，上端使用扣件进行连接，对接的结构错综布置，但注意相邻的立杆的结构不能设置在同一个立杆的结构上，两个立杆的间距应该在高度方向错开50厘米，接头重心距离节点的距离不能大于步距的三分之一。扣件上螺栓的紧固要控制在45N.M左右。

第三主梁斜拉杆安装要待上层混凝土达到设计强度后，将穿墙螺栓设定在主梁的某个位置后，进行旋转，达到力矩要求即可。

随着脚手架的搭设，阳台、转角部位等也要进行适当搭设，连墙件的搭设位置靠近主节点，如果发生偏离，偏离的距离不能大于30厘米。

对于剪刀撑的搭设要采用同步安装和搭接并用的方式进行，剪刀撑的搭设角度为四十五度，跨度为4跨。剪刀撑的搭接长度应大于1米，搭接中使用旋转扣件进行固定，扣件的数量为4个，剪刀撑的间距应大于15米。

第四悬挑脚手架的搭设的构造对应的是下支撑处的阳台部分的工字钢梁。这部分的焊接与悬梁的下端对接，上下两端的预埋锚板用焊条进行焊接[4]。

脚手架的周围有极低保护和避雷装置进行保护，接地电阻的设定值经过验收合格后方可使用。

第五为了准确判断三角架卸载措施，可以采用折减实际承受的荷载的方法。具体为在卸载设计时,将三角架的极限承载力折减0.5倍。

5.验收与防护

对于钢管本身的验收，包括钢管厚度及对表面的裂缝、结疤、分层、硬弯、压痕等的检查，发现有上述情况的钢管不能进入使用，扣件的验收主要包括表面的裂缝、变形、滑丝等，钢管和扣件均要进行检验，合格后方能安装使用。悬挑脚手架安装完毕后，要进行墙体的扣件、螺栓等的检查，包括松动、漏放等检查，检查的步骤从纵向水平杆开始，然后向下检查其他构件的固定情况。连墙件的设置以及洞口墙体的构件还有砖柱和墙边的窗间墙等等，不能在检查的范围外。

防护工作包括对悬挑脚手架沿着架体外围进行安全网的封闭，捆扎脚手架的外力杆，铺设脚手板，确保脚手杆牢固，采用木工板将内力杆进行严实兜底等。同时要求施工的荷载要在严格控制范围内，不能将模板支架安装在脚手架上；在脚手架进行电气焊接作业的时候，要采取有专人值守和采取防火措施加以防护。使用悬挑脚手架进行施工的时候，要对脚手架进行定期维护，设置专门人员检查和维修脚手架，如果遇到恶劣天气应立即停止脚手架的搭设和作业。

结语：

悬挑脚手架型钢的使用，使得悬挑脚手架的悬挑梁质量轻，配件能够多次使用，破损率较低，节省了传统悬挑脚手架中周转材料和资金的使用。而且新型的悬挑梁的安装更加简便，损耗率低，施工进度快。但施工重要注意的是，由于新型悬挑梁在结构混凝土强度上有一定的要求，因此在南北方进行施工的时候要有区别，南方地区使用没有过多限制，但是北方地区应使用添加早强剂的方法，使得混凝土强度快速增加。

[1] 苏健,张涛.上拉式悬挑(承力架构造)钢管脚手架在高层建筑施工中的应用[J].建筑施工,2016,38(8):1073-1074.

[2] 赵鑫.高层建筑悬挑扣件钢管脚手架安全性分析[J].黑龙江科技信息,2012,(5):291-291.

[3] 李丽.高层建筑悬挑扣件钢管脚手架安全性分析[J].民营科技,2013,(1):322.

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1007-6344（2017）03-0254-01