嚴(yán)把懸挑架架體計(jì)算參數(shù)及荷載審核關(guān)的做法

周裕華 季曉培

一、工程概況及危大工程方案簡(jiǎn)介

1.工程概況

南通開發(fā)區(qū)某工程，是由兩排33層高共4棟高層組成的小區(qū)，總建筑面積115180m2，其中地下室1層，建筑面積30378m2，地下室上4棟高層，建筑面積共84802m2，每層由北側(cè)連廊將東西兩個(gè)單元相連，每單元兩戶；每層層高（2.9m）、平面布置、面積、高度、建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙基本相同；機(jī)房及樓梯間女兒墻總高度101.1m，局部女兒墻97.2m、98.7m；結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻；樓層梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30；立面造型復(fù)雜，凹凸結(jié)構(gòu)多，給上拉式鋼管懸挑架的設(shè)計(jì)及施工帶來了較大的難度。

2.危大工程方案簡(jiǎn)介

本工程五層樓面以上采用上拉式懸挑架，分四次懸挑∶第一次懸挑為5層樓面～1 1層，標(biāo)高為▽11.600～▽31.9，搭設(shè)高度=2.9*7=20.3m；第二次懸挑為12層樓面～18層，標(biāo)高為▽31.9～▽52.2，搭設(shè)高度=2.9*7=20.3m；第三次懸挑為19層樓面～25層，標(biāo)高為▽52.20～▽72.5，搭設(shè)高度=2.9*7=20.3m；第四次懸挑為：部分立面從26層樓面至女兒墻頂，標(biāo)高為▽72.5～▽97.2，搭設(shè)高度24.7m；部分立面從26層樓面至南側(cè)閣樓頂或樓梯電梯機(jī)房頂，標(biāo)高為▽72.5～▽101.1，搭設(shè)高度28.6m。

二、上拉式鋼管懸挑架專項(xiàng)方案上部架體計(jì)算書中參數(shù)及荷載取值存在的問題及原因

近年來高層建筑越來越多，由于建設(shè)施工合同約定工期越來越短，以及上拉式懸鋼管挑架均能滿足安全、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度、規(guī)范要求，施工單位采取從標(biāo)準(zhǔn)層一層或二層樓面開始使用上拉式鋼管懸挑架，在建筑物下部未回填土，既能保障上部主體結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度，又不影響在今后利用有利時(shí)機(jī)穿插進(jìn)行下部土方的回填工作，因此使用上拉式鋼管懸挑架的工程越來越普遍。但隨之也出現(xiàn)了以下問題：企業(yè)審核人員由于工作繁忙，責(zé)任心不強(qiáng)，技術(shù)理論水平不高，部分施工內(nèi)部審核程序流于形式，對(duì)計(jì)算書中存在的上部架體參數(shù)及荷載取值錯(cuò)誤、計(jì)算簡(jiǎn)圖不對(duì)、計(jì)算內(nèi)容不齊全等問題不能發(fā)現(xiàn)或?qū)徍税殃P(guān)不嚴(yán)，給施工安全留下事故隱患或缺陷，易引發(fā)腳手架變形、坍塌及結(jié)構(gòu)裂縫等事故發(fā)生。為了防止、減少、杜絕建筑施工腳手架事故的發(fā)生，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部繼2017年下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)起重機(jī)械、基坑工程等五項(xiàng)危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程施工安全要點(diǎn)的通知》（建安辦函[2017]12號(hào)）（簡(jiǎn)稱建安辦函[2017]12號(hào)）及《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理的通知》（建辦質(zhì)[2017]39號(hào)）（簡(jiǎn)稱建辦質(zhì)[2017]39號(hào)）兩個(gè)文件后，于2018年3月8日和5月17日先后頒發(fā)了《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》即建設(shè)部令第37號(hào)（以下簡(jiǎn)稱建設(shè)部令第37號(hào)）和關(guān)于實(shí)施《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》有關(guān)問題的通知即建辦質(zhì)〔2018〕31號(hào)（以下簡(jiǎn)稱建辦質(zhì)【2018】31號(hào)），多次強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)對(duì)腳手架等危大工程專項(xiàng)方案的管控。計(jì)算書是危大工程專項(xiàng)方案內(nèi)容最重要的組成部分，必須嚴(yán)把上拉式鋼管懸挑架上部架體計(jì)算參數(shù)及荷載取值取值的審核關(guān)，保證其正確性、齊全性，才能從源頭上防范和遏制事故的發(fā)生，確保上拉式鋼管懸挑架的施工安全。

三、嚴(yán)把計(jì)算參數(shù)及荷載審核關(guān)的做法

1.做好審核前的準(zhǔn)備工作

（1）仔細(xì)熟悉工程設(shè)計(jì)圖紙

審查前必須熟悉工程設(shè)計(jì)圖紙，了解工程結(jié)構(gòu)形式、層高、標(biāo)高、高度、層數(shù)、砼強(qiáng)度、陽臺(tái)、檐溝、飄窗、空調(diào)板、懸挑承力架支撐處及上拉桿件處結(jié)構(gòu)梁截面尺寸、建筑平面布置（尤其有無凸凹）、外墻上線條位置、外墻相關(guān)部位的裝飾做法。

（2）學(xué)習(xí)與上拉式懸挑架相關(guān)的編制依據(jù)

相關(guān)編制依據(jù)：《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB51210-2016）；《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）；《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》（DGJ32/J121-2011）；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）；《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）；《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-2011）；《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-2016；《建筑施工臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（JGJ300-2013）；《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》（國(guó)務(wù)院令第393號(hào)）；本工程施工組織設(shè)計(jì)；建安辦函[2017]12號(hào)；建辦質(zhì)[2017]39號(hào)；建設(shè)部令第37號(hào)；建辦質(zhì)[2018]31號(hào)。

（3）熟悉相關(guān)腳手架安全計(jì)算軟件

手工計(jì)算復(fù)核不僅速度慢，而且可能計(jì)算錯(cuò)誤或計(jì)算項(xiàng)目不全；熟悉并熟練應(yīng)用腳手架安全計(jì)算軟件的使用方法，使用更新升級(jí)并經(jīng)省級(jí)建設(shè)主管部門審核通過版本軟件，發(fā)現(xiàn)軟件存在的不足并加以改進(jìn)運(yùn)用，才能不盲目套用，快速、準(zhǔn)確地對(duì)計(jì)算參數(shù)及荷載取值的正確性、齊全性進(jìn)行審核。

2.做好審核中的各項(xiàng)工作

（1）審核腳手架計(jì)算參數(shù)取值的正確性

腳手架搭設(shè)排數(shù)：根據(jù)立桿布置圖數(shù)量進(jìn)行選擇，當(dāng)水平桿外伸長(zhǎng)度超過規(guī)范500mm時(shí)應(yīng)增設(shè)立桿；如僅有普通懸挑1.3～2M部分計(jì)算，無凹凸結(jié)構(gòu)等特殊部位懸挑長(zhǎng)度超過2～3M時(shí)多排立桿上拉式鋼管懸挑架的計(jì)算，如本工程的陽臺(tái)側(cè)面、采光井、轉(zhuǎn)角處、飄窗側(cè)面等部位。

腳手架架體高度H(m)：按搭設(shè)高度計(jì)算，應(yīng)考慮架體必須超過女兒墻1m，檐溝1.5m的構(gòu)造要求；另外由于上一懸挑段的第一層頂面砼澆筑后強(qiáng)度不能滿足或未拆除上拉處的模板，此段鋼拉桿不能上拉，第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層又要繼續(xù)施工，且上部腳手架須及時(shí)跟上并符合不低于作業(yè)層一步架的要求，只能利用下一段懸挑架進(jìn)行支撐，所以懸挑架驗(yàn)算時(shí)還應(yīng)在本段懸挑高度的數(shù)值上根據(jù)施工進(jìn)度及氣溫等實(shí)際情況增加不少于三至四部架的高度（1.8×4=7.2m）作為計(jì)算高度（即H=20.3+7.2=27.5m）；

立桿步距h(m)：一般按照安全網(wǎng)寬度或高度1.8m計(jì)算，不得大于2m；立桿縱距或跨距l(xiāng)a(m)：不應(yīng)大于1.7m；當(dāng)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)增加縱向承力架支撐立桿；且應(yīng)選擇立桿平面布置圖中間距最大、高度最高、荷載最大等最不利的立桿進(jìn)行復(fù)核；立桿橫距l(xiāng)b(m)∶應(yīng)符合竹（鋼）笆片尺寸的要求；內(nèi)立桿離建筑物距離a(m)：對(duì)于現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)一般離墻距離為0.3m,滿足施工操作間距要求；盡量滿足突出外墻的砼線條、飄窗等裝飾構(gòu)件支模、玻璃或石材幕墻施工、施工操作方便的構(gòu)造尺寸要求，盡量避免或減少立桿穿越外墻挑出結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。

扣件抗滑移折減系數(shù)：對(duì)舊扣件抗滑移折減系數(shù)取值0.95～1偏高，一般取0.85～0.95；且應(yīng)根據(jù)扣件新舊程度及復(fù)試結(jié)果進(jìn)行調(diào)整；

截面面積計(jì)算：計(jì)算懸挑架的承載力時(shí)，應(yīng)采用構(gòu)件的凈截面面積；驗(yàn)算懸挑架的變形、穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)采用構(gòu)件的毛截面面積；懸挑架的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：應(yīng)根據(jù)懸挑架所處的地理位置確定，有密集人員通行的沿街建筑懸挑架的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)取1.1，一般地區(qū)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)不小于1.0；同時(shí)應(yīng)根據(jù)《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)應(yīng)的腳手架安全等級(jí)選擇相應(yīng)的重要性系數(shù)（注：軟件未升級(jí)或選擇規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)不同計(jì)算結(jié)果不同）。

（2）審核腳手架計(jì)算荷載取值的正確性

腳手架設(shè)計(jì)類型：此種腳手架主要用于主體施工，須按照結(jié)構(gòu)腳手架類型選擇，并符合與實(shí)際相符的規(guī)則；腳手板自重荷載：應(yīng)根據(jù)使用的竹（鋼）笆片或木腳手板的類型確定荷載取值，由于軟件中無鋼笆片的自重標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按照實(shí)際數(shù)值換算；腳手板鋪設(shè)方式：一般都采用1步1設(shè)的方式，雖然減少了腳手板上下搬動(dòng)的次數(shù)，但是這樣既增加了架體荷載不安全，又增加了防護(hù)設(shè)施的投入不經(jīng)濟(jì)，規(guī)范只要求在施工層滿鋪腳手板及施工層以下每隔10m應(yīng)用安全網(wǎng)封閉，建議按照2步1設(shè)的方式。

擋腳板類型及鋪設(shè)方式：一般選擇木擋腳板（即15mm厚模板）或其他新型材料的擋腳板，規(guī)范只要求在施工層必須設(shè)置；橫向斜撐布置方式：高度24m以上封閉腳手架除轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置橫向斜撐外，中間應(yīng)按照每6跨1設(shè)；24m以下的封閉雙排腳手架可不設(shè)置橫向斜撐；結(jié)構(gòu)腳手架作業(yè)層數(shù)njj及施工荷載：上拉式懸挑架應(yīng)按照結(jié)構(gòu)施工用腳手架3KN/M2取值，同時(shí)存在幕墻施工等荷載較大的特殊情況下，應(yīng)符合不少于兩層裝飾腳手架施工荷載，且不得小于4KN/M2及按照實(shí)際作業(yè)層數(shù)及荷載選用的規(guī)則。

忽略或忽視和漏計(jì)的施工荷載及可變荷載：當(dāng)頂部有挑檐等突出砼構(gòu)件時(shí)應(yīng)采取架體頂部加寬的構(gòu)造要求，往往容易忽略或忽視和漏計(jì)相應(yīng)的荷載及抗傾覆驗(yàn)算；忽略施工部署造成的高低差交叉作業(yè)時(shí)腳手架平面及立面采取全封閉等安全防護(hù)措施增加的荷載；沒有考慮工字鋼懸挑架底部用雙層密目安全網(wǎng)兜底及硬質(zhì)材料封閉的做法及其荷載；對(duì)外側(cè)設(shè)置廣告設(shè)施、標(biāo)語等的部位荷載不能漏計(jì)；同時(shí)沒有考慮幕墻施工時(shí)比一般抹灰多出的施工荷載等；人貨電梯停層平臺(tái)增加的施工荷載等。

地面粗糙度：應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所在地區(qū)地點(diǎn)正確選擇A、B、C、D，或參照施工圖紙選用；同時(shí)應(yīng)注意地面粗糙度選擇時(shí)項(xiàng)目地點(diǎn)實(shí)際位置。

安全網(wǎng)設(shè)置：應(yīng)選擇全封閉。

基本風(fēng)壓ω0(kN/m2)：錯(cuò)誤地按照施工圖紙上設(shè)計(jì)年限對(duì)應(yīng)風(fēng)荷載進(jìn)行選值，應(yīng)按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定采用重現(xiàn)期n=10年對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓取值，如南通市區(qū)的基本風(fēng)壓取值應(yīng)為0.3卻選為0.45。

風(fēng)荷載體型系數(shù)μs：背靠建筑物的狀態(tài)及取值錯(cuò)誤：不應(yīng)選擇去封閉墻，而應(yīng)選擇敞開、框架和開洞墻；腳手架狀態(tài)不應(yīng)選擇敞開方式，而應(yīng)選擇全封閉方式；風(fēng)壓高度度變化系數(shù)μz：應(yīng)按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定采用。立桿承載力應(yīng)按照每一懸挑段底部架的離地高度計(jì)算，計(jì)算連墻件承載力時(shí)，應(yīng)按照每一懸挑段頂部架的離地最高高度計(jì)，如本工程由于為了安全起見，第一、第二、第三懸挑架均按照第三懸挑架下部高度52.2m計(jì)算立桿承載力，即按照72.5m計(jì)算連墻件承載力；第四懸挑架按照72.5m計(jì)算立桿承載力，按照97.2m,101.1m計(jì)算連墻件承載力。

抗彎驗(yàn)算時(shí)根據(jù)腳手板類型正確選擇縱、橫向水平桿布置方式；如使用竹笆片及鋼笆片時(shí)應(yīng)選擇縱向水平桿在橫向水平桿上；確定縱向水平桿根數(shù)n時(shí)，縱向水平桿間距應(yīng)若立桿橫距≤800mm，則n=1。

四、結(jié)語

計(jì)算書及相關(guān)圖紙是危大工程專項(xiàng)方案內(nèi)容最重要的組成部分；只有計(jì)算簡(jiǎn)圖與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相符且具有針對(duì)性，保證腳手架計(jì)算參數(shù)及荷載取值的正確性，按照最不利工況及規(guī)范要求進(jìn)行驗(yàn)算滿足方案的安全性，才能為審核上拉式鋼管懸挑架專項(xiàng)方案的可行性、針對(duì)性、完整性、正確性、安全性提供科學(xué)的技術(shù)支撐，才能確保上拉式鋼管懸挑架的施工安全。