端錨上拉式懸挑腳手架應(yīng)用

吳海洪 陸漢時

江蘇南通二建集團(tuán)有限公司 江蘇 啟東 226200

1 前言

建筑工程施工中常規(guī)使用的腳手架形式有：落地式、懸挑式、懸掛式、爬升式腳手架四大類，而懸挑腳手架的使用形式常用的為挑拉式腳手架（《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011中懸挑形式），非常用的懸挑腳手架形式有：挑梁式、挑拉式、挑撐式、撐拉結(jié)合式和端錨上拉式五類。不同的構(gòu)造形式各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體需根據(jù)實(shí)際情況合理選用。

2 不同類型懸挑腳手架比較

挑梁式、挑拉式、挑撐式、撐拉結(jié)合式和端錨上拉式五類懸挑腳手架的比較。

⑴ 挑梁式

采用型鋼挑梁作為向上搭設(shè)外腳手架的承力結(jié)構(gòu)。這種挑梁結(jié)構(gòu)的受力如同懸臂梁，在梁的根部承受較大的彎矩和剪力，為了確保承力安全，型鋼的規(guī)格往往較大，以采用工字鋼或雙槽鋼做挑梁較為合適。挑梁錨固于混凝土樓板時，應(yīng)注意樓板的抗沖切能力，必要時增加配筋。為增加外腳手架的安全性，可在架體高度一半處的節(jié)點(diǎn)上設(shè)置鋼絲繩，吊拉于混凝土結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件進(jìn)行卸載。

懸挑型鋼伸入結(jié)構(gòu)內(nèi)部長度為外挑長度的1.25倍及以上，且型鋼內(nèi)側(cè)端錨固，型鋼用量大。

⑵ 挑拉式

采用型鋼挑梁與斜拉桿構(gòu)成的正三角承力結(jié)構(gòu)承擔(dān)上部的外腳手架荷載。由于斜拉桿對比斜壓桿而言沒有壓桿穩(wěn)定性的問題，所以挑拉結(jié)構(gòu)作為懸挑外腳手架的承力結(jié)構(gòu)具有較高的承載力，為推薦的懸挑腳手架主承力結(jié)構(gòu)形式。型鋼挑梁的設(shè)置間距同外腳手架立桿的柱距，挑梁與結(jié)構(gòu)的連接一般設(shè)計(jì)成固接，也可設(shè)計(jì)成鉸接。為保障斜拉桿與挑梁的共同工作，斜拉桿在構(gòu)造上應(yīng)設(shè)計(jì)成長度可調(diào)式。施工現(xiàn)場常用帶麻芯的鋼絲繩做拉桿，也可采用圓鋼拉桿。

懸挑型鋼伸入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，且型鋼內(nèi)側(cè)端錨固不少于3道，型鋼用量稍大。

⑶ 挑撐式

采用型鋼挑梁與斜撐桿構(gòu)成的倒三角承力結(jié)構(gòu)（斜撐桿可采用普通鋼管扣件搭設(shè)）承擔(dān)上部的外腳手架荷載，主要應(yīng)用于剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)時，三角架的布置可結(jié)合梁柱位置或采取三角架的高度為一個樓層層高的方法，設(shè)計(jì)時應(yīng)確保斜撐桿的壓桿穩(wěn)定性。懸挑的鋼梁可直接預(yù)埋入混凝土邊緣構(gòu)件或固定于樓板。為防止壓桿失穩(wěn)，斜撐桿應(yīng)增加具有雙向約束的支點(diǎn)，可用扣件鋼管搭設(shè)形成支點(diǎn)。

挑撐式雖然受力性能較好，但存在懸挑架制作安裝較復(fù)雜，型鋼用量較大，宜用于剪力墻結(jié)構(gòu)。

⑷ 撐拉結(jié)合式

采用型鋼挑梁與斜拉桿及斜撐桿構(gòu)成的承力結(jié)構(gòu)承擔(dān)上部的外腳手架荷載。由于結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)增加，斜拉桿與斜壓桿間的協(xié)同工作程度難以控制，因而設(shè)計(jì)時應(yīng)以挑拉或挑撐中的一種結(jié)構(gòu)形式承力為主，另外的撐或拉的方式為輔(做為第二道防線)，以確保結(jié)構(gòu)安全。

撐拉結(jié)合式安全性能性能最好，但存在問題是制作安裝復(fù)雜，較適用于剪力墻結(jié)構(gòu)，對于框架結(jié)構(gòu)采用時型鋼用量大，安裝難度較大。

⑸ 端錨上拉式

采用型鋼挑梁與斜拉桿構(gòu)成的承載力結(jié)構(gòu)承擔(dān)上部的外腳手架荷載。懸挑型鋼與主體結(jié)構(gòu)間采用錨固板、穿墻高強(qiáng)螺桿錨固連接。懸挑型鋼根部通過高強(qiáng)螺栓與結(jié)構(gòu)形成鉸接，也可設(shè)計(jì)成固接（對于特殊部位采用預(yù)埋鋼板焊接連接），上部斜拉桿承載上懸挑架外側(cè)的主要荷載，型鋼挑梁的設(shè)置間距同外腳手架立桿的柱距。

端錨上拉式懸挑形式避免了型鋼伸入結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)錨固，降低了懸挑架對二次結(jié)構(gòu)和裝飾工程施工的影響，減少了型鋼的用量，可以形成工具式周轉(zhuǎn)。

3 端錨上拉式懸挑腳手架構(gòu)造

端錨上拉式懸挑腳手架上拉桿件一般采用圓鋼通過花籃螺桿調(diào)節(jié)懸挑型鋼的張緊度，所以，該形式的懸挑腳手架一般稱為花籃螺桿懸挑腳手架，如圖1所示。

端錨上拉式懸挑腳手架其工作原理是型鋼根部通過連接板和高強(qiáng)螺栓與結(jié)構(gòu)間形成鉸接（或通過預(yù)埋鋼板焊接形成固接），型鋼根部通過連接部件與結(jié)構(gòu)間的剪切力，承載懸挑架上部傳遞的荷載。而型鋼外側(cè)上拉桿件承載上部傳遞的主要荷載，通過斜拉桿傳遞到結(jié)構(gòu)上部的拉結(jié)點(diǎn)上，拉結(jié)點(diǎn)通過穿墻（梁）高強(qiáng)螺栓與斜拉桿的連接板固定傳遞荷載，上拉結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)承受斜拉桿的下拉力和外拉力，上拉結(jié)點(diǎn)部位的結(jié)構(gòu)承載力相對型鋼根部的承載力要大。

懸挑腳手架的一次懸挑高度宜小于20m，懸挑高度在20m及以上時，施工前方案需通過危性較大工程方案專項(xiàng)論證。

端錨上拉式懸挑腳手架的構(gòu)造要求：型鋼宜采用雙軸對稱截面的型鋼，截面高不小于160mm，一般用I16及以上的工字鋼。斜拉桿采用20mm的HPB300級鋼筋，與結(jié)構(gòu)拉結(jié)的吊環(huán)應(yīng)用HPB300級鋼筋，直徑不宜小于20mm。型鋼端部采用連接鋼板，其上開設(shè)螺栓孔，通過M20高強(qiáng)螺栓固定于結(jié)構(gòu)上，高強(qiáng)螺栓穿過結(jié)構(gòu)內(nèi)的預(yù)埋套管內(nèi)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)用鋼墊板，通過雙螺帽用高強(qiáng)螺栓將懸挑型鋼的端部連接板固定牢固。

4 端錨上拉式懸挑腳手架需注意事項(xiàng)

端錨上拉式懸挑腳手架施工前，方案編制時需注意的事項(xiàng)：一是錨固端結(jié)構(gòu)承載力復(fù)核，二是懸挑腳手架搭設(shè)時臨時支承及搭設(shè)安全保證，三是連墻件布置，四是特殊部位的處理。

4.1 錨固部位結(jié)構(gòu)梁（板）承載力復(fù)核計(jì)算

端錨上拉式懸挑腳手架根部一般用高強(qiáng)螺栓錨固于結(jié)構(gòu)墻(梁)上，因此，需對錨固部位的結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行復(fù)核，結(jié)構(gòu)承載力需復(fù)核懸鋼錨固端部位及上部拉結(jié)固定部位的承載力，需注意如下幾個部位的承載力復(fù)核：

⑴ 端錨及上拉錨固點(diǎn)位于框架梁上時，需根據(jù)懸挑架的最大荷載復(fù)核計(jì)算框架梁的承載力。

⑵ 端錨上拉式懸挑腳手架錨固端位于陽臺外側(cè)構(gòu)造梁及部分非框架梁時，需對結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行承載力復(fù)核計(jì)算。

⑶ 端錨位于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角時，需復(fù)核轉(zhuǎn)角錨固板的焊接連接強(qiáng)度及角部陽臺梁的承載力。

⑷ 端錨位于是飄窗結(jié)構(gòu)部位時，需復(fù)核飄窗梁承載力。

⑸ 端錨位于懸板部位時，可采取局部構(gòu)造加強(qiáng)并進(jìn)行懸挑板配筋加強(qiáng)計(jì)算。

⑹ 端錨位于結(jié)構(gòu)凹形部位外構(gòu)造梁上時，需復(fù)核計(jì)算構(gòu)造梁的承載力，進(jìn)行配筋加強(qiáng)。

4.2 懸挑腳手架搭設(shè)時臨時支承安全

懸挑腳手架的懸挑型鋼安裝就位時，樓層結(jié)構(gòu)混凝土澆筑成型后剛能上人作業(yè)，需及時拆除端錨連接部位的墻梁側(cè)模，并調(diào)整下方臨時擱置懸挑架型鋼的支承架體。要求臨時支承架的大橫桿確保高度一致，連接穩(wěn)定牢固。在臨時支承上進(jìn)行懸挑型鋼的定位固定和架體的搭設(shè)時，需鋪設(shè)臨時腳手板及安全防護(hù)。架體搭設(shè)時需注意首步立桿架設(shè)的穩(wěn)定性，架體形成一個矩形立桿及橫桿的單元，以確保懸挑架體的穩(wěn)定可靠。

4.3 連墻件的布置

首層懸挑架搭設(shè)時，因主體結(jié)構(gòu)正在同時施工，對于框架結(jié)構(gòu)層高超過4.8m時，架體實(shí)際搭設(shè)高度需超過3步，采用懸挑層的主體結(jié)構(gòu)樓層上預(yù)埋臨時拋撐連接點(diǎn)，采用臨時拋撐解決架體的穩(wěn)定性。在懸挑層主體結(jié)構(gòu)完成墻梁外側(cè)模板拆除后，需及時進(jìn)行懸挑架的連墻件的連接固定。

在層高大于3步架，且結(jié)構(gòu)跨度較大的情況下，需采取相應(yīng)的連墻措施，通過樓層結(jié)構(gòu)預(yù)埋連接件通過拉桿、撐桿的方式解決大面積無連墻件情況，對于上部結(jié)構(gòu)不能實(shí)施連接時，需在下部結(jié)構(gòu)樓層上設(shè)置臨時連接埋件，通過設(shè)置拋撐解決；同時上部結(jié)構(gòu)梁板內(nèi)預(yù)埋連接件，在有連接條件時，通過水平連墻桿和斜拉的方式解決連墻件數(shù)量不足。

4.4 特殊部位的處理

⑴ 轉(zhuǎn)角框架柱梁部位的錨固

框架柱轉(zhuǎn)角部位，錨固端位于寬大的結(jié)構(gòu)上較難實(shí)現(xiàn)預(yù)埋套管進(jìn)行螺栓端錨固定，需在結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋件通過焊接實(shí)現(xiàn)與懸挑梁及上拉桿件間的連接，在錨固連接件的設(shè)計(jì)計(jì)算時，充分考慮焊接質(zhì)量的不穩(wěn)定性，焊縫長度需加倍考慮，以確保連接部位安全可靠。

⑵ 電梯井墻轉(zhuǎn)角部位的錨固

電梯井外墻轉(zhuǎn)角部位錨固端可以按框架柱轉(zhuǎn)角做法，也可在轉(zhuǎn)角部位設(shè)置直角連接件，通過轉(zhuǎn)角連接件將轉(zhuǎn)角部分相互垂直的及斜角懸挑型鋼通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，如圖2所示。該連接形式的轉(zhuǎn)角連接板可以提前預(yù)制加工，與懸挑型鋼間均可以通過螺栓連接，加工焊接質(zhì)量可靠穩(wěn)定，以提高懸挑架的安全度。

⑶ 陽臺梁轉(zhuǎn)角部位的錨固

陽臺梁轉(zhuǎn)角部位連接形式可根據(jù)電梯井墻轉(zhuǎn)角部位的兩種連接方式，但需注意的是，需對陽臺梁的承載力進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。

5 結(jié)語

端錨上拉式懸挑腳手架可形成工具式周轉(zhuǎn)，節(jié)材、施工效率高、安全可行，江蘇省《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》（DGJ32/J121-2011）有相應(yīng)的措施和技術(shù)要求，目前尚未在較大范圍推廣應(yīng)用，主要是JGJ130-2011中未有體現(xiàn)，其他地區(qū)因安監(jiān)認(rèn)可度原因推廣使用難度較大。