花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架施工技術(shù)應(yīng)用分析

伍廣鋒

摘 要：以某工程建設(shè)項(xiàng)目為例，深入研究了懸挑式腳手架方案比選和體系設(shè)計(jì)，并探討了套管預(yù)埋、懸挑架構(gòu)件加工、主梁安裝、立桿安裝、縱向水平桿安裝、橫向水平桿安裝、剪刀撐安裝、腳手板鋪設(shè)、連墻件安裝、斜拉桿安裝、特殊部位構(gòu)造等環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點(diǎn)，以期為高層建筑工程懸挑架施工提供有益參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程;花籃拉桿式;型鋼懸挑架;腳手架

中圖分類號：TU731.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）31-0094-04

Application Analysis of Cantilever Scaffolding Construction

Technology of Flower Basket Tie-rod Section Steel

WU Guangfeng

（Fujian Construction Engineering Group Co.， Ltd.， Fuzhou Fujian 350001）

Abstract： Taking an engineering construction project as an example， the cantilever scaffolding scheme comparison and system design are studied in depth， and the key points of construction technology in many links are discussed， including casing pre-embedded， cantilevered frame parts processing， main beam installation， vertical pole installation， longitudinal horizontal pole installation， horizontal horizontal pole installation， scissor brace installation， scaffold board laying， connecting wall installation， diagonal rod installation， construction of special parts， etc， hoping to provide a useful reference for the cantilever construction of high-rise buildings.

Keywords： construction engineering;flower basket tie rod type;profile steel cantilever frame;scaffolding

近年來，我國建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，很多工程建設(shè)工期緊、任務(wù)重，對外腳手架施工效率、施工進(jìn)度和施工安全的要求不斷提高。傳統(tǒng)的懸挑式外腳手架通過預(yù)埋U形螺栓實(shí)現(xiàn)懸挑，后續(xù)處理工序較為復(fù)雜，樓板、預(yù)留洞口存在滲漏風(fēng)險(xiǎn)[1]，且外墻轉(zhuǎn)角暗柱部位預(yù)留U形螺栓可能對鋼筋造成破壞，從而增加高層建筑主體結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)。相較于懸挑腳手架，花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架施工技術(shù)用鋼量少、安全性高、施工效率高，具有良好的應(yīng)用推廣價(jià)值。本文結(jié)合某工程建設(shè)項(xiàng)目，深入研究花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架方案設(shè)計(jì)、搭設(shè)和拆除技術(shù)要點(diǎn)，以期為同類工程施工提供有益參考。

1 工程概況

某工程建設(shè)項(xiàng)目位于福建省。根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃，該項(xiàng)目H地塊建筑包括1#樓、2#樓、3#樓，均為13層建筑，建筑高度為42.75 m，標(biāo)準(zhǔn)層高為3 m，建筑計(jì)容面積為24 591.08 m。J地塊建筑有4#樓和5#樓，均為16層建筑，建筑高度為51.75 m，標(biāo)準(zhǔn)層高為2.92 m，首層至2層的層高為3.75 m，合計(jì)建筑面積為17 203.5 m。該工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)使用年限為50年，結(jié)構(gòu)安全等級為二級。

該工程1#～3#樓層高均為3 m，4#～5#樓1～2層層高為3.75 m，標(biāo)準(zhǔn)層高為2.92 m?？紤]到該工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，為避免影響地下室頂板室外工程施工，該工程懸挑腳手架自3層起挑，根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 130—2011）和《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》要求[2]，懸挑架懸挑高度應(yīng)小于20 m，確保工程施工安全。

2 懸挑架方案比選及設(shè)計(jì)

根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 130—2011）要求，型鋼懸挑式腳手架采用樓板預(yù)埋U形螺栓的方式固定，錨固段長度應(yīng)為懸挑段長度的1.25倍。由于懸挑式腳手架需要大量工字鋼錨固，且懸挑層嚴(yán)重影響后續(xù)室內(nèi)裝修施工，因此該工程不予考慮。結(jié)合懸挑架施工經(jīng)驗(yàn)，該工程采用花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架，借助螺栓將工字鋼固定在剪力墻梁上，懸挑端加固采用上部拉桿支撐方式，使得懸挑架由懸挑受力調(diào)整為簡支梁受力，其省去了錨固段，大幅減少了用鋼量[3]，且對后續(xù)裝修施工影響小，可滿足該工程施工成本和施工效率的要求。

根據(jù)技術(shù)方案，該工程采用花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架，卸料平臺位于外架外排桿件外側(cè)，對懸挑外架整體布局無影響。根據(jù)工程設(shè)計(jì)，架體立桿縱距≤1 500 mm，橫距為650 mm或850 mm，桿件步距為1 800 mm，懸挑鋼梁選用16#短肢工字鋼（見圖1），工字鋼均設(shè)置上部Φ20 mm斜拉桿卸荷，轉(zhuǎn)角處采用10#型鋼下?lián)渭庸?，預(yù)埋件采用專用預(yù)埋件，采用Φ20 mm高強(qiáng)螺栓固定。

腳手架采用Φ48.3 mm×3.6 mm鋼管，立桿縱距≤1.5 m，橫距為500～850 mm，外排步距為900 mm，內(nèi)排步距為1 800 mm，內(nèi)排立桿與結(jié)構(gòu)的距離為280 mm。懸挑架連墻件在水平方向小于3跨，豎向間距小于2步距?？奂捎脤涌奂?、直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件，采用竹笆片作為懸挑平臺腳手板。懸挑架高度為18 m，1～3#樓起挑分段為2～8層、9層至頂層;4～5#樓起挑分段為2～7層、8～13層、13層至頂層。為提高懸挑架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，若工字鋼長度≥1.73 m或安大陽角懸挑梁，則采用雙斜拉桿加固。

3 花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架施工技術(shù)要點(diǎn)

懸挑架安裝前，根據(jù)施工平面圖、立面圖定位懸挑架。懸挑層混凝土澆筑前，在結(jié)構(gòu)邊向內(nèi)3 m處預(yù)埋長度為300 mm、直接為20 mm的鋼筋頭，外露長度為200 mm，作為懸挑架搭設(shè)立桿的固定拋撐?；炷翝仓瓿珊螅炷翉?qiáng)度大于1.2 MPa時(shí)拆除外墻側(cè)面模板，混凝土強(qiáng)度達(dá)到10 MPa時(shí)，開始安裝懸挑梁。

3.1 預(yù)埋套管

該工程懸挑梁與主體結(jié)構(gòu)、拉桿固定時(shí)，考慮到懸挑梁與拉桿采用高強(qiáng)螺栓固定，螺栓固定可采用預(yù)埋螺栓或套管預(yù)埋的方式，如采用直接預(yù)埋方式，需要在拆除懸挑架后切割外露螺栓，處理不當(dāng)可能造成螺栓銹蝕、鼓包現(xiàn)象[4]，影響主體結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量。針對該問題，采用套管預(yù)埋方式。使用螺栓將套管緊固到外墻模板上。模板拆除后，可實(shí)現(xiàn)螺栓全部回收。預(yù)埋套管時(shí)，錐形套管預(yù)埋在墻體內(nèi)側(cè)，安裝懸挑梁時(shí)，自墻體外側(cè)敲擊錐形套管并穿入高強(qiáng)螺栓和墊板，采用雙螺栓固定懸挑主梁。懸挑梁拆除后，使用防水水泥封堵預(yù)留套管孔洞。

3.2 懸挑架構(gòu)件加工

本工程懸挑梁短肢工字鋼采用16#工字鋼加工，根據(jù)主梁長度和立桿間距編號并下料切割。固定板采用200 mm×180 mm×10 mm鋼板制作，懸挑梁工字鋼末端焊接在固定板中部，距固定鋼板上部70 m位置處開設(shè)直徑22 mm的連接孔用于懸挑梁和拉桿系統(tǒng)固定。為了防止鋼管隨懸挑橫梁滑移，根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 130—2011）的要求，懸挑主梁焊接定位筋，定位筋長度為200 mm，直徑為30 mm。為增強(qiáng)懸挑梁平面外剛度，懸挑梁前端焊接長度為200 mm、直徑為48 mm的連接鋼管[5]。懸挑梁構(gòu)件均采用CO2氣體保護(hù)焊焊接，焊縫高度≥6 mm。懸挑梁與構(gòu)造鋼管的中心距為24 mm，構(gòu)造鋼管與連接鋼板的中心距為100 mm。定位筋與固定鋼板的中心距為300 mm。定位筋與內(nèi)外立桿橫向間距一致。除懸挑主梁外，斜拉桿、高強(qiáng)螺栓、扣件鋼管和連接件等均采用專業(yè)廠家產(chǎn)品。

3.3 懸挑主梁安裝

該工程懸挑短肢梁包括三種形式，即直線梁、斜線梁、對角梁，懸挑段向外伸出立桿長度為100 mm，立桿中軸線豎向焊接直徑≥20 mm、長度為150 mm的定位鋼筋。遇飄窗、空調(diào)下掛板等部位預(yù)留孔洞時(shí)，為便于懸挑主梁安裝，支承點(diǎn)設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)剪力墻、結(jié)構(gòu)梁上;當(dāng)陽臺結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的距離較大時(shí)，將其設(shè)置在外伸陽臺梁上。

3.4 立桿安裝

除頂層頂部外，本工程的其余各層各部立桿均采用對接扣件連接方式。立桿接長時(shí)，采用對接扣件固定方式。為確保架體穩(wěn)定性，禁止相鄰立桿接頭設(shè)置在同步內(nèi)。非相鄰立桿接頭豎向錯(cuò)開距離≥500 mm，立桿接頭至主節(jié)點(diǎn)的距離≤1/3步距。立桿接頭時(shí)，采用2個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件扣接固定。懸挑架施工至頂層頂部時(shí)，立桿伸出女兒墻高度≥1 m，高出檐口上部1.5 m。

3.5 縱向水平桿安裝

縱向水平桿安裝時(shí)，使用直角扣件固定在立桿內(nèi)側(cè)，跨度不小于3跨。當(dāng)水平桿需要接長時(shí)，采用旋轉(zhuǎn)扣件搭接方式，搭接長度≤1 m。相鄰接頭不應(yīng)設(shè)置在同一步、同一跨內(nèi)，非同一步、同一跨內(nèi)接頭應(yīng)錯(cuò)開不小于500 mm的距離?？v向水平桿接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離≤1/3縱距。外側(cè)水平桿安裝時(shí)，為確保外側(cè)架體的穩(wěn)定性，該工程在外側(cè)架體設(shè)置腰桿，立桿安裝在腰桿內(nèi)側(cè)，水平桿按豎向間距0.9 m布設(shè)，內(nèi)側(cè)縱向水平桿按間距1.8 m布設(shè)。

3.6 橫向水平桿安裝

橫向水平桿根據(jù)腳手板鋪設(shè)要求等距安裝。主節(jié)點(diǎn)位置至少設(shè)置1根橫向水平桿，使用直角扣件牢固扣接。

3.7 剪刀撐的設(shè)置

剪刀撐隨立桿、水平桿同步設(shè)置，外側(cè)立面連續(xù)布設(shè)剪刀撐，架體外側(cè)剪刀撐雙向平行設(shè)置，斜桿角度保持一致，斜桿與地面傾角控制在45°～60°。每道剪刀撐的寬度≤4且≥6 m。剪刀撐斜桿接長時(shí)采用搭接方式，搭接長度≥1 m，扣件數(shù)量≥3個(gè)，扣件距端部的距離≥100 mm。采用扣件將斜桿與相交的橫向水平桿伸出段或立桿固定，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點(diǎn)的距離≤150 mm。

3.8 腳手板的鋪設(shè)

鋪設(shè)木質(zhì)腳手板和鋼笆網(wǎng)作為硬防護(hù)，采用兜網(wǎng)鋪設(shè)至結(jié)構(gòu)邊作為軟防護(hù)。軟硬防護(hù)相間鋪設(shè)，軟防護(hù)自懸挑層下層鋪設(shè)，硬防護(hù)層自懸挑層開始鋪設(shè)，懸挑層外部采用12 mm厚舊木模板封閉。腳手板滿鋪，腳手板至墻面的距離≤100 mm。木腳手板鋪設(shè)時(shí)，為確保作業(yè)層穩(wěn)定，單塊腳手板應(yīng)搭設(shè)在3根橫向水平桿上，腳手板外伸長度為130～150 mm。當(dāng)腳手板長度≤2 m時(shí)，采用2根橫向水平桿支撐并采用12#鋼筋綁扎牢固，防止腳手板傾覆。隨著作業(yè)層上升，鋪設(shè)2層鋼笆網(wǎng)和木腳手板作為硬防護(hù)，且作業(yè)層高度不超過2層，擋腳板高度≥200 mm，并設(shè)置安全網(wǎng)和防護(hù)欄桿。

3.9 連墻件的安裝

該工程中，連墻件自起始層第一步縱向水平桿開始設(shè)置，遇剪力墻時(shí)，墻內(nèi)預(yù)埋Φ50 mm 聚氯乙烯（PVC）套管，墻體兩側(cè)采用扣件鎖橫桿固定。連墻件水平布設(shè)，水平連墻件按3跨設(shè)置，單個(gè)連墻件作用面積≤24 m2。當(dāng)連墻件遇墻不能水平設(shè)置時(shí)，可在層高2.9 m處設(shè)置下拉連墻件。連墻件布設(shè)在結(jié)構(gòu)層靠近主節(jié)點(diǎn)的位置，與主節(jié)點(diǎn)的偏離距離≤300 mm。連墻件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.10 上部斜拉桿安裝

該工程中，上部斜拉桿拉結(jié)點(diǎn)設(shè)置在鋼梁上，上拉點(diǎn)固定于預(yù)埋高強(qiáng)螺栓上（見圖3），斜拉桿可通過調(diào)節(jié)法蘭調(diào)節(jié)拉緊，擰緊扭力矩須達(dá)30 N·m。未設(shè)置斜拉桿時(shí)，嚴(yán)禁架體超過2層搭設(shè)和使用。遇大陽角對角梁或長度≥1 750 mm的超長工字鋼時(shí)，采用雙斜拉桿卸荷，下部可不設(shè)置支撐桿卸荷。斜拉層≥1730 mm的懸挑工字鋼卸荷時(shí)，雙斜拉桿水平下左右偏置50～100 mm設(shè)置（見圖4），嚴(yán)禁2根斜拉桿固定在相同受力點(diǎn)。

3.11 特殊部位腳手架構(gòu)造

該項(xiàng)目建筑外立面空調(diào)下掛板位置突出，下掛板高度為550 mm，導(dǎo)致鋼梁布設(shè)間距不符合1.5 m的要求。針對該問題，本工程工字鋼梁穿下掛板安裝，在下掛板位置留100 mm×250 mm×250 mm孔洞（見圖5），并墊設(shè)泡沫板，防止鋼梁支撐破壞下掛板并滿足懸挑支承間距要求。

3.12 腳手架驗(yàn)收與使用

花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架搭設(shè)完成后，經(jīng)逐層組織驗(yàn)收，合格后方可使用，檢查內(nèi)容包括鋼管、扣件緊固扭矩。另外，腳手架搭設(shè)立桿的垂直度偏差≤100 mm/20 m，步距偏差≤20 mm，橫距偏差≤20 mm，縱距偏差≤50 mm。同一縱向水平桿兩端高差≤20 mm，同跨內(nèi)相鄰縱向水平桿高差≤10 mm?？奂菟ǖ臄Q緊扭矩應(yīng)為40～65 N·m。腳手架搭設(shè)完成并驗(yàn)收合格后，嚴(yán)禁隨意拆改，需要局部拆改時(shí)，應(yīng)經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批同意，然后由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行拆改。腳手架使用過程中，加強(qiáng)連墻件、立桿、斜拉桿檢查，重點(diǎn)檢查有無松動(dòng)、沉降、傾斜和變形等問題，經(jīng)檢查、處理后方可繼續(xù)使用。

3.13 腳手架的拆除

腳手架拆除時(shí)，提前制訂腳手架拆除方案，經(jīng)批準(zhǔn)后進(jìn)行拆除施工。拆除腳手架時(shí)，由于工程量較大，為確保腳手架拆除安全，周圍設(shè)置警戒標(biāo)志，并安排專人指揮，禁止非作業(yè)人員進(jìn)入拆除作業(yè)區(qū)域。腳手架拆除遵循“自上而下、先搭后拆”的原則，同層拆除各管件、扣件后方可拆除下層，嚴(yán)禁跨層同時(shí)拆除。腳手架材料應(yīng)集中堆放，由塔吊吊運(yùn)至地面，嚴(yán)禁拋擲。拆除后的管件、扣件分類堆放，保養(yǎng)到位后回收管理。

4 結(jié)語

本工程采用花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架搭設(shè)，至腳手架拆除時(shí)，其間均未出現(xiàn)施工安全事故，有力保障了該工程主體結(jié)構(gòu)的施工效率?；ɑ@拉桿式型鋼懸挑式腳手架施工技術(shù)的應(yīng)用減少了錨固段型鋼用量，簡化了腳手架搭設(shè)環(huán)節(jié)，且腳手架搭設(shè)對主體結(jié)構(gòu)影響小，無須二次補(bǔ)洞處理，避免了補(bǔ)洞引起的外傾滲水隱患，因此該技術(shù)具有良好的應(yīng)用推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]李翔，呂祥冰，許旭東，等.新型拉桿式懸挑架的應(yīng)用及安全性能力學(xué)研究[J].安徽建筑，2020（11）：69-71.

[2]孫犁坷.淺談拉桿式型鋼懸挑鋼管腳手架施工技術(shù)[J].四川建筑，2020（5）：274-275.

[3]王得陽，邵威，陳剛.花籃拉桿工具式懸挑架施工工法[J].居舍，2020（23）：63-64.

[4]那稱，王奇，韓景云，等.工具式拉桿懸挑腳手架在高層建筑施工中的應(yīng)用[J].建筑施工，2020（3）：367-369.

[5]王煒杰.建筑施工花籃拉桿式懸挑腳手架的安全管理探析[J].中國建設(shè)信息化，2021（4）：60-61.