懸挑式鋼管腳手架在建筑施工中的應(yīng)用

陳峰

中鐵二十四局集團(tuán)有限公司北京分公司 北京 100076

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，高層建筑工程的規(guī)模也日益擴(kuò)大，在施工過(guò)程中，越來(lái)越多的高層建筑采用懸挑式鋼管腳手架施工，這種腳手架的立桿固定在懸臂型鋼上，不受地基和地面條件的限制，不占場(chǎng)地，不影響基礎(chǔ)土方回填，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小或受限時(shí)，能提高施工效率，為工程進(jìn)度爭(zhēng)取時(shí)間。本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹懸挑式鋼管腳手架在建工程施工中的應(yīng)用，其施工經(jīng)驗(yàn)可供類似工程參考借鑒。

1 工程概況

亦莊新藥研發(fā)生產(chǎn)基地項(xiàng)目2標(biāo)工程，總建筑面積58569.92㎡，其中地上面積43268.98㎡，地下面積15300.94㎡。共有5個(gè)主要建筑單體，均為地下一層，分別為：1#生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)車間，地上五層，建筑高度為35.43m；2#研發(fā)實(shí)驗(yàn)車間，地上11層，建筑高度為59.95m，4#生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)車間，地上4層，建筑高度24.85m；6#研發(fā)實(shí)驗(yàn)車間，地上4層，建筑高度24.85m；8#宿舍樓，地上9層，建筑高度33.6m；結(jié)構(gòu)形式主要為框剪結(jié)構(gòu)。

本文以8#研發(fā)實(shí)驗(yàn)車間為例，介紹懸挑式腳手架在工程中的應(yīng)用。8#樓-1至1層施工防護(hù)架為落地式鋼管腳手架，懸挑腳手架搭設(shè)范圍為2層至6層、7層至9層，最高搭設(shè)高度19.5m。

2 腳手架方案的選擇

本工程工期緊、任務(wù)重，施工場(chǎng)地較小，根據(jù)設(shè)計(jì)情況，基坑南側(cè)開挖線距紅線7.2米，且南側(cè)留有5米寬施工道路，施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，懸挑式腳手架相比其他腳手架具有以下優(yōu)勢(shì)，為此本工程選擇懸挑式腳手架施工。

（1）不受施工場(chǎng)地限制；懸挑式腳手架的立桿固定在懸臂型鋼上，不受地基和地面條件的限制，不占場(chǎng)地，不影響基礎(chǔ)土方回填，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小或受限時(shí)，能提高施工效率，為工程進(jìn)度爭(zhēng)取時(shí)間。

（2）施工方便，經(jīng)濟(jì)合理；懸挑式腳手架一般采用普通鋼管腳手架直接懸挑搭設(shè)，一次性投入不大，施工方便，可周轉(zhuǎn)使用，造價(jià)低，相比附著式腳手架主要用于高層、超高層建筑施工，低層建筑施工若采用附著式腳手架并不具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，本工程8#樓建筑高度33.6m，采用懸挑式腳手架經(jīng)濟(jì)合理。

3 懸挑腳手架構(gòu)造

3.1 搭設(shè)高度設(shè)置

懸挑式腳手架的構(gòu)造必須滿足《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）的要求，一次懸挑腳手架高度不宜超過(guò)20m，本工程8#樓懸挑腳手架一次最高懸挑5層，每層高度3.6m，搭設(shè)高度高出作業(yè)層一步（1.5m），因此每次懸挑高度為19.5m，滿足規(guī)范要求。

3.2 懸挑材料規(guī)格設(shè)置

懸挑型鋼宜采用雙軸對(duì)稱截面的型鋼，鋼梁截面高度不應(yīng)小于160mm，本工程型鋼采用Q235B國(guó)標(biāo)18#工字鋼，腳手架鋼管采用Φ48.3×3.6鋼管，滿足規(guī)范要求。

圖1 懸挑腳手架結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 懸挑梁長(zhǎng)度設(shè)置

根據(jù)規(guī)范要求，懸挑梁固定端長(zhǎng)度不應(yīng)小于懸挑段長(zhǎng)度的1.25倍，腳手架立桿縱距1.5m，兩排立桿橫距0.8m，第一排立桿距離鋼梁外錨固點(diǎn)0.4m，第二排立桿距懸挑梁懸臂端0.15m，懸臂段長(zhǎng)1.35m，總長(zhǎng)度3.038m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)擁有的材料，鋼梁基本長(zhǎng)度為4m/根，考慮建筑物轉(zhuǎn)角鋼梁交叉，個(gè)別鋼梁長(zhǎng)度有所調(diào)整，所以本工程懸挑鋼梁最小長(zhǎng)度確定為3.5m。

3.4 懸挑梁間距及腳手架支座設(shè)置

由于腳手架兩條立桿縱距1.5m，因?yàn)槟_手架立桿是安裝在懸挑型鋼上，所以懸挑鋼梁的間距也為1.5m，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處根據(jù)實(shí)際情況做調(diào)整。

圖2 懸挑梁安裝示意圖

工字鋼梁上部距離墻體0.3m、1.1m處各焊接直徑25mm長(zhǎng)度150mm鋼筋頭，將腳手架鋼管插在鋼筋頭上固定，防止鋼管滑移。

圖3 固定腳手架鋼管示意圖

3.5 懸挑鋼梁預(yù)埋錨環(huán)的設(shè)置

懸挑鋼梁采用預(yù)埋鋼筋錨環(huán)與建筑結(jié)構(gòu)梁板固定，鋼筋錨環(huán)采用Φ20光圓鋼筋預(yù)埋在混凝土梁、板底層鋼筋位置，并與混凝土梁、板底層鋼筋焊接牢固。

3.6 預(yù)埋吊環(huán)與鋼絲繩的設(shè)置

每個(gè)懸挑鋼梁外端設(shè)置鋼絲繩與上一層建筑結(jié)構(gòu)物斜拉結(jié)。拉結(jié)的吊環(huán)采用HPB300鋼筋，鋼筋直徑20mm，錨入混凝土的長(zhǎng)度不小于30d并焊接在鋼筋骨架上。鋼絲繩不參與懸挑梁受力計(jì)算。

3.7 懸挑腳手架轉(zhuǎn)角部的設(shè)置

工字鋼間距≤1500mm設(shè)置一根（如遇到特殊位置可進(jìn)行調(diào)整），轉(zhuǎn)角位置在懸挑鋼梁采用放射方式進(jìn)行布置（鋼梁應(yīng)避開框柱），角部采用整體加強(qiáng)措施，在懸挑工字鋼梁上內(nèi)外再焊接一根12.6#的工字鋼，鋼管腳手架立桿搭設(shè)在12.6#的工字鋼上，角部的每根立桿用鋼絲繩兜拉卸載。

圖4 懸挑鋼梁錨固端預(yù)埋錨環(huán)安裝節(jié)點(diǎn)圖

圖5 吊環(huán)預(yù)埋安裝示意圖

圖6 轉(zhuǎn)角處懸挑布置示意圖

3.8 腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)置

懸挑腳手架的架體結(jié)構(gòu)同落地時(shí)腳手架相同，主要包括立桿、橫桿、掃地桿、剪刀撐、腳手板、安全網(wǎng)等構(gòu)件，具體施工時(shí)，應(yīng)按照腳手架計(jì)算書以及相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求執(zhí)行。

4 懸挑腳手架的監(jiān)測(cè)

為保證架體的安全穩(wěn)定，滿足施工使用要求，避免發(fā)生超出規(guī)范要求的沉降位移而發(fā)生坍塌事故，應(yīng)對(duì)架體進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。

（1）監(jiān)測(cè)內(nèi)容：懸挑架工字鋼懸臂端沉降變形和架體水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（2）測(cè)點(diǎn)布置：監(jiān)測(cè)點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)和位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)布置在永久建筑物上四周，根據(jù)實(shí)際情況8#樓共設(shè)置4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，并做好保護(hù)；位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在架體頂層、底層及每5步距的架體上。

（3）監(jiān)測(cè)報(bào)警值：監(jiān)測(cè)報(bào)警值應(yīng)采用監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的累計(jì)變化量和變化速率值進(jìn)行控制。架體水平位移累計(jì)值不得超過(guò)H/300，本工程水平位移報(bào)警值為65mm。工字鋼懸臂端累計(jì)變形值不得超過(guò)2Lf/250，本工程懸臂端報(bào)警值為10.4mm。

（4）監(jiān)測(cè)頻率：位移監(jiān)測(cè)頻率每周至少監(jiān)測(cè)1次。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化量較大或速率加快時(shí),應(yīng)提高監(jiān)測(cè)頻率。在施工過(guò)程中,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出報(bào)警值或變形速率突然加快時(shí),立即停止施工,撤離所有人員待安全處理后再行施工。

5 設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

5.1 轉(zhuǎn)角處型鋼的布置

在型鋼懸挑架的施工過(guò)程中，應(yīng)特別注意在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處、凹凸面等平面變形位置的搭設(shè)，這些部位若不合理布置型鋼，極易產(chǎn)生受力集中的現(xiàn)象。因此，在這部分型鋼設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)選取最不利的位置進(jìn)行計(jì)算，型鋼布置采用放射狀，并專門繪制此處節(jié)點(diǎn)的大樣圖指導(dǎo)施工。

5.2 采用可拆卸的錨固裝置

以往的懸挑架錨固端常常采用U形壓環(huán)鋼筋作為錨固裝置，采取這種做法，型鋼容易發(fā)生橫向位移，因此，在本工程中，使用了可拆卸的錨固裝置（預(yù)埋環(huán)），見圖4。這種裝置將光圓鋼筋的彎折段預(yù)埋在樓板混凝土，鋼筋的兩端可以采用螺栓及角鋼進(jìn)行安裝，從而起到固定型鋼的作用。這種方法對(duì)于型鋼的錨固作用更強(qiáng)，型鋼拆除時(shí)也更方便，安全性更高，經(jīng)濟(jì)性更好。

6 結(jié)語(yǔ)

由于本工程場(chǎng)地受限，工期緊迫，采用懸挑式腳手架施工并不需要增加特殊的設(shè)備，既不影響上部結(jié)構(gòu)的施工，也不影響基礎(chǔ)土方回填，彌補(bǔ)了施工場(chǎng)地受限的局限性，為施工提供了方便，縮短了工期，同時(shí)懸挑式腳手架拆搭方便，一次性投入不大，相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)。

本工程采用懸挑式腳手架，保證了工程施工安全和工期，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，為今后此類工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。