高層建筑懸挑外架設(shè)計及施工探討

馬銀偉 謝玲玲

浙江省建工集團有限責任公司 浙江 杭州 310000

高層建筑外腳手架是建筑施工中不可或缺的操作平臺及安全防護措施之一。一般情況下懸挑外腳手架底部支撐采用鋼梁一端通過鋼筋固定在混凝土梁板上形式，形成杠桿系統(tǒng)。

1 工程概況

某住宅小區(qū)工程，包括9個單體建筑和地下3層聯(lián)體地庫及人防工程，總建筑面積15.8萬m2，其中，1號樓地上為11層，4號樓地上為18層，工程結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，由于住宅建筑外墻凸凹不平，外腳手架搭設(shè)時難度較高，為了滿足施工需求；該工程外腳手架選用落地式腳手架和懸挑式腳手架[1]。

2 高層建筑外腳手架的架體設(shè)計

根據(jù)實際工程項目的結(jié)構(gòu)特點，綜合考慮工程施工的安全性和可操作性，以及工程項目工期、成本等多方面因素，制定出各樓座的具體外腳手架的懸挑方法。如：1號樓北、西側(cè)從地庫上搭設(shè)落地式腳手架至7層樓板懸挑層；南、東側(cè)在2層樓板做一次懸挑，二次與北、西側(cè)同一層做懸挑；4號樓南、西側(cè)從地庫上搭設(shè)落地式腳手架至8層樓板懸挑層；北、東側(cè)在2層樓板做一次懸挑，二次、三次與南、西側(cè)同一層做懸挑。懸挑腳手架搭設(shè)高度控制在6層以內(nèi)，高度不超過20m。

2.1 腳手架搭設(shè)要求

懸挑腳手架步距為1.8m，外排立桿每步設(shè)置兩道攔腰防護桿及每0.6m設(shè)置一道攔腰防護桿；腳手架縱距為1.5m。北側(cè)平窗處腳手架橫距0.9m，內(nèi)桿距外墻0.35m；南側(cè)凸窗處腳手架橫距0.6m，內(nèi)桿距外墻0.95m；搭設(shè)高度控制在20m以內(nèi)；架體連墻件設(shè)置為兩步三跨；腳手板采用木跳板，每兩步設(shè)置一層腳手板，同時，施工層數(shù)不得大于兩層；擋腳板選用木擋腳板。腳手架安全等級為二級。外立面每4根～6根立桿必須搭設(shè)剪力撐，剪刀撐以45°～60°角連續(xù)設(shè)置搭設(shè)。所有立桿和橫桿鋼管涂刷黃色油漆，剪刀撐涂刷紅白相間油漆，長度為400mm。

2.2 懸挑工字鋼搭設(shè)要求

懸挑梁的支承點必須設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁以及樓板上，嚴禁設(shè)置在外伸的陽臺或者其他出外墻上的懸挑板，在外墻處的樓板與懸挑工字鋼之間放置2cm以上的硬質(zhì)楔子，尤其是在空調(diào)板的位置必須使懸挑工字鋼產(chǎn)生1%～2%的起拱。工字鋼懸挑固定段的長度不得小于懸挑段長度的1.25倍。存在外伸陽臺或懸挑板的情況下，通過計算滿足錨固長度的情況下，懸挑支承點的位置仍需設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁上，不得設(shè)置在陽臺上。穿墻處木制盒子尺寸為20cm×25cm。

3 高層建筑懸挑梁的施工要點

本工程懸挑架主梁采用16號工字鋼，每一縱距設(shè)置一根工字鋼。在平面轉(zhuǎn)角處，當立桿下不能設(shè)置工字鋼懸挑梁時，增設(shè)縱向工字鋼，主梁與次梁采用焊接連接。在3號、4號樓北側(cè)樓梯間位置，首先用兩根長6m的18號工字鋼東西向放置，穿過樓梯間墻做支撐，南北向18號工字鋼放置在東西向工字鋼上做懸挑主梁，兩者用20cm寬錨環(huán)進行錨固，懸挑端放置16號工字鋼做次梁，次梁與主梁進行焊接連接。在3號、4號樓南側(cè)有飄窗的位置，懸挑板寬度為600。本工程采用常規(guī)懸挑工字鋼的施工方法。即向上搭設(shè)一層高度的腳手架，待本層豎向模板拆除后2d方可進行鋼絲繩拉結(jié)，在固定好工字鋼、鋼絲繩拉結(jié)完畢后才可拆除這一層腳手架，重新在工字鋼懸挑梁上搭設(shè)懸挑腳手架。用于錨固工字鋼懸挑梁的U型螺栓采用20圓鋼冷彎成型，底部寬度為150mm，螺栓絲扣長度不得小于120mm；角鋼采用L63×6長度為260mm，按標準采用機械加工開孔后使用。U型螺栓應(yīng)預(yù)埋至板底層鋼筋位置，并與底層鋼筋綁扎牢固，U型螺栓與工字鋼間隙用硬質(zhì)木楔楔緊。

3.1 卸荷鋼絲繩的拉結(jié)

工字鋼懸挑梁外端必須設(shè)置鋼絲繩與上一層建筑結(jié)構(gòu)傾斜拉結(jié)，每個工字鋼端部都需要用鋼絲繩拉結(jié)卸荷；尤其是3號、4號樓北側(cè)樓梯間位置處。鋼絲繩不參與懸挑工字鋼梁受力計算，而且直徑不小于16mm。本工程采用16mm鍍鋅鋼絲繩，在上一層窗下墻上或下反梁上留取穿鋼絲繩的孔洞，鋼絲繩上部拉結(jié)點采用鋼管固定，同時；在墻上放置防磨損墊片。懸挑工字鋼梁端部10cm范圍內(nèi)的底面焊接垂直于腹板方向的短鋼筋，作為鋼絲繩定位。除此之外，也可在上層下反梁上預(yù)埋短鋼管，鋼絲繩拉結(jié)在鋼管上。鋼絲繩在拉結(jié)時，必須避開大小橫桿，防止鋼絲繩與橫桿受力。另外，為了防止混凝土產(chǎn)生掉角等現(xiàn)象，拉結(jié)鋼絲繩時要求混凝土強度達到40%以上。

3.2 結(jié)構(gòu)樓板厚度不足120mm板厚的處理

工字鋼懸挑梁錨固位置樓板厚度不足120mm時，將錨固螺栓周圍600mm范圍內(nèi)設(shè)置雙層雙向8@150鋼筋網(wǎng)片，當板厚超過120mm時，只需在轉(zhuǎn)角處錨固螺栓周圍600mm范圍內(nèi)設(shè)置雙層雙向8@150鋼筋網(wǎng)片。

3.3 腳手架連墻件的設(shè)置

腳手架連墻件采用兩步三跨的方式設(shè)置。在南側(cè)有凸窗的位置連墻件采用斜抱窗角的方式或者采用夾住窗戶的方法，內(nèi)外設(shè)置一根鋼管；其他位置，采用在相鄰空調(diào)板上預(yù)埋短鋼管，做連墻件。在無窗戶的位置，例如東西山墻處，連墻件采用在墻上預(yù)留65mmPVC套管，將圓鋼管伸入套管中，在墻內(nèi)外各鎖一根圓鋼管，是連墻件既可承受拉力，也可承受壓力。北側(cè)平窗的位置，在樓層板下的梁里預(yù)埋短鋼管做連墻件與斜抱窗角的結(jié)合方式。所有方式必須滿足兩步三跨的要求，在懸挑架與落地架豎向交界處，最外排立桿或向內(nèi)一跨的立桿必須設(shè)置連墻件，避免拆除落地架后形成不封閉架體使懸挑架受力不穩(wěn)。并且在此處，落地架與懸挑架在橫斷面應(yīng)斷開，不得相連。

3.4 出屋面外檐處外架的搭設(shè)

出屋面外檐口處的外架，應(yīng)在距離檐口一步的距離處向外做45°斜向支撐，上部只需做單排腳手架，單排腳手架距外檐口邊為350mm。單排腳手架與屋面梁處預(yù)埋好的圓鋼管進行連接。單排腳手架應(yīng)既滿足操作架，也滿足安全防護架的要求。

總之，腳手架搭設(shè)是根據(jù)高層建筑工程項目的結(jié)構(gòu)特點及結(jié)構(gòu)形式的不同，選擇不同結(jié)構(gòu)類型的腳手架，并嚴格按照工序開展施工，確保腳手架搭設(shè)質(zhì)量，為工程項目的順利施工奠定基礎(chǔ)。