花籃拉桿式型鋼懸挑腳手架施工技術(shù)

李子涵,吳凌峰,馮 飛，劉曉雷，楊 波（中國二十二冶集團(tuán)有限公司華東分公司，上海 200120）

1 工程概況

嘉興 2020 南 -025 地塊（暫定名）項目總承包施工工程位于浙江省嘉興市南湖區(qū)，總建筑面積 9.7 萬 m2，項目三面臨河，其中南側(cè)一棟單體周圍土層土質(zhì)較差，多為雜填土與濕陷性黃土，承載力難以滿足落地腳手架搭設(shè)的要求，進(jìn)行換土回填將產(chǎn)生額外費用，施工工期也會被拉長；樓棟寬度尺寸較小，普通懸挑腳手架懸挑鋼梁占用面積較多，影響后續(xù)施工，導(dǎo)致作業(yè)面縮減，施工難度也相應(yīng)增大。項目選定了花籃拉桿式型鋼懸挑腳手架應(yīng)用于施工作業(yè)。

本項目外腳手架的懸挑鋼梁選擇為 16 # 工字鋼進(jìn)行施工，腳手架于四層（8.91 m 處）進(jìn)行懸挑，16 # 工字鋼懸挑間距 ＜1.5 m，腳手架立桿在懸挑鋼梁上的間距沿建筑外立面方向的距離控制為 1.5 m，腳手架的立桿在型鋼長度方向距離為 0.9 m，橫桿沿腳手架立桿每隔 1.8 m 設(shè)置一道，用于腳手架立桿的鋼管選擇外徑直徑為 48 mm 以上的鋼管，鋼管的壁厚需達(dá)到 3.0 mm 以上，腳手架連接各類桿件的扣件選擇為可鍛鑄鐵扣件，腳手板使用鋼笆腳手板，連接懸挑鋼梁的拉桿選用直徑為 20 mm 的鋼拉桿，花籃螺桿選用有效直徑為 14 mm 以上，用于調(diào)節(jié)拉桿長度。鋼拉桿連接點與懸挑鋼梁錨固預(yù)埋件為預(yù)埋至結(jié)構(gòu)主體中的直徑為 25 mm 的預(yù)埋鋼管，在懸挑鋼梁安裝是使用有效直徑22 mm 以上的 4.8 級普通螺栓固定。

2 項目懸挑腳手架施工中的重點與難點

建筑主體結(jié)構(gòu)外立面形式變化較多，形狀不規(guī)則，主題上存在較多的陽臺、懸挑板、空調(diào)設(shè)備平臺、外掛線條等構(gòu)件。由于本工程的懸挑腳手架選定為花籃式拉桿懸挑腳手架，懸挑鋼梁使用預(yù)埋套管與螺栓固定于懸挑層樓板下方的結(jié)構(gòu)梁柱上，因此在懸挑樓層的懸挑板上方無需進(jìn)行鋼梁懸挑的設(shè)置。但在部分懸挑板下方的懸挑鋼梁需適當(dāng)增加長度，且因外立面存在數(shù)量較多的懸挑結(jié)構(gòu)，復(fù)雜的外立面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致腳手架的平面布置、構(gòu)造設(shè)計與搭設(shè)時的施工及成本帶來不小的難度。

3 工藝優(yōu)缺點

相較于落地式懸挑腳手架，在施工過程中懸挑腳手架減少了對建筑物周邊地施工空間的占用，懸挑層下方的施工作業(yè)可提前開展。但傳統(tǒng)懸挑腳手架在施工中懸挑鋼梁需錨固于樓層板面之上，在后續(xù)二次結(jié)構(gòu)施工中需要考慮板面的懸挑鋼梁預(yù)埋錨固部分，對于建筑物陰陽角位置的懸挑往往會因鋼梁錨固長度的限制難以施工，對于突出樓面的結(jié)構(gòu)構(gòu)件還需進(jìn)行開鑿或在鋼梁懸挑位置預(yù)留開口，后續(xù)進(jìn)行修補(bǔ)質(zhì)量往往難以達(dá)到整體澆筑的效果，且懸挑時使用的預(yù)埋件用量較多，施工架設(shè)較為不便。在花籃式懸挑腳手架的施工作業(yè)中，因其采用預(yù)埋件與螺栓配合直接將懸挑鋼梁錨固于梁、柱構(gòu)件上，建筑物內(nèi)部僅有對拉螺栓與墊片，整體厚度可控制于幾 cm 之內(nèi)，節(jié)約了樓面施工作業(yè)空間，二次結(jié)構(gòu)可正常施工，陰陽角的懸挑鋼梁施工便利性大大增加，樓面預(yù)埋件用量也大大減少。[1]

4 施工工藝

4.1 工藝流程

樓層結(jié)構(gòu)施工是預(yù)埋螺栓—樓層混凝土養(yǎng)護(hù)—混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后安裝 16 # 工字鋼主梁—腳手架縱向掃地桿安裝—安裝第一步縱向水平桿—安裝第一步橫向水平桿—安裝連墻件—安裝第二步縱向水平桿—安裝第二步橫向水平桿—上部樓層混凝土養(yǎng)護(hù)完成—安裝拉桿—搭設(shè)欄桿— 加設(shè)剪刀撐—鋪設(shè)腳手板—張掛安全網(wǎng)。

4.2 上拉式懸挑腳手架基本構(gòu)造

花籃拉桿式懸挑腳手架，及為將外腳手架設(shè)置于由預(yù)埋的型鋼與帶花籃螺桿的斜拉的懸挑結(jié)構(gòu)上。

預(yù)埋鋼梁上連接的鋼拉桿數(shù)量應(yīng)根據(jù)懸挑鋼梁長度確定，在懸挑鋼梁長度為 1 300 mm 時選用單拉桿于結(jié)構(gòu)主體拉結(jié)；當(dāng)懸挑鋼梁長度為 1 800 mm 時以及斜角部位鋼梁使用雙拉桿。

懸挑鋼梁與鋼拉桿的連接方式使用單螺桿進(jìn)行連接，拉桿上部采用單螺桿通過預(yù)埋件固定于結(jié)構(gòu)梁上，懸挑鋼梁使用雙螺栓固定于結(jié)構(gòu)主體上，懸挑鋼梁沿建筑外邊緣每1.5米設(shè)置一榀，嚴(yán)格控制間距。

在懸挑鋼梁的上部焊接短鋼筋，用于腳手架立桿在懸挑鋼梁上的固定。

4.3 受荷要求

在對腳手架進(jìn)行荷載計算時，一般情況下荷載值可以按照結(jié)構(gòu)腳手架 3.0 kN/m2取用。若有特殊要求可按照實際工況進(jìn)行計算，在施工的過程中，腳手架荷載值嚴(yán)禁超過在計算中選取的荷載值。

懸挑腳手架上方存在施工荷載時，作用于腳手架上的荷載應(yīng)均勻分布，嚴(yán)禁出現(xiàn)大量材料集中堆積在一處的情況。

建筑施工中使用的卸料平臺、滿堂腳手架禁止與腳手架進(jìn)行連接，以保證腳手架上無不利荷載，降低安全隱患的風(fēng)險。[2]

4.4 懸挑鋼梁設(shè)置要求

懸挑鋼梁的鋼筋拉桿在 1.3 m 時選用一道進(jìn)行拉結(jié)，在鋼梁長度達(dá)到 1 800 mm 以及陰陽角處的懸挑鋼梁選用兩道拉桿與結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行拉結(jié)，當(dāng)拉桿使用為兩道時，禁止兩道拉桿使用同一塊埋板與建筑主體拉結(jié)，每道拉桿頂端和建筑拉結(jié)部位設(shè)置的埋板需單獨設(shè)置。

4.5 懸挑鋼梁拉結(jié)桿件施工前回頂措施

在進(jìn)行鋼拉桿的施工裝設(shè)前，需對懸挑樓基層框架的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測量，在鋼筋混凝土表面強(qiáng)度達(dá)到 C 15 后方可進(jìn)行施工作業(yè)，與此同時，懸挑樓層上部的第二層的拉桿一般已經(jīng)開始架設(shè)施工，因此在需要在懸挑層上部鋼拉桿開始施工架設(shè)前，在下部架體立桿上設(shè)置支托，用以支撐上層架體的荷載。在懸挑層還應(yīng)提前埋設(shè)短鋼管，在對上一層外腳手架進(jìn)行施工時，需使用長 4.5 m 的鋼架進(jìn)行臨時拋撐間距 6 m，對懸挑鋼梁進(jìn)行支撐，保證鋼梁與其上腳手架施工時的穩(wěn)定性。

4.6 預(yù)埋螺栓套管

在剪力墻，結(jié)構(gòu)梁的施工作業(yè)時，按照懸挑鋼梁的平面分布進(jìn)行螺栓套管的預(yù)埋，在施工時還因?qū)瓧U與腳手架豎桿密切關(guān)注，還需對上拉桿套管與鋼梁中心線全部保持移位50 mm，以防拉桿與外架立桿產(chǎn)生碰撞影響安裝。為了保證后續(xù)施工中螺栓裝設(shè)的穩(wěn)固型，在設(shè)置鋼拉桿頂部的埋板之間需設(shè)定相應(yīng)距離。鋼套管預(yù)埋情況如圖 1、2、3 所示。

圖1 鋼套管預(yù)埋圖

圖2 A-A 剖面圖

圖3 B-B 剖面圖

4.7 懸挑鋼梁上方的架體的搭設(shè)

（1）懸挑腳手架在裝設(shè)前必須對懸挑鋼梁進(jìn)行場檢驗，且檢驗結(jié)果必須滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行鋼梁架體的搭設(shè)。外腳手架靠建筑外墻面的立桿切線與建筑外墻軸線之間距離取 300 mm 為宜，軸線位置方向應(yīng)與結(jié)構(gòu)高度切線位置方向呈高度平行垂直狀態(tài)。

（2）在施工作業(yè)時架體組合的第一步較為重要，其施工質(zhì)量關(guān)乎到架體整體的裝設(shè)效果，因此對水平度、垂直度和離墻距離嚴(yán)格把控。

（3）當(dāng)腳手架立桿長度不足，需對其采取加長措施時，上下兩根腳手架立桿的連接扣件只能使用對接扣件進(jìn)行加長，上下兩根立桿的接頭在相鄰的位置需要交錯進(jìn)行布置，在同一步距內(nèi)的立桿接頭不得相鄰，在同一步距內(nèi)隔一根立桿的兩個間隔立桿接頭在高度方向需錯開 ≥500 mm 的距離；各個立桿接頭中心相距腳手架主節(jié)點不得大于縱距的1/3。

（4）腳手架的大橫桿設(shè)置于立桿內(nèi)側(cè)。在底部掃地桿處，將小橫桿設(shè)置于大橫桿之下使用扣件固定于腳手架立桿上。

（5）腳手架的剪刀撐在設(shè)置時，剪刀撐的寬度應(yīng) 4 跨設(shè)置一道，且寬度不得低于 6 m。剪刀撐鋼管與地面的角度應(yīng)設(shè)置在 45° ～ 60° 之間，剪刀撐的桿件在接長時使用的方式可使用搭接或?qū)?，?dāng)剪刀撐桿件采用搭接的方式進(jìn)行接長時，兩根桿件的搭接長度 ≥1 000 mm，搭接處等間距設(shè)置3 道旋轉(zhuǎn)扣件固定，采用雙鋼管進(jìn)行搭接時，搭接接頭的位置應(yīng)錯開 2 000 mm，剪刀撐的接頭位置應(yīng)控制于立桿上。

（6）腳手架扣件的螺栓在擰緊時，螺栓的扭力矩應(yīng)在40 ～ 65 N·m 之間，腳手架的縱橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐之間進(jìn)行固定時使用直角扣件與旋轉(zhuǎn)扣件固定于腳手架主節(jié)點位置，連接使用的直角扣件與旋轉(zhuǎn)扣件的中心線位置距離腳手架的主節(jié)點之間的距離 ≤150 mm。當(dāng)腳手架立桿采用對戒扣件進(jìn)行接長時，對接扣件的開口位置應(yīng)朝向腳手架內(nèi)側(cè)；橫桿使用對接扣件時，對接扣件的開口位置應(yīng)向上。各類桿件端頭從腳手架扣件蓋板的邊緣伸出 100 mm 以上。

（7）懸挑型鋼梁節(jié)點。在型鋼與。懸挑主梁可采用 16 #工字鋼（可根據(jù)實際施工工況計算選?。鶕?jù)懸挑長度可分為普通型及加長型。普通型長度為 1.2 m，1.35 m，1.80 m，加長型長度為 1.90 ～ 2.90 m。加長型采用雙道斜拉桿滿足計算要求?；ɑ@斜拉桿通過φ20 帶螺栓的鋼拉桿以及中間配有 M 50 的高強(qiáng)螺母組成。懸挑主梁及花籃斜拉桿均 通過高強(qiáng)螺栓固定在結(jié)構(gòu)梁上，花籃斜 拉桿下端與懸挑梁上的連接板通過螺栓連接。沿建筑物周長每 1.5 m 布置一道懸 挑主梁。外腳手架立桿固定于懸挑鋼梁上的預(yù)先焊接的短鋼筋頭上，通過拉墻鋼管與建筑物相連，使得整個花籃式懸挑腳手架搭設(shè)完成，以供施工人員使用。

5 結(jié) 語

結(jié)合本項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計情況，通過對落地式腳手架、普通懸挑腳手架與花籃式懸挑腳手架之間進(jìn)行對比分析，最終選用花籃式懸挑腳手架，能夠降低立面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物上腳手架的施工難度，由于直接使用結(jié)構(gòu)梁側(cè)面錨固的方式，花籃懸挑腳手架節(jié)約了懸挑樓層中的施工作業(yè)空間，同時對于建筑物周邊的地面減少占用。且無預(yù)留洞口，在后期封堵時減少了難度以及滲漏隱患與費用。花籃懸挑腳手架在受力形式上可大幅堅守懸挑鋼梁的端部變形，增加了安全系數(shù)，具有推廣價值。