淺析新型附著式懸挑腳手架的應(yīng)用

甘孝彬， 劉 鑫， 楊璐銘

(中國水利水電第十工程局有限公司, 四川成都 610072)

在現(xiàn)在的各類建筑項(xiàng)目中，無論是居民住宅以及公共建筑物，均需設(shè)置外懸挑腳手架，因場地限制或樓層高度等原因，懸挑腳手架就成為在普通高層建筑中使用最為普遍的一種。按照傳統(tǒng)的懸挑腳手架的做法，剪力墻上會存在多個的工字鋼穿墻洞口,該部分洞口需在腳手架拆除后才可進(jìn)行修補(bǔ)，但大多數(shù)施工現(xiàn)場在實(shí)施時未按照要求做到密實(shí)性，存在漏、滲水的隱患，最終導(dǎo)致了廣大民眾口言傳中的“懸挑層”戶型千萬不能買的說辭。因此對于懸挑腳手架在施工時，主體施工的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，這個也是目前大多數(shù)工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)?；谖鞑旭R道城中村棚戶區(qū)改造項(xiàng)目(樓層為20層)，采用新型腳手架(附著式腳手架，詳見圖1)，可完全避免主體剪力墻上留置腳手架洞口而引起的漏、滲水情況，該工藝的四川省相關(guān)規(guī)范于2021年1月1日開始啟用，江蘇、湖南等地該工藝應(yīng)用較早。

圖1 附著式懸挑工字鋼安裝效果

1 附著式懸挑腳手架施工

1.1 方案設(shè)計(jì)

首先進(jìn)行市場調(diào)研，選擇有資質(zhì)的廠家合作，根據(jù)項(xiàng)目建筑物的特點(diǎn)進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)，及時按照危大工程管理辦法編制好詳細(xì)的施工方案并審批，然后根據(jù)“建辦質(zhì)(2018)31號文”以及“建設(shè)部第37號令”的危大工程管理辦法規(guī)定，新工藝需進(jìn)行專家論證，本項(xiàng)目采用該新型腳手架的施工工藝時間在四川省地方標(biāo)準(zhǔn)“四川省附著式腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) DBJ51/T153-2020”發(fā)布之前，因此在編制好專項(xiàng)施工方案的后，還需進(jìn)行專家論證；在施工現(xiàn)場具體實(shí)施前，方案必須達(dá)到安全可靠、施工可行的效果，所有審批、簽字程序應(yīng)全部完善。

1.2 陽臺懸挑梁承載力復(fù)核

在腳手架方案布置圖完成之后，應(yīng)對陽臺區(qū)域懸挑梁的承載力進(jìn)行復(fù)核，首先借助品茗安全計(jì)算軟件求得立桿軸向力，然后可聯(lián)系設(shè)計(jì)單位對其進(jìn)行驗(yàn)算復(fù)核，確保陽臺的配筋滿足腳手架傳遞至陽臺處的荷載要求。若原有配筋能夠滿足承載力要求則可無需配筋的修改，若原有配筋不滿足，則需重新配筋至滿足要求位置，但配筋的修改應(yīng)取得設(shè)計(jì)單位的同意方可進(jìn)行。

對于陽臺梁承受腳手架荷載問題，在進(jìn)行配筋修改的同時，為確保施工安全，可采用“反向支撐”卸荷的方式，即在下一層陽臺處對工字鋼布置層的陽臺梁采用工字鋼或者槽鋼對懸挑梁進(jìn)行反支撐。

2 施工工藝

新型附著式懸挑腳手架的施工工藝與傳統(tǒng)的懸挑腳手架的工藝相比，僅僅是工字鋼的設(shè)置方式不同，本文僅對工字鋼的安裝工藝進(jìn)行敘述。

2.1 工藝流程

施工材料準(zhǔn)備—套管的預(yù)埋安裝—懸挑鋼梁的安裝與固定—上部架體的搭設(shè)—鋼拉桿組裝件—腳手架驗(yàn)收使用。

2.2 材料準(zhǔn)備

項(xiàng)目安排專人與有資質(zhì)的廠家對接，結(jié)合項(xiàng)目所在地以及針對項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行腳手架的架體設(shè)計(jì)，為保障腳手架設(shè)計(jì)安裝的經(jīng)濟(jì)性，采用在廠家購置所有配件，然后由廠家派設(shè)專業(yè)操作工人在現(xiàn)場組裝的方式進(jìn)行施工。

在附著式腳手架的所有構(gòu)配件進(jìn)場時，需組織各單位到現(xiàn)場并結(jié)合檢測單位出具的檢測報(bào)告驗(yàn)收，所有材料構(gòu)件應(yīng)等現(xiàn)場抽樣復(fù)檢合格后才能投入使用，針對現(xiàn)場加工好的成品為保障施工作業(yè)的安全，現(xiàn)場焊接的成品必須滿足焊縫飽滿等效果，因此需聯(lián)系第三方檢測單位，在現(xiàn)場進(jìn)行工字鋼焊縫的探傷檢測，可以二級焊縫的要求進(jìn)行檢測。當(dāng)檢測單位出具焊縫合格報(bào)告后方可將成品構(gòu)件投入使用[1]。

2.3 腳手架設(shè)計(jì)

目前行業(yè)內(nèi)通用的安全計(jì)算軟件為“品茗安全”計(jì)算軟件，懸挑腳手架的計(jì)算采用品茗安全計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算(版本隨市場更新情況)，工字鋼的固定方式選擇預(yù)埋螺栓固定，各種型號的工字鋼依據(jù)平面布置圖上的不同部位而定，不同參數(shù)對應(yīng)不同的計(jì)算結(jié)果，從而得到適合于現(xiàn)場施工的結(jié)算書及專項(xiàng)施工方案。

針對于新型腳手架的設(shè)計(jì)，可結(jié)合西昌市當(dāng)?shù)氐乃臍庀髼l件(存在雨季以及風(fēng)季)，因在方案設(shè)計(jì)的前期，四川省內(nèi)并無對應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)，因此參考了江蘇省的地方標(biāo)準(zhǔn)《江蘇省建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》DGJ32J121-2011，該技術(shù)規(guī)程要求[2]：

(1)附著懸挑腳手架的向內(nèi)一側(cè)的端部和鋼拉桿頂端的拉環(huán)支座的錨固應(yīng)該采用錨固螺栓與建筑物連接，錨固螺栓不少于2個(目前四川省內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)為不少于3個)，螺栓的直徑應(yīng)由設(shè)計(jì)方案確定；螺桿露出螺母應(yīng)不少于3扣且不小于10 mm，墊板尺寸應(yīng)由方案設(shè)計(jì)確定，但不得小于80 mm×80 mm×8 mm。

(2)鋼筋拉桿的兩端宜焊接耳板，并采用螺栓與鋼筋外側(cè)端部和固定與建筑物的拉環(huán)支座固定。耳板的尺寸及焊縫長度應(yīng)由方案設(shè)計(jì)確定。

(3)因腳手架立桿必須處于工字鋼梁中心，拉桿無法正向安裝，因此耳板應(yīng)設(shè)置在懸挑鋼梁承受集中力作用處附近。懸挑鋼梁懸挑長度為L≤1 800 mm時，宜設(shè)置一根鋼拉桿，詳見圖2；懸挑長度1 800 mm

圖2 L≤1800 mm的附著懸挑腳手架搭設(shè)示意(單位：mm)

圖3 1800 mm

2.4 工藝流程

材料準(zhǔn)備—預(yù)埋套管的定位安裝(圖4)—懸挑鋼梁安裝以及固定—搭設(shè)上部架體—花籃拉桿施工組裝—腳手架驗(yàn)收后使用。

圖4 預(yù)埋件套管(200mm)

2.5 螺栓套管的預(yù)埋安裝

套管應(yīng)該在模板固定完成后施工，在埋設(shè)施工時，應(yīng)要求廠家派專人對照新型懸挑腳手架布置圖布置，螺栓套管的標(biāo)高可采用水準(zhǔn)儀復(fù)核預(yù)埋件位置。

預(yù)埋套管必須準(zhǔn)確定位。套管在預(yù)埋時，需按照對應(yīng)施工方案要求的間距(以實(shí)際計(jì)算書結(jié)合方案設(shè)計(jì)平面布置圖為準(zhǔn))進(jìn)行準(zhǔn)確定位，其中套管預(yù)埋的水平間距偏差不得大于10 mm，豎向間距偏差不得大于3 mm。套管埋置高度為樓板板底標(biāo)高下100 mm，水平間距150 mm，定位方法詳見圖5、圖6。

圖5 安裝工具

圖6 預(yù)埋測量定位

套管在安裝后必須與墻體、梁鋼筋固定牢固，在對應(yīng)的樓面邊梁或剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土澆筑前，對照工字鋼的平面布置圖，復(fù)核穿墻螺栓位置，以保證預(yù)埋套管的精度。

根據(jù)構(gòu)造要求在建筑物外邊緣陽角處用尺量出內(nèi)外立桿離墻距離，并做好標(biāo)記；用卷尺拉直，劃分出立桿的位置精確，并用小竹片點(diǎn)出立桿標(biāo)記；墊板、底座應(yīng)準(zhǔn)確的放在定位線上，墊板必須鋪設(shè)平整，不能出現(xiàn)懸空的狀態(tài)。

預(yù)埋測量定位完成后，使用電鉆在木模板上開孔，安裝預(yù)埋件，后緊固“臨時固定螺桿”，以固定防止松動變位，做法詳見圖7。

圖7 螺栓套管預(yù)埋

每根懸挑工字梁的根部結(jié)構(gòu)處，在外側(cè)模板上采用電鉆開2個φ12.5 mm的孔，再通過配套專用的螺桿臨時固定，預(yù)埋件安裝時，需確保預(yù)埋件與模板接觸面的無縫隙緊貼，防止混凝土澆搗時，混凝土漿滲入到預(yù)埋件的管內(nèi)部。預(yù)埋件安裝完畢后，在混凝土澆搗時，嚴(yán)禁將振動棒直接與預(yù)埋件接觸，以確保預(yù)埋件不被損壞或發(fā)生偏移，澆筑過程中應(yīng)派專人跟蹤檢查，對變位、變形套管及時進(jìn)行恢復(fù)。

待混凝土初凝后，24 h(且強(qiáng)度必須達(dá)到5 MPa以上)以后即可拆除“臨時固定螺桿”，然后通知木工拆除梁邊側(cè)模。在安裝前先用混凝土回彈儀確定混凝土強(qiáng)度至少達(dá)5 MPa的強(qiáng)度后，才能開始安裝雙頭螺桿，安裝時應(yīng)特別注意雙頭螺桿的外露長度不得低于50 mm[3]，具體詳見圖8、圖9。

圖8 S8.8高強(qiáng)雙頭螺桿示意(單位:mm)

圖9 雙頭螺桿外露長度

2.6 懸挑主梁安裝

在墻體或梁終凝后，在進(jìn)行懸挑工字鋼梁安裝時，對應(yīng)的主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于10 MPa；腳手架搭設(shè)時，對應(yīng)主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于15 MPa，現(xiàn)場必須按照方案設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)交底和現(xiàn)場實(shí)際定位位置對懸挑工字鋼進(jìn)行安裝，高強(qiáng)螺栓的緊固是挑梁安裝重要控制點(diǎn)，緊固過程分為初擰和復(fù)擰，緊固力各為50%，終擰依次進(jìn)行在24 h內(nèi)完成，具體操作為：

(1)在外墻梁的側(cè)模板拆除完成后，將預(yù)留的螺栓孔洞找出來并清理干凈，如果懸挑型鋼梁安裝部位結(jié)構(gòu)面不平整，則必須修補(bǔ)平整，這樣才能使連接鋼板與結(jié)構(gòu)面充分接觸，受力均勻。拆除懸挑層腳手架防護(hù)欄桿，將鋼梁外端擱置于下層落地架的外側(cè)縱向水平桿上。

(2)安排1人站在墻外腳手架上安裝主豎向桿，尺寸垂直度矯正后，立即預(yù)緊螺母。全部螺栓擰緊檢查無誤后，根據(jù)施工圖紙將懸挑型鋼梁根部用2個8.8級M20的普通螺栓(螺栓級別以實(shí)際計(jì)算為準(zhǔn))與預(yù)埋件相連，但此時由于上部結(jié)構(gòu)尚未完成結(jié)構(gòu)施工，暫時不能進(jìn)行上懸斜拉。安裝時懸挑型鋼的外端應(yīng)上翹20 mm，減少上部架體安裝后，懸挑型鋼梁端下垂。

(3)轉(zhuǎn)角處采用“Y”字型工字鋼懸挑梁，并在上部增設(shè)聯(lián)梁走鋼，確保特殊區(qū)域轉(zhuǎn)角部位的腳手架安全。待轉(zhuǎn)角兩側(cè)懸挑梁安裝完成后，測量鋼梁的間距并下料，隨后將外側(cè)鋼梁與懸挑鋼梁進(jìn)行焊接。

(4)挑架搭設(shè)及使用時，鋼梁設(shè)置樓層的陽臺、露臺等懸挑部位的排架不得拆除。

(5)在施工中，可能會出現(xiàn)混凝土表面凹凸不平的情況，此時懸挑梁底座板與建筑結(jié)構(gòu)面的接觸面，如發(fā)生不平整接觸，需采用特制“掛鉤墊片”進(jìn)行墊平，以確保支撐體系的整體穩(wěn)定性[4]。

2.7 鋼拉桿的設(shè)置

拉桿的安裝必須隨挑架安裝完成及時跟上，拉緊花籃，嚴(yán)禁出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。在懸挑層上層結(jié)構(gòu)外墻、梁支模時，在懸挑梁上方對應(yīng)位置預(yù)留孔管，用于固定斜拉桿，位置要正確。等到懸挑工字鋼的上一層混凝土達(dá)到強(qiáng)度(10 MPa以上)，內(nèi)外側(cè)模板拆除后，立即安排專人安裝斜拉桿，與下吊點(diǎn)上的拉桿和花籃螺栓連接并緊固螺帽，必須保證斜拉桿緊固成受力狀態(tài)，從而使挑梁受力卸荷。

3 新型附著式懸挑腳手架的優(yōu)勢

(1)腳手架工字鋼的初次成本較高，但當(dāng)進(jìn)行二次利用時，則成本可大大節(jié)約。

(2)安裝、拆除方便，無需預(yù)埋，可單人操作，節(jié)約人工成本。

(3)拆除時施工速度快，無需剔打及補(bǔ)洞，同時工字鋼不存在錨固段，因此在腳手架拆除前可進(jìn)行室內(nèi)裝修，可減少洞口收邊收口的工作量。

(4)腳手架在特殊部位(如陽臺、陽角等)施工時，對各部分的結(jié)構(gòu)損害最小，不再有滲水的可能，且外觀布置美觀，解決了將傳統(tǒng)工字鋼懸挑架在特殊部位處設(shè)置時的困難。

4 結(jié)束語

目前懸挑腳手架作為房屋建筑工程中的主要形式，施工工藝存在多樣化且一直在不斷的突破、更新，新型附著式懸挑腳手架施工技術(shù)的優(yōu)勢明顯，速度快，效率高，綜合成本低，對建筑物結(jié)構(gòu)的影響較小，可取消后期對結(jié)構(gòu)洞口的修補(bǔ)工作，在工期和質(zhì)量控制上均存在極大的優(yōu)勢；雖然此項(xiàng)技術(shù)在部分省份內(nèi)已經(jīng)大量的應(yīng)用，但在新規(guī)出來之前因四川省當(dāng)?shù)責(zé)o對應(yīng)的施工技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，并未普及進(jìn)多數(shù)中小城市的工程建設(shè)中；本工程對此項(xiàng)新型工藝技術(shù)的應(yīng)用，對其在西昌市當(dāng)?shù)氐钠占肮ぷ骺善鸬綐O大的推進(jìn)作用，從而也會給建筑行業(yè)內(nèi)的各個企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。