高層建筑中懸挑式腳手架施工與安全技術(shù)分析

賴傳明

（福建省銀廈建設(shè)工程有限公司，福建 德化 362500）

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)持續(xù)推進，建筑行業(yè)進入快速發(fā)展階段，許多城鎮(zhèn)面臨可用建設(shè)土地不足的問題，此時，高層建筑成為主要方向。在高層建筑施工中，高空作業(yè)不可避免，因此，懸挑式腳手架成為常見的輔助設(shè)施。根據(jù)近些年的新聞報道，由于懸挑式腳手架引起的安全事故頻發(fā)，對其施工和安全技術(shù)進行深入探究具有積極意義。

1 懸挑式腳手架概述

懸挑式腳手架是在建筑工程外表借助懸挑的支承結(jié)構(gòu)輔助施工的設(shè)備。在懸挑式腳手架應(yīng)用過程中，架體在豎直方向的荷載借助懸挑支承結(jié)構(gòu)傳遞到建筑主體結(jié)構(gòu)上，從而保證懸挑式腳手架安全穩(wěn)定。懸挑結(jié)構(gòu)是懸挑式腳手架安全、穩(wěn)定應(yīng)用的關(guān)鍵。要想保證懸挑式腳手架最大限度地發(fā)揮性能，必須針對懸挑結(jié)構(gòu)進行安全性、穩(wěn)定性、剛度和強度檢驗，符合標準之后才能投入應(yīng)用。另外，在實際借助懸挑式腳手架施工之前，需要驗證腳手架與建筑主體結(jié)構(gòu)之間的連接情況。一般情況下，懸挑式腳手架基本由連墻件、扣件式鋼管腳手架和型鋼支撐架三部分構(gòu)成，其中，按照懸挑結(jié)構(gòu)自身構(gòu)造形態(tài)進行劃分，懸挑式腳手架主要包括下?lián)问胶托崩絻煞N類型。

2 工程案例闡述

2.1 工程基本信息

以中國茶具城（一期）地塊四（D1#～D8#樓）工程項目中的高層建筑為研究對象，結(jié)合其中高層建筑施工建設(shè)過程探究懸挑式腳手架應(yīng)用情況，從安全性角度對施工注意事項和要點展開討論。該工程是一項由多座建筑物構(gòu)成的大型項目。其中，存在多層和高層商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)，整體均采用框架式結(jié)構(gòu)施工。具體來看，工程范圍如下：D1#～D2#樓：12 270.64m2，地上6 層；D3#～D5#樓：28 559.64m2，地下1 層、地上14 層；D6#樓：4 626.11m2，地下1 層、地上4 層；D7#樓：4 479.3m2，地上5 層；D8#樓：1 224.93m2，地上1 層。在此，以其中高層建筑D3#～D5#樓為研究主體。

2.2 工程特點和施工難點

高層建筑細部結(jié)構(gòu)處理控制面臨較大挑戰(zhàn)，且建筑結(jié)構(gòu)外形不規(guī)則，存在大量陰陽角，導(dǎo)致工程施工難度較大。在應(yīng)用懸挑式腳手架時，由于建筑外形不夠規(guī)則，難以設(shè)置懸挑主梁，再加上工程存在高層結(jié)構(gòu)，連墻件的布置也是關(guān)注重點。

3 懸挑式腳手架在高層建筑中的施工要點

3.1 施工流程

施工過程的整體工藝為：預(yù)埋件設(shè)置→安裝懸挑主梁→懸挑主梁上下支撐桿件設(shè)置→立桿定位點設(shè)置→縱向掃地桿→立桿→橫向掃地桿→橫向水平桿→縱向水平桿（格柵）→剪刀撐→連墻件→鋪設(shè)腳手板→扎防護欄桿→扎安全網(wǎng)。

3.2 材料要求

本工程選擇以扣件式型鋼懸挑腳手架輔助施工，其主要材料參數(shù)見表1。

表1 型鋼懸挑式腳手架材料參數(shù)

在施工過程中，懸挑式腳手架各組成材料應(yīng)符合國家《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》（GB 50017-2017）、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》（GB 50005-2017）等要求。鋼管應(yīng)按照規(guī)范要求采用Q235 普通鋼管，每根鋼管質(zhì)量不應(yīng)大于25.8kg。選用鋼管時應(yīng)確保鋼管表面光滑、平整，沒有裂縫、分層、錯位、毛刺等，且必須查驗合格證明和質(zhì)量檢驗報告，如果存在缺失，則該鋼管不能投入應(yīng)用?？奂?yīng)采用可鍛鑄鐵或鑄鋼作為原材料進行制作，在使用之前需要嚴格查驗其性能和質(zhì)量，符合標準要求后才能使用。腳手板對材料應(yīng)用要求不高，一般鋼、木、竹等只要符合規(guī)范要求即可使用，但需要注意單塊腳手板質(zhì)量應(yīng)低于30kg。其中，以竹為材料的腳手板應(yīng)選擇由毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板；沖壓鋼腳手板應(yīng)做好外觀檢測，且需要在使用前涂好防銹漆并采取防滑措施；木腳手板應(yīng)確保厚度高于50mm，且兩端采用直徑大于4mm 的鍍鋅鋼絲箍，以保證其安全性，也需要定期檢驗?zāi)_手板質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)存在變形、劈裂或腐朽的模板必須及時更換。安全網(wǎng)采用密目式安全立網(wǎng)，應(yīng)確保網(wǎng)目密度高于2 000目/100cm2，網(wǎng)體各邊緣部位的開眼環(huán)扣必須牢固可靠，孔徑不低于1mm；網(wǎng)體縫線不得有跳針和露縫，縫邊應(yīng)均勻；1 張網(wǎng)體上不得有1 個以上的接縫，且接縫部位應(yīng)端正牢固；不得有斷紗、破洞、變形和有礙使用的編織缺陷；阻燃安全網(wǎng)的續(xù)燃、阻燃時間均不得大于4s；要保證耐貫穿試驗不穿透，1.6m×1.8m 的單張網(wǎng)重量在3kg 以上。連墻件材料以鋼管為主，懸挑梁采用型鋼作為制造原料，用于固定連接懸挑梁的U 型鋼筋拉環(huán)或錨固螺栓必須按照國家標準進行選擇，符合HPB235 級鋼筋規(guī)定。

3.3 構(gòu)造規(guī)定和搭拆要求

無論采取何種方式搭設(shè)腳手架，搭設(shè)高度都是關(guān)注重點。通常需要保證搭設(shè)高度在20m 左右。如果無法達到這一高度，需要借助現(xiàn)代化技術(shù)采取更為安全可靠的分段卸載模式進行搭建和拆除。還需要遵循科學(xué)原則，合理計算各參數(shù)，確保懸挑式腳手架安全可靠，為后續(xù)施工提供保障。

在懸挑式腳手架應(yīng)用過程中，主節(jié)點位置需要完成橫向水平桿安裝，并利用直角扣件進行加固。水平橫桿和腳手架的直角扣件不可拆卸。另外，在搭設(shè)腳手架時，豎直方向和水平方向上都需要設(shè)置掃地桿，掃地桿設(shè)置時也要借助直角扣件加固，且此程序不可省略。在拆卸腳手架時，應(yīng)遵循從上至下的順序進行操作，且要盡可能避免同步拆卸，防止由于施工現(xiàn)場空間狹小、工序復(fù)雜而出現(xiàn)意外。除此之外，拆除連墻件時應(yīng)確保其與腳手架拆除保持同等進度，采用逐層拆除的方法進行施工，拆除期間嚴禁先拆除數(shù)層或整層連墻件再拆除腳手架，此種拆除方法存在嚴重的安全隱患。需要注意的是，拆除的腳手架各構(gòu)件和配件需要進行科學(xué)歸類整理，安排專人轉(zhuǎn)運，絕對不允許出現(xiàn)拆除期間隨意拋擲構(gòu)件或配件問題。

4 高層建筑中懸挑式腳手架的安全技術(shù)問題分析

4.1 設(shè)置架體的立面轉(zhuǎn)角處懸挑梁

本工程采用型鋼懸挑式腳手架輔助施工。在應(yīng)用過程中，外架立面轉(zhuǎn)角位置的懸挑梁是重點工序，對整體安全性和穩(wěn)定性有直接影響。因此，處理該位置時一般采用輻射布置型的鋼梁，但需要注意此種方式只適用于小截面角柱，如果框架柱截面較大，仍采用此種方法會存在安全隱患，同時為了滿足大截面框架柱的穩(wěn)固性，會在1 個框架柱中分布1～3 根型鋼懸挑，外加的懸挑結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致行柱筋發(fā)生偏位，進而導(dǎo)致型鋼梁處混凝土出現(xiàn)問題，甚至對框架柱質(zhì)量產(chǎn)生干擾。同時，在大截面角柱中應(yīng)用此種設(shè)置方法會導(dǎo)致外架轉(zhuǎn)角處立桿間距不規(guī)則分布，且出現(xiàn)部分內(nèi)立桿無法按照設(shè)計落到型鋼梁上，導(dǎo)致腳手架存在安全風險。另外，輻射梁設(shè)置方法會導(dǎo)致整體懸挑梁結(jié)構(gòu)長度增大，此時架設(shè)中需要塔吊等設(shè)備配合才可以完成施工，這無形中增大了經(jīng)濟成本?；诖耍卺槍Υ蠼孛娼侵D(zhuǎn)角處懸挑梁設(shè)置時，會采用型鋼三角挑架方式進行架設(shè)。該種方法可有效避免上述問題的發(fā)生，還可以節(jié)約材料，避免大型設(shè)備的應(yīng)用，大幅規(guī)避安全風險源。同時，此種設(shè)置方式可以實現(xiàn)承載裝置大規(guī)模、標準化生產(chǎn)，實現(xiàn)循環(huán)利用，對于降低成本支出、提高作業(yè)效率極為有利。

4.2 陽臺部位懸挑式腳手架

在高層建筑施工中，陽臺結(jié)構(gòu)部位腳手架設(shè)置面臨一定挑戰(zhàn)。通常該位置檐口梁截面相對較小，在應(yīng)用型鋼懸挑式腳手架時面臨型鋼類型選擇問題，需要結(jié)合該位置懸挑梁受力情況，按照24m 高懸挑架進行計算，進而選擇型鋼規(guī)則和尺寸。因為檐口梁承受1 根懸挑梁壓力是FB=29kN，大約是外立桿總荷載的2.5 倍。荷載相對較大，所以，嚴禁在陽臺位置將力直接傳遞到懸挑板上。此時需要將力向外分散，如果要將力傳遞到陽臺框架邊梁，需要延長懸挑梁的長度，不僅耗費材料，也不便拆卸?；诖耍话悴扇?yīng)用簡支梁的方式進行架設(shè)，也就是借助鋼絲繩發(fā)揮作用，確保型鋼梁的一端布設(shè)在邊框梁上，一端設(shè)置在上一層陽臺邊框梁上，從而在降低成本支出下符合安全性能要求。

4.3 懸挑梁預(yù)埋筋

應(yīng)用型鋼懸挑式腳手架時，確保建筑物主體結(jié)構(gòu)與腳手架之間可靠連接是基礎(chǔ)。一般情況下，常用預(yù)埋筋或預(yù)埋U 型螺栓輔助聯(lián)結(jié)。使用螺栓時，要確保至少有兩道預(yù)埋U 型螺栓和壓板發(fā)揮效用，且要科學(xué)選擇螺母和螺桿類型，雙螺母加固時，螺桿至少高于3 扣，具體數(shù)值應(yīng)基于連接強度確定。當前工程懸挑梁需要設(shè)置2 根預(yù)埋筋，其中末端的預(yù)埋筋作為受力筋發(fā)揮效用，靠近建筑物外沿的稱為定位筋，輔助腳手架架設(shè)。

腳手架發(fā)揮作用時懸挑梁主要承受拉力，所以，要確保受力筋質(zhì)量和性能，可采用沒有經(jīng)過冷拉處理的I 級圓鋼作為材料。對于預(yù)埋筋而言，兩端埋設(shè)是基礎(chǔ)，可為后續(xù)的型鋼鋼梁架設(shè)安裝提供便利，借助定位筋完成挑梁安裝后，需要對2 根預(yù)埋筋進行搭接焊操作。

4.4 安全保險設(shè)置

高層建筑的懸挑式腳手架安裝、拆卸均涉及高空作業(yè)問題，面臨較大的安全風險，因此，在架設(shè)腳手架時，安全保險裝置設(shè)置極為重要。另外，腳手架多數(shù)外架與建筑主體結(jié)構(gòu)之間僅依靠懸挑梁進行連接，且僅靠1 道錨筋固定，此時一旦出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)?；诖耍┕r出于安全考慮會設(shè)置雙保險。在每根懸挑梁末端除了原本的錨筋外，再加設(shè)1 根鋼絲繩，鋼絲繩一端與上一層邊框梁連接固定，確保上拉鋼絲繩繩扣超過3 個，此時就算錨筋出現(xiàn)問題，鋼絲繩也可以發(fā)揮作用，在一定范圍和時間內(nèi)保障安全性，便于人員撤離和補救。

4.5 檢驗及使用

在搭設(shè)懸挑式腳手架時，搭設(shè)與拆除均是重點，施工應(yīng)用過程的安全性需要保持動態(tài)關(guān)注。因此，落實質(zhì)量檢驗和動態(tài)化使用安全管理極為重要。腳手架架設(shè)完成之后，先安排專業(yè)人員對整體施工進行質(zhì)量檢驗和性能驗證，確保整體設(shè)計符合要求、質(zhì)量滿足標準，且簽字確定后才能使用。同時，施工過程中要在顯眼位置張貼標語、限載牌、安全制度、驗收合格牌等，提醒所有人員注意安全。另外，定期組織質(zhì)量檢驗，系統(tǒng)性核查是否存在故障，如檢查連接結(jié)構(gòu)是否連接緊密、鋼筋等是否存在裂隙或腐蝕問題等。安排專業(yè)人員組建巡察組在施工現(xiàn)場不定時巡查，對于發(fā)現(xiàn)的問題給予糾正并責令整改是確保施工安全的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合實際工程施工案例探究高層建筑中懸挑式腳手架施工要點和安全技術(shù)問題。對于高層建筑施工而言，懸挑式腳手架是重要輔助裝置，也是不可忽視的承力部件，所以，從懸挑式腳手架材料、施工工藝流程和具體施工技術(shù)三方面入手總結(jié)注意事項對于確保工程施工安全、有序?qū)嵤┯蟹e極作用。