高层建筑型钢悬挑脚手架设计及施工技术浅谈

【摘 要】悬挑脚手架在高层建筑施工中的应用十分广泛。相对于落地脚手架，其优点在于良好的经济效应且节约工期。悬挑脚手架的设计与施工是否合理关系到施工人员的人身安全。本文根据实际现场施工经验，分析了悬挑脚手架设计方案和施工控制技术。

【关键词】建筑；脚手架；设计；施工

悬挑式脚手架近年来在高层建筑施工中越来越得到广泛应用。对施工脚手架在安全可靠、快速和经济方面提出了更高的要求。与落地脚手架相比，高层建筑施工使用悬挑式钢管脚手架可以大大降低脚手架费用，在深基坑大开挖条件下还可以缩短工期。但是，在工程实践中，由于多方面原因使得脚手架的安全事故时有发生，因此提高悬挑脚手架的设计安全性成为重要的研究方向。

1、型钢悬挑脚手架设计

1.1 型钢支座的力学模型及锚固件与钢丝绳的研究与计算

1）型钢支座是以槽钢或工字钢为受力结构；

2）在荷载影响下，仅考虑型钢支座的抗弯、抗剪、抗倾覆作用，不考虑轴力的作用；

3）将型钢支座上脚手板与彩条布或麻袋等安全防护设施引起的均布荷载转化为立杆的集中荷载来处理；

4）钢丝绳与墙用花蓝螺丝连接，钢丝绳的长度随着上部荷载的增加可调节；

5）型钢支座的自重不计，简化为匀质杆件计算；

6）型钢支座的悬挑段不大于锚固段；

7）悬挑脚手架整体计算高度不超过50m。

1.2 型钢支座模型的分析与计算公式

纯悬挑型钢支座是典型的悬挑结构，钢丝绳斜拉式悬挑型钢支座并非严格的悬挑结构。在上部加载初期，斜拉式悬挑型钢支座的刚度远比钢丝绳大，型钢支座为悬挑梁结构。当加载到型钢支座与锚固点抗拉钢筋出现明显的变形及钢丝绳达到工作状态时，型钢支座与钢丝绳变为简支梁结构。因此，斜拉式悬挑型钢支座既有悬挑又有简支工作状态圈。根据静力平衡条件可求出悬挑与简支状态力学计算公式。

1）悬挑力学计算公式

1.4 连墙件的构造形式

1）柔性拉结件：采用细钢筋、绳索、双股或多股铁丝进行拉结，只承受拉力和主要起防止脚手架外倾的作用，而对脚手架稳定性能（即稳定承载力）的帮助甚微。此种方式一般只用于30米以下建筑的外脚手架中，且必须相应设置一定数量的刚性拉结件，以承受水平压力的作用。

2）刚性拉结：采用刚性拉杆或构件（钢管、钢筋等），组成既可承受拉力、又可承受压力的连构造。其附墙端的连接固定方式可视工程条件确定，一般有：①拉杆穿过墙体，并在墙体两侧固定；②拉杆通过门洞口，在墙两侧用横杆夹持和背楔固定；③在墙体结构中设预埋铁件，与装有花篮螺栓的拉杆固接，用花篮螺栓调节拉结间距和脚手架的垂直度；④在墙体中设预埋铁件，与定长拉杆固结。

2、悬挑脚手架的施工

2.1 施工部署

2.1.1 组织管理

悬挑脚手架由施工单位组织队伍进行施工，施工队由队长及专业操作人员组成，施工队中需配备一定数量施工员、高级操作工、中级操作工。

2.1.2 安全生产领导小组

成立以生产副经理为组长的安全生产领导小组，其机构组成、人员编制及责任分工如下：组长（生产副经理）―安全生产负责组员（技术员）―方案编制、技术交底（质安员）―安全督察、质量检查。

2.1.3 施工管理

在施工中，严格要求按施工方案和施工工法进行施工，操作人员须持证上岗。实行定人定岗制，职责分明，确保施工安全。悬挑架组装完毕后，须经过验收合格后方可投入使用。

2.2 施工准备

1）单位工程负责人按施工组织设计及规范中有关脚手架的要求，向搭设和使用人员进行技术交底。

2）悬挑脚手架施工质量及安全与下列人员有密切的关系。一是管理人员，二是直接操作的工人（架子工）。其中质检员、安全员、架子工必须经过专业培训、考核，并取得有效的上岗证。脚手架搭设人员必须是经过国家标准《特种人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工。

3）严把材料验收关。悬挑脚手架搭设需使用如下材料：槽钢、钢丝绳、锚固圆钢、钢管、扣件（含旋转、直角和对接扣件）、安全网、脚手板、铁丝等。若使用新钢管和扣件，必须有出厂合格证及相关检测报告。其次，要进行外观检查，如几何尺寸、壁厚等是否符合要求，对质量有怀疑的应进行复验，符合要求后方可使用。槽钢、钢丝绳、圆钢原则上要求使用新件，钢管和扣件可使用旧件，但为了保证架体的承载力和稳定性，必须符合相关要求。

4）经检验合格的构配件按品种、规格分类，堆放整齐、平衡。堆放场不得有积水；

5）清除搭设场地杂物，平整场地，并使排水畅通。

2.3 安全技术措施

1）脚手架操作人员必须是通过考核合格后的专业人员，均应持上岗证并做到定期体检，操作人员必须戴好安全帽、系好安全带，穿防滑鞋；

2）使用过程中架面控制负荷不大于2kN/m2，禁止随意拆除连墙杆等安全设施；

3）悬挑架拆除的各构件、架管必须及时分段集中传送至地面，严禁抛扔；架子拆除时，周围应设围栏或警戒标志，并派专人看管，禁止入内，以防坠物伤人；

4）扣件与钢管直径配套使用，并有出厂合格证。发现有裂纹、变形、滑丝的禁止使用。

5）临时用电线路的架设及悬挑架接地、避雷措施等应按国家标准执行；

6）搭设前应有经过审批同意的专项施工方案，主体结构施工过程中应及时按方案中的要求埋置预埋件；

7）脚手板应铺平铺稳，并用铁丝绑扎固定在下部支承钢管上。脚手板采用对接平铺，在对接处，与其下两根支承横杆距离应控制在100mm～20mm之间，其余支承横杆的间距不得大于400mm；

3、悬挑脚手架搭设质量的检查验收规定

悬挑脚手架搭设完毕后，应按以下标准进行检查验收：

1）架体结构符合施工方案的要求，个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内；

2）节点安全连接可靠。其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到40N・m～60N・m，所有焊接部位焊接质量应可靠，预埋件的埋设应符合设计要求具有足够的强度，钢丝绳的接头连接应可靠；

3）立杆垂直度应小于1/300，且应同时控制其最大垂直偏差值75mm（架高大于20m时的垂直偏差值）；

4）脚手架纵向水平杆的水平偏差应小于1/250。且全架长的水平偏差值不大于50mm；

5）作业层铺板、安全防护等应符合相关要求；

6）悬挑脚手架的验收和日常检查应定期进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用。

参考文献：

[1]薛洪，许庆锋，薛惠敏，吴坚. 扣件式钢管三角形悬挑脚手架的施工技术[J].建筑技术，2000，8：539～540

[2]李文平，王林，林伟洪，石小辉.高层悬挑三角形析架钢管脚手架搭设施工[J].施工技术，2002，3：20～21

[3]陈华土.高层建筑悬挑钢管钢丝绳斜拉卸荷的施工外脚手架设计计算[J].中国建设信息，2002，8：49-50