悬挑多排脚手架在工程施工中的应用

【摘要】本文介绍了悬挑多排脚手架的施工特点，在工程中的施工工艺原理，施工工艺流程及操作要点，以及施工的材料、质量、安全等的要求。

【关键词】多排脚手架特点 ； 施工工艺；操作要点；有关要求

【 abstract 】 this paper introduces cantilever scaffold construction characteristics of multiple rows in engineering of construction technology principle, construction process and key operation, and construction materials, quality and safety requirements.

【 keywords 】 multi scaffolding characteristics;construction technology; Key operation; Relevant requirement

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一、引言

随着建筑工程造型越来越复杂，传统的落地式双排外脚手架虽然可以搭设多排，但是占地面积大，搭设高度有限，脚手架地基承载力要求高，并且影响地下室的后续施工，双排悬挑脚手架虽能解决上述问题，但只适合外形规整的建筑物。为了解决建筑物悬挑构件上下长度不一给搭设外脚手架带来的难题，我公司组织技术人员进行精确计算、反复论证，经过多次现场实践，逐渐形成了一套行之有效的利用工字钢悬挑多排脚手架的施工方法。

二、悬挑多排脚手架的施工特点

2.1、在原悬挑双排脚手架的基础上增加为多排，满足了各结构层悬挑构件的安全防护要求。

2.2、为逐层外挑构件搭设脚手架奠定了理论基础，具有较高的指导意义。

2.3、脚手架搭设方式灵活，可应用于各种不同悬挑构件的悬挑脚手架的搭设。

三、悬挑多排脚手架的适用范围

该施工技术可广泛应用于结构外形倾斜较大或球形框架、框剪结构的建筑物。

四、悬挑多排脚手架的工艺原理

4.1、悬挑多排外脚手架主要采用在悬挑工字钢上站立多排钢管搭设外脚手架，方案确定时，充分考虑外架在悬挑结构上的荷载及悬挑结构的承载能力，采用不拆除悬挑结构的模板支撑体系的方法以保证悬挑结构在外架的作用下保持结构安全。

4.2、荷载分析：本支撑体系具体包含两个部分，一是外架体系，一是内架体系；由于建筑物在顶层结构外挑长度达到5.2米，为保证工字钢的稳定性及建筑物结构安全，只有先拆除外架，卸掉混凝土悬挑构件外加荷载的基础上，才能拆除混凝土悬挑构件的支撑体系，这样就化悬挑为非悬挑，既能保证结构安全又能保证外挑脚手架的安全施工。

4.3技术分析

方案设计时，综合考虑外挑脚手架的外挑工字钢受力情况，外挑工字钢在楼内受力情况及所需钢筋拉环情况，工字钢与混凝土接触处混凝土受力情况及工字钢的受剪情况，确定悬挑脚手架受力情况。应该选择最大受力单元，作为荷载传力途径的分析。

五、施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

施工准备编制施工方案预埋件预埋、工字钢摆放外架搭设内架搭设临时避雷焊接顶层混凝土浇筑至强度达到100%最上一步内架拆除最上一步外架拆除以下各层内外架逐步拆除底步内架拆除底步外架拆除。

5.2操作要点

5.2.1工字钢切割、焊接

用切割机将18工字钢按照所需长度切割，并在工字钢上承担钢管的位置上焊接15㎝高DN25钢管。

5.2.2工字钢摆放

1)、根据技术交底要求制作锚固铁件，现浇板钢筋施工时将锚固拉环预埋，铁件锚固端要安装在底板筋下面。同一根工字钢的锚固铁件需拉通线校核，以确保位置正确。

2)、本层混凝土浇筑完成，混凝土强度达到70%后开始摆放工字钢，以免影响锚固铁件和混凝土强度。工字钢外挑长度为结构件的外挑长度加双排脚手架的宽度再加外架内立杆距建筑物的距离。

3）、钢丝绳柔性卸荷

采用钢丝绳拉紧工字钢悬挑端，用倒链预拉紧，使工字钢在同一受力平面。确保钢丝绳无延伸受力，以免架体变形过大，影响混凝土构件质量。钢丝绳端部用5个绳卡卡紧。

5.2.3、杆件安装

杆件安装的工艺流程为：立杆、水平杆剪刀撑连墙件铺脚手板扎防护栏绑扎安全网。

5.2.4、避雷设施：脚手架的四角设避雷接地，与基础钢筋相接，接地电阻小于30Ω。

5.2.5、悬挑工字钢的计算

因外挑脚手架采用三层悬挑一次，所以需悬挑的最大高度为3.7×3=11.1m

脚手架本身的计算较为成熟，本工艺技术不再计算，下面进行工字钢的稳定性计算，按结构施工二层作业计算：

恒载：Gk=[11.1×（0.1089+0.1113）+2×1.5×0.2356]×1.5=4.73KN

工字钢自重：24.143×2.7=0.652KN

活载：Qk=2×1.5×1.8=5.4 KN

则工字钢所受的荷载为：1.2×(4.73+0.652)+1.4×5.4=14.03KN

计算简图5.2.5-1如下：

图5.2.5-1

按最不利荷载考虑，将P1、P2叠加到P3、P4，并按P3=P4

得出P3=P4=7.015KN，得5.2.5-2简图如下：

图5.2.5-2

从上图可以看出N2点受力最大，出于安全考虑，假设N2点承受全部压力，得出

2.1 N2=1.8 P3+3.6 P4

得：N2=18.038 KN

则工字钢

Mmax=1.8 P3+3.6 P4=37.881 KN•m

Vmax=P3+P4=14.03 KN

选用18号工字钢，各项参数如下：

18号工字钢 A =30.60 cm2Ix =1660cm4Wx=185.00 cm3ix =7.36cm

由σ=M/W=37.881×106/185×103mm3=204.76＜205 N/mm3符合要求

τ=V/A=14.03×103N/3060 mm2=4.59＜170N/mm3 符合要求

验算固定工字钢的锚固件抗拉承载力：

我们预埋件采用Φ16钢筋，按安全系数为3计算：

8×8×3.14×210×2=84.4KM＞18.038×3=54.12KN

所以锚固件安全

5.3劳动力组织

按照一个生产班组组织人员，具体设架子工6人，塔吊工1人，技术员1人，安全员2人，辅助工3人。

六、材料与设备

6.1、安装材料

Ι18工字钢、Φ48×3.5钢管、扣件、密目网、平网、钢丝绳。

6.2、安装机具

钢卷尺、塔机、钢筋切断机、套丝机、弯曲机。

七、质量控制

7.1、工程质量控制标准

7.1.1支撑体系所用钢管、工字钢、锚固铁件其质量应符合《碳素结构纲》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。扣件质量符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定。钢丝绳质量符合GB5972规定。

7.1.2搭设要符合JGJ130《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》要求和验收标准。锚固铁件焊接必须符合GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》的验收要求。

7.1.3、脚手架安装允许偏差（见表7.1.3）：

表7.1.3悬挑脚手架安装允许偏差（部分项目）

7.2质量保证措施

7.2.1.剪刀撑的搭设是将斜杆扣在立杆上，斜杆扣件与立杆接点的距离不大于20cm，最下面的斜杆与立杆的接点离地面不大于0.2m，剪刀撑搭接长度不少于1m，搭设间距为9～15m，超过24m满搭剪刀撑，以保证架体的稳定性。

7.2.2定人观察荷载增加悬挑体系变形情况，并配备照明设施，为动态过程控制及时提供信息。

八、效益分析

8.1经济效益

以济南信息通信与外包产业基地工程为例，采用悬挑脚手架，缩短工期23天。

直接经济效益：当时周材租赁费每月52万元，23天为52÷30×23=39.87万元。

管理费用：每月工资90201.49元，23天为90201.49÷30×23=69154.48元

总费用：398700+69154.48=467854.48元

8.2社会效益

顺利达到了节点控制工期要求，赢得了监理单位、建设单位的一致好评。通过混凝土构件悬挑部分内脚手架不拆除，化悬挑为非悬挑，确保了工程主体质量和施工安全。主体施工期间，顺利通过了省级安全文明示范工地的验收，评审专家高度赞扬了外脚手架的搭设工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。