悬挑脚手架斜拉式施工在某工程中的应用研究

谢 俊 （江苏致豪房地产开发有限公司，江苏 南通 226000）

0 前 言

近年来，我国高层建筑业发展迅猛，在高层建筑施工中，脚手架搭设面临诸多安全问题，脚手架跨塌事故屡见不鲜。悬挑脚手架被住房和城乡建设部列入《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的管理范畴，悬挑脚手架超过20m的被列入“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围”。在某些省份或地区，只要是悬挑脚手架就被列入“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围”，可见对悬挑脚手架施工安全的重视程度。

2011年住房和城乡建设部修订了《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011），江苏省住房和城乡建设厅制订了《建筑施工悬挑式钢管脚手架安全技术规程》（DGJ32/121-2011）。上述规范和规程中要求型钢悬挑梁宜采用双轴对称截面的型钢，钢梁截面高度不应小于160mm，即16#工字钢。这就意味着原来的14#a型悬挑钢梁已被淘汰，这会无形中增加施工单位的施工成本。为了降低成本，我公司施工项目组技术人员通过攻关，将脚手架上拉式悬挑承力架[1]及脚手架悬挑承力钢梁[2]两项专利应用于南通万濠华府16#楼的施工中，取得了良好的社会效益和经济效益。

1 工程概况

南通万濠华府16#楼地下一层、地上18层，剪力墙结构，地上建筑面积约11460m2，采用复合自保温体系，两层以下干挂石材，三层以上仿石喷涂，该楼由南通通州建总集团有限公司总承包，于2013年6月破土动工。

2 悬挑脚手架斜拉式施工工艺原理

图1 上拉式悬挑钢梁平面布置图

图2 上拉式悬挑承力架图

图3 、图4 悬挑脚手架斜拉式施工方法的工程实景图

施工时，将上拉式悬挑承力架置于建筑墙体上，包括悬挑承力钢梁、纵向承力连梁，其中还包括钢拉梁、花篮螺栓、连接耳座和承力螺栓；在墙体外侧面一侧同一高度上至少设置两个平行放置的悬挑承力钢梁，该悬挑承力钢梁一端由穿过墙体的承力螺栓连接在该墙体的外侧面上。连接耳座也由穿过墙体的承力螺栓连接在对应悬挑承力钢梁上方的墙体上。两钢拉杆一端与连接耳板相连，并通过该连接耳板分别与连接耳座和悬挑承力钢梁的另一端转动连接；两钢拉杆另一端设有不同旋向的螺纹，并分别旋接于花篮螺栓的两端所对应旋向的螺纹中。纵向承力钢梁搁置并固定在悬挑承力钢梁上。具体平面布置图见图1、2。

悬挑承力钢梁由两根槽钢构成，两槽钢以槽底壁相对对称放置，形成工字形截面钢梁。

工字形截面的悬挑承力钢梁的一端与连接板相连，该连接板上设有两个安装孔，承力螺栓穿过该安装孔和墙体，用对应的螺母紧固。

悬挑承力钢梁与混凝土构件外侧面呈垂直或45°角与连接板连接，分别形成垂直悬挑承力钢梁构件和斜置悬挑承力钢梁构件。

垂直悬挑承力钢梁构件均匀设置在混凝土构件的外侧面上，相邻两垂直悬挑承力钢梁构件的间距不大于3m；斜置悬挑承力钢梁构件设置在两垂直墙体交汇拐角处一侧。

两垂直墙体交汇处的纵向承力钢梁的对应端部与斜置悬挑承力钢梁构件上的悬挑承力钢梁对应处连接。悬挑承力钢梁上的纵向承力连梁通过卡环固定，纵向连梁的两头打孔，通过两侧同样孔距的钢板由螺栓和螺母固定。内外两纵向连梁的接头不能布置在同一跨内。

悬挑承力钢梁上的搁置纵向承力钢梁位置处，设有固定卡环的固定孔。卡环由圆钢定加工而成，形状为与纵向承力钢梁截面相似的U字形，开口的两端设有螺纹。卡环卡接在纵向承力钢梁上，开口的两端穿过固定孔旋接对应螺母。

连接耳座由两段角钢和一盖板组成，两角钢以一侧面相对、一侧面共面方式对称放置，相互间隔不少于连接耳板厚度的间隙，两角钢上端面由盖板连接，连接耳板放置于两角钢间隙中，并通过销轴与连接耳座转动连接。

花篮螺栓包括至少2根圆钢和2个旋向相反的螺母，2个旋向相反的螺母相互间隔一定距离且同轴线放置，圆钢均布在2个旋向相反的螺母周侧且两端与对应螺母焊接。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

梁模板侧面封板后抄水平线→确定悬挑钢梁位置→打孔→穿PVC管（管中放钢筋）→下部支架抄平搭纵向水平杆→布置钢梁→紧固穿墙螺杆→布置纵向连梁→焊接立杆固定短钢筋→搭脚手架（不超过4步架）→上一层梁侧面打孔→穿PVC管（管中放钢筋）→布置上吊拉锚固拉环→紧固穿墙螺杆→布置紧固斜拉杆。

3.2 操作要点

①从施工方便的角度出发，悬挑脚手架从二层以上开始搭设。安装悬挑钢梁前，先将临时脚手架纵向水平杆（内外）用水平仪操平，使内外水平杆处在同一水平面上。

②模板拆除后立即安装悬挑钢梁，用2根M8.8级高强度螺栓穿过钢梁根部连接钢板孔及混凝土孔进行加固。

③安装内外纵向连梁，用定加工的U型卡固定在悬挑钢梁上，纵向钢梁接头处用2块钢板夹紧固定。纵向连梁接头不能布置在同一跨内。

④根据专项施工方案要求，确定立杆位置，焊接立杆定位钢筋。检查符合要求后开始搭设脚手架。

⑤上一楼层混凝土结构施工完后，开始布置斜拉杆连接耳座，连接耳座位置与悬挑钢梁位置一一对应。

⑥安装斜拉杆，斜拉杆由花篮螺栓、二截拉杆、连接板、销轴等组成。紧固花篮螺栓，使悬挑钢梁、斜拉杆、混凝土结构通过紧固螺栓组成承力钢架。悬挑钢梁外端上翘5mm（通过水平仪测定），使整个承力架离开下层临时脚手架，形成独立的悬挑体系。

4 施工过程中的质量控制及安全措施

4.1 质量控制

4.1.1 原材料试验

所选用的钢材应有产品合格证和检验报告，钢筋按有关标准取样复试；电焊条要有产品合格证。质量不全格产品、材料不得进入现场。

4.1.2 杆件抗拉试验

所焊接成型的杆件要进行抗拉试验，试验数量不少于杆件的1%，且不少于3组。抗拉平均值不小于所用园钢的屈服强度。

4.2 安全措施

①电焊工必须持证上岗，严禁违章焊接。

②严格遵守施工操作规程和施工工艺要求，焊接件不得有裂纹、孔穴、固体夹杂、未溶合、未焊透等现象。

③所有的紧固为双螺母，且透出丝长不少于10mm。

④螺杆丝必须上黄油，拆除拉杆时丝头加PVC塑料套管加以保护，不得随便抛掷拉杆。

⑤专职人员应经常检查拉杆是否有松动，螺母是否有移动或脱落现象，如有应及时加固。

⑥悬挑钢梁安装在悬挑阳台时，应验算混凝土悬挑梁，如不符应采取加固措施。

5 工程实例

5.1 南通万濠华府16#楼的详细工程情况

该工程使用悬挑脚手架斜拉式施工方法的具体情况见图3、图4。

5.2 经济效益分析

以一栋楼悬挑3次，每次悬挑250根钢梁计，共节约费用约为9.2万元。

5.3 优点分析

①悬挑钢梁尺寸小、重量轻，运输方便、安装拆卸方便、用人少，不需要塔吊配合就能安装，工作效率高。

②纵向用二道工字钢连接，侧向刚度大，稳定性好。

③悬挑钢梁布置在混凝土侧面，不影响楼面施工。

④立杆间距布置灵活，不受悬挑钢梁位置的影响。

⑤剪力墙不需留洞，无渗漏隐患。

⑥实现标准化设计，即可保证强度的质量要求，提高安全性，又可提高通用性并可重复利用，节约施工成本。

⑦通过采用由钢拉杆和花篮螺栓组成的对悬挑承力钢梁的拉吊结构，使悬挑承载能力大大提高，悬挑承力钢梁的间距增大至3m，节约1/5左右用钢量。

⑧在保证强度要求不变的前提下充分利用弃置的槽钢，实现废物利用，节约资源。

6 结 论

通过该施工方法在工程中的成功实践，大大缩短了项目的外立面施工及脚手架拆除时间，并受到南通安监部门和其他施工单位的高度赞扬，赢得了较好的社会信誉。

本工法符合国家关于节约型社会的有关要求，废旧材料得到重复利用，并可在工程上实现规模化应用，可节约大量资源，社会效益显著。