杨水根
厦门市同安国投房地产开发有限公司(361100)
高层建筑悬挑脚手架施工方案的若干问题探讨
杨水根
厦门市同安国投房地产开发有限公司(361100)
随着经济的发展和和建筑项目的增多,高层建筑项目也不断增加,悬挑脚手架因具有成本、工期等方面具有显著的优势在建筑施工中的应用越来越多。其中高层建筑悬挑脚手架施工是一个系统的复杂的过程,必须要制定严密、科学、完善的施工指导方案,才能保证施工过程的有序推进,进而完成既定目标。文章对高层建筑悬挑脚手架施工方案方面的几个问题进行了深入研究和论述,以期为相关课题的研究和实践提供有益参考。
高层建筑;悬挑脚手架;施工方案;问题;分析
当前,随着人口增多和公众生活质量的提升,人们的生活观念也在逐渐发生转变,对建筑物的建设质量和安全等方面的要求越来越多。建筑行业必须要结合形势变化和政策特点不断优化、完善施工方案和施工工艺,才能更好地保证建筑物的使用质量,延长使用寿命,促进行业的可持续发展。随着高层建筑物悬挑脚手架应用越来越广泛,如何保证高层建筑物悬挑脚手架施工方案的合理性、全面性和可靠性,成为重要的研究课题。加强新形势下高层建筑物悬挑脚手架有关问题的研究,具有重要的现实意义。
同安西城晶华项目,位于同安区朝元路西侧,建筑面积约20 000 m2,地下1层,地上18层,钢筋混凝土结构,采用冲孔灌注桩,工期530 d,218套住宅,总投资4 896万元,是厦门市结构优质工程。
为满足社会发展对建筑物的高质量需求,建筑业逐渐引入大规模高层建筑项目,突破在地面搭建辅助脚手架施工的局限性,引入悬挑式脚手架搭建方式。该方法构造渐变,施工安全系数高,能够节约钢材等原材料,所以优势较为明显。
悬挑式脚手架是指架体结构卸荷附着在建筑结构的刚性悬挑梁上的脚手架,主要在建筑主体工程施工或者装修作业等方面进行应用,从而更好地保证施工安全。对于悬挑式脚手架的建设高度,每段不应超过20 cm,悬挑架主要结构是钢筋混凝土结构、钢结构等,并且和建筑结构的固定连接方式需要进行科学的计算和分析,得到工程设计单位的同意后方可同时使用。
对于悬挑脚手架,主要的连接和搭建方式有两种,一种是扣件连接方式,另一种是分段连接方式。在施工过程中可以突破各种限制,应用范围较广、安全性高、可靠性强,可以循环利用,节约钢材等原材料,可以实施全封闭高层施工、施工简单,但是对于施工技术人员的要求也非常高,必须要一套完善的施工方案作指导。
根据建筑行业的有关管理规定和办法,要求悬挑脚手架必须要制定专门的施工方案,依据国家相应的安全技术规范和检查标准等进行全面设计,并根据地方标准要求有机结合,确保建筑方案的可靠性、全面性。同时对悬挑脚手架施工方案的包含内容也有明确的规定,包括具体的设计计算书、安全技术措施、平面立体和节点详细图示等内容。
1)搭设高度方面。对于悬挑脚手架施工方案的编制要全面根据规范标准要求进行,对于悬挑脚手架的搭设高度问题,各个省市和地区的要求差别较大,有的省市要求悬挑脚手架的搭设高度不应超过20 cm,有的要求不应超过24 cm。所以在对方案进行编制时,要充分结合建筑场地情况和施工经验等,初步确定每段悬挑脚手架的搭设高度及其他相关的技术参数等,从而在此基础上详细核算外脚手架的力学性能等指标,不断调整和修改相应的参数,直到完全满足稳定性、强度、刚度等具体要求。在进行方案编制时需要重视的一个影响因素是风荷载。该项指标是水平荷载,能够使结构发生位移和内力。随着高层建筑悬挑脚手架施工高度不断提升,风荷载的作用效果更加明显,所以在进行立杆稳定性分析时要充分考虑基本风压大小情况,全面衡量不同地区的风压情况,确保有风组合是控制组合的形式,在进行分段悬挑的过程中,必须要保证悬挑高度上层小于下层,以保证立杆的可靠性。
2)施工方案中涉及到的钢管壁厚的要求标准。在建设规范对悬挑式脚手架的钢管规格也有具体的要求。目前有两种,一种规格型号是48 mm×3.5 mm,另一种是51 mm×3.0 mm,应用较多的是前一个型的钢管。当前在建筑施工过程中低于钢管往往是租赁方式获得,市场上钢管壁的厚度主要在3.0~3.2 mm之间,通常不能达到3.5 mm的要求,由于租赁方式的影响,在钢管反复使用的过程中,发生钢管腐蚀等情况也较多,影响了钢管管壁标准的厚度,减少了钢管的惯性距。所以在编制施工方案时,要全面考虑这一客观影响,相应地进行折算分析和处理,根据实际测算结果进行设计,才能保证安全可靠性。
3)针对高层建筑悬挑脚手架悬挑梁截面型号和形式方面。对悬挑脚手架的材质选型要求是悬挑梁或者附着钢三脚架,当前采用较多的是工字钢或者是槽钢的形式。工字钢本身是对称截面,有明确的受力分析,直接作用于材质上面,所以应用较多。在确定钢梁型号时,重点是计算危险系数高的几个钢梁,以典型代替一般性。在编制方案时,要充分考虑建筑物阳角处等部位,一定程度上会影响到承载负荷等指标,所以要高度重视和合理测算并形成完善的图示参考,避免因为计算疏漏而造成安全隐患。
4)关于斜拉钢丝绳方面。根据受力方式的不同,可以将悬挑脚手架分成三种形式,分别是斜拉式、悬臂式、斜撑式,斜拉式主要是采用普通型钢悬挑、钢丝绳斜拉的方式,应用最广泛。钢丝绳受力与否关系到受力模型的选择和型钢梁的选取。经过专家分析,钢丝绳在计算时,要充分考虑型钢梁完全受力情形,依据对型钢的承载能力计算结果进行型钢的选择。同时要考虑钢丝绳的破断拉力情况,以此为基础计算出钢丝绳的承载强度,参照标准进行钢丝绳的选取。由于钢丝绳虽然受力,但是受力大小存在差异,所以要充分考虑上述两种情况,进行分载负荷计算,提高安全稳定性,当然在投入使用前要进行全面的试验,判断是否符合规定要求,这一步必不可少。
5)连墙件的设置方面。按照指导规范要求,连墙件的设置应当与主节点的距离小于或者等于3 m,这对于具体施工而言难度较大,由于施工方案往往是分步设置,为了便于施工人员施工,脚手架的步距通常设置为1.8 m,层高和步距很难实现整数倍数完全匹配,所以连墙件有可能需要在洞口等位置进行设置,难以达到实际标准要求。所以在编制高层建筑悬挑脚手架施工方案时,充分考虑这个方面的问题,避免增加架体的不稳定性,降低可靠性。
此外关于高层建悬挑脚手架施工方案的编制还涉及到主体结构相关位置的承载力确定、抗风涡流的措施、保证水平方向稳定的构造措施等多个方面,这些也是影响施工有序进行的重要因素,所以要全面考虑。针对具体规范要求和建筑物施工实际进行科学计算、分析和调查研究,制定更加完善的方案,保证施工过程有序进行、达到标准要求。
高层建筑物悬挑脚手架施工方案的编制是一个系统的过程,既要考虑建筑物建设整体目标要求,又要全面结合相应的指导规范、标准和现场实际勘察调研情况等进行综合分析、科学计算、全面衡量,并对方案的可行性、科学性、全面性等进行全面检验和验证,才能最终确定施工方案,以此为后续施工、使用等奠定基础。
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