严把悬挑架架体计算参数及荷载审核关的做法

周裕华 季晓培

一、工程概况及危大工程方案简介

1.工程概况

南通开发区某工程，是由两排33层高共4栋高层组成的小区，总建筑面积115180m2，其中地下室1层，建筑面积30378m2，地下室上4栋高层，建筑面积共84802m2，每层由北侧连廊将东西两个单元相连，每单元两户；每层层高（2.9m）、平面布置、面积、高度、建筑及结构设计图纸基本相同；机房及楼梯间女儿墙总高度101.1m，局部女儿墙97.2m、98.7m；结构形式为框架剪力墙；楼层梁板混凝土强度等级C30；立面造型复杂，凹凸结构多，给上拉式钢管悬挑架的设计及施工带来了较大的难度。

2.危大工程方案简介

本工程五层楼面以上采用上拉式悬挑架，分四次悬挑∶第一次悬挑为5层楼面～1 1层，标高为▽11.600～▽31.9，搭设高度=2.9*7=20.3m；第二次悬挑为12层楼面～18层，标高为▽31.9～▽52.2，搭设高度=2.9*7=20.3m；第三次悬挑为19层楼面～25层，标高为▽52.20～▽72.5，搭设高度=2.9*7=20.3m；第四次悬挑为：部分立面从26层楼面至女儿墙顶，标高为▽72.5～▽97.2，搭设高度24.7m；部分立面从26层楼面至南侧阁楼顶或楼梯电梯机房顶，标高为▽72.5～▽101.1，搭设高度28.6m。

二、上拉式钢管悬挑架专项方案上部架体计算书中参数及荷载取值存在的问题及原因

近年来高层建筑越来越多，由于建设施工合同约定工期越来越短，以及上拉式悬钢管挑架均能满足安全、经济、进度、规范要求，施工单位采取从标准层一层或二层楼面开始使用上拉式钢管悬挑架，在建筑物下部未回填土，既能保障上部主体结构的施工进度，又不影响在今后利用有利时机穿插进行下部土方的回填工作，因此使用上拉式钢管悬挑架的工程越来越普遍。但随之也出现了以下问题：企业审核人员由于工作繁忙，责任心不强，技术理论水平不高，部分施工内部审核程序流于形式，对计算书中存在的上部架体参数及荷载取值错误、计算简图不对、计算内容不齐全等问题不能发现或审核把关不严，给施工安全留下事故隐患或缺陷，易引发脚手架变形、坍塌及结构裂缝等事故发生。为了防止、减少、杜绝建筑施工脚手架事故的发生，住房城乡建设部继2017年下发了《关于印发起重机械、基坑工程等五项危险性较大的分部分项工程施工安全要点的通知》（建安办函[2017]12号）（简称建安办函[2017]12号）及《关于进一步加强危险性较大的分部分项工程安全管理的通知》（建办质[2017]39号）（简称建办质[2017]39号）两个文件后，于2018年3月8日和5月17日先后颁发了《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》即建设部令第37号（以下简称建设部令第37号）和关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知即建办质〔2018〕31号（以下简称建办质【2018】31号），多次强调加强对脚手架等危大工程专项方案的管控。计算书是危大工程专项方案内容最重要的组成部分，必须严把上拉式钢管悬挑架上部架体计算参数及荷载取值取值的审核关，保证其正确性、齐全性，才能从源头上防范和遏制事故的发生，确保上拉式钢管悬挑架的施工安全。

三、严把计算参数及荷载审核关的做法

1.做好审核前的准备工作

（1）仔细熟悉工程设计图纸

审查前必须熟悉工程设计图纸，了解工程结构形式、层高、标高、高度、层数、砼强度、阳台、檐沟、飘窗、空调板、悬挑承力架支撑处及上拉杆件处结构梁截面尺寸、建筑平面布置（尤其有无凸凹）、外墙上线条位置、外墙相关部位的装饰做法。

（2）学习与上拉式悬挑架相关的编制依据

相关编制依据：《建筑施工脚手架安全技术统一标准》（GB51210-2016）；《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）；《建筑施工悬挑式钢管脚手架安全技术规程》（DGJ32/J121-2011）；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016；《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ300-2013）；《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）；本工程施工组织设计；建安办函[2017]12号；建办质[2017]39号；建设部令第37号；建办质[2018]31号。

（3）熟悉相关脚手架安全计算软件

手工计算复核不仅速度慢，而且可能计算错误或计算项目不全；熟悉并熟练应用脚手架安全计算软件的使用方法，使用更新升级并经省级建设主管部门审核通过版本软件，发现软件存在的不足并加以改进运用，才能不盲目套用，快速、准确地对计算参数及荷载取值的正确性、齐全性进行审核。

2.做好审核中的各项工作

（1）审核脚手架计算参数取值的正确性

脚手架搭设排数：根据立杆布置图数量进行选择，当水平杆外伸长度超过规范500mm时应增设立杆；如仅有普通悬挑1.3～2M部分计算，无凹凸结构等特殊部位悬挑长度超过2～3M时多排立杆上拉式钢管悬挑架的计算，如本工程的阳台侧面、采光井、转角处、飘窗侧面等部位。

脚手架架体高度H(m)：按搭设高度计算，应考虑架体必须超过女儿墙1m，檐沟1.5m的构造要求；另外由于上一悬挑段的第一层顶面砼浇筑后强度不能满足或未拆除上拉处的模板，此段钢拉杆不能上拉，第二个标准层又要继续施工，且上部脚手架须及时跟上并符合不低于作业层一步架的要求，只能利用下一段悬挑架进行支撑，所以悬挑架验算时还应在本段悬挑高度的数值上根据施工进度及气温等实际情况增加不少于三至四部架的高度（1.8×4=7.2m）作为计算高度（即H=20.3+7.2=27.5m）；

立杆步距h(m)：一般按照安全网宽度或高度1.8m计算，不得大于2m；立杆纵距或跨距la(m)：不应大于1.7m；当不能满足要求时，应增加纵向承力架支撑立杆；且应选择立杆平面布置图中间距最大、高度最高、荷载最大等最不利的立杆进行复核；立杆横距lb(m)∶应符合竹（钢）笆片尺寸的要求；内立杆离建筑物距离a(m)：对于现浇框架剪力墙结构一般离墙距离为0.3m,满足施工操作间距要求；尽量满足突出外墙的砼线条、飘窗等装饰构件支模、玻璃或石材幕墙施工、施工操作方便的构造尺寸要求，尽量避免或减少立杆穿越外墙挑出结构的现象。

扣件抗滑移折减系数：对旧扣件抗滑移折减系数取值0.95～1偏高，一般取0.85～0.95；且应根据扣件新旧程度及复试结果进行调整；

截面面积计算：计算悬挑架的承载力时，应采用构件的净截面面积；验算悬挑架的变形、稳定性时，应采用构件的毛截面面积；悬挑架的结构重要性系数：应根据悬挑架所处的地理位置确定，有密集人员通行的沿街建筑悬挑架的结构重要性系数应取1.1，一般地区结构重要性系数应不小于1.0；同时应根据《建筑施工脚手架安全技术统一技术标准》对应的脚手架安全等级选择相应的重要性系数（注：软件未升级或选择规范或标准不同计算结果不同）。

（2）审核脚手架计算荷载取值的正确性

脚手架设计类型：此种脚手架主要用于主体施工，须按照结构脚手架类型选择，并符合与实际相符的规则；脚手板自重荷载：应根据使用的竹（钢）笆片或木脚手板的类型确定荷载取值，由于软件中无钢笆片的自重标准值，应按照实际数值换算；脚手板铺设方式：一般都采用1步1设的方式，虽然减少了脚手板上下搬动的次数，但是这样既增加了架体荷载不安全，又增加了防护设施的投入不经济，规范只要求在施工层满铺脚手板及施工层以下每隔10m应用安全网封闭，建议按照2步1设的方式。

挡脚板类型及铺设方式：一般选择木挡脚板（即15mm厚模板）或其他新型材料的挡脚板，规范只要求在施工层必须设置；横向斜撑布置方式：高度24m以上封闭脚手架除转角处应设置横向斜撑外，中间应按照每6跨1设；24m以下的封闭双排脚手架可不设置横向斜撑；结构脚手架作业层数njj及施工荷载：上拉式悬挑架应按照结构施工用脚手架3KN/M2取值，同时存在幕墙施工等荷载较大的特殊情况下，应符合不少于两层装饰脚手架施工荷载，且不得小于4KN/M2及按照实际作业层数及荷载选用的规则。

忽略或忽视和漏计的施工荷载及可变荷载：当顶部有挑檐等突出砼构件时应采取架体顶部加宽的构造要求，往往容易忽略或忽视和漏计相应的荷载及抗倾覆验算；忽略施工部署造成的高低差交叉作业时脚手架平面及立面采取全封闭等安全防护措施增加的荷载；没有考虑工字钢悬挑架底部用双层密目安全网兜底及硬质材料封闭的做法及其荷载；对外侧设置广告设施、标语等的部位荷载不能漏计；同时没有考虑幕墙施工时比一般抹灰多出的施工荷载等；人货电梯停层平台增加的施工荷载等。

地面粗糙度：应根据项目所在地区地点正确选择A、B、C、D，或参照施工图纸选用；同时应注意地面粗糙度选择时项目地点实际位置。

安全网设置：应选择全封闭。

基本风压ω0(kN/m2)：错误地按照施工图纸上设计年限对应风荷载进行选值，应按照《建筑结构荷载规范》的规定采用重现期n=10年对应的风压取值，如南通市区的基本风压取值应为0.3却选为0.45。

风荷载体型系数μs：背靠建筑物的状态及取值错误：不应选择去封闭墙，而应选择敞开、框架和开洞墙；脚手架状态不应选择敞开方式，而应选择全封闭方式；风压高度度变化系数μz：应按照《建筑结构荷载规范》的规定采用。立杆承载力应按照每一悬挑段底部架的离地高度计算，计算连墙件承载力时，应按照每一悬挑段顶部架的离地最高高度计，如本工程由于为了安全起见，第一、第二、第三悬挑架均按照第三悬挑架下部高度52.2m计算立杆承载力，即按照72.5m计算连墙件承载力；第四悬挑架按照72.5m计算立杆承载力，按照97.2m,101.1m计算连墙件承载力。

抗弯验算时根据脚手板类型正确选择纵、横向水平杆布置方式；如使用竹笆片及钢笆片时应选择纵向水平杆在横向水平杆上；确定纵向水平杆根数n时，纵向水平杆间距应若立杆横距≤800mm，则n=1。

四、结语

计算书及相关图纸是危大工程专项方案内容最重要的组成部分；只有计算简图与现场实际情况相符且具有针对性，保证脚手架计算参数及荷载取值的正确性，按照最不利工况及规范要求进行验算满足方案的安全性，才能为审核上拉式钢管悬挑架专项方案的可行性、针对性、完整性、正确性、安全性提供科学的技术支撑，才能确保上拉式钢管悬挑架的施工安全。