新型斜拉式悬挑脚手架在高层建筑的应用

王家琪

【摘要】本文以南京泛悦广场项目为例，分析了传统悬挑脚手架施工工艺的优点和缺点，针对其不足，提出了利用高强螺栓将悬挑梁锚固在主体结构梁外侧，并在梁端增加花篮式斜拉杆，将拉杆上端与主体结构螺栓连接起来的新型悬挑脚手架施工工艺。

【关键词】斜拉式悬挑架;经济;安全;应用

随着社会的不断发展，高层建筑越来越多，建筑市场的安全问题面临更高的要求，针对传统悬挑架耗材量大、破坏结构的完整性以及后期容易引起渗水等方面的不足，传统悬挑脚手架已经无法满足目前绿色环保节能施工的要求，而斜拉式悬挑脚手架避免了传统悬挑脚手架的各类不足，在安全保障方面也有了较大提高，并且有效提升了工程的外观形象，加快了工程的施工进度。

1.新型斜拉式悬挑脚手架原理

新型斜拉式悬挑脚手架支承在型钢及斜拉杆组成悬挑结构上，该悬挑结构称为悬挑架。悬挑架由型钢挑梁及带有螺杆的斜拉杆组成，斜拉杆上端通过螺栓固定在建筑物上，下端与型钢挑梁相联结，螺栓与主体结构之间预埋钢套管，型钢挑梁由螺栓固定在主体上，外墙脚手架立杆套在悬挑架型钢上的焊接短钢筋头上，通过预埋的连墙件与建筑物相连，组成一个整体悬挑脚手架系统。该类悬挑脚手架以16#Ⅰ型工字钢作为悬挑骨架，M20加长螺杆作为拉杆，拉杆由三节组成，通过中间一节的花篮螺栓调节整个拉杆长度，拉杆与穿过结构的M20锚固螺栓连接，根据规范要求锚固螺栓抗拉强度不应小于170Mpa，据此选用8.8级高强螺栓。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限[1]，计算公式为：

F=бb×A

其中F为拉力（许用荷载），бb为材料抗拉强度，A为有效面积，有效面积为螺栓长度上直径最小处的横截面积。

M20的有效直径为Φ17。M20的有效横截面积为227mm2。8.8级M20最小抗拉强度бb=830MPa，即F=188.41KN。

2.斜拉式悬挑式脚手架搭设施工工艺

2.1  搭设顺序

定位放线→预埋高强度螺栓预留孔（直径Φ25mm钢管）→浇筑悬挑层的梁板混凝土并养护→安装悬挑型钢、连续梁→搭设脚手架→预埋斜拉杆用螺栓孔钢管→安装卸荷钢筋拉杆→搭设架体。

2.2  操作要点

（1）梁侧模板拆除后立即安装悬挑钢梁，2根螺栓穿过钢梁根部连接钢板孔及混凝土孔并进行加固。

（2）根据专项施工方案（立杆步距1.8m，横距0.8m，纵距小于1.5m，内排立杆离主体 0.3m）的要求，确定立杆位置，焊接立杆定位筋。

（3）上层结构施工完毕后，开始布置斜拉杆连接耳座，保证耳座与悬挑钢梁位置一一对应。

（4）安装斜拉杆，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连接成承力钢架，悬挑钢梁外端上台5mm（通过水平仪调整），使整个悬挑架脱离下层脚手架，形成独立的悬挑体系[2]。

3.型钢悬挑脚手架结构构造

3.1  型钢悬挑梁选择

悬挑梁采用16#工字钢，锚固端和主体结构边梁预埋件采用高强度螺栓固定，离结构外立面300mm，架体宽800mm，外立杆离挑梁端100mm。

主悬挑工字钢水平间距应与外架立杆纵距尽量相等，立杆纵距1.5m。

3.2  拉杆选择

按规范要求每个主挑型钢外端必须设置拉杆与第二层建筑结构斜拉结。拉杆采用直径16mm钢筋拉杆，拉杆耳板与吊挂锚固，锚固采用直径20mm、8.8级的高强度螺栓。

3.3  型钢支承架选择

型钢支承架纵向间距与立杆纵距不相等时，为避免脚手架立杆悬空，必须在悬挑梁上四周通长设置12#工字钢连续梁，且每道连续梁跨度不少于2跨。

3.4  型钢支承架构造详图

（1）钢梁悬挑长度在1800mm以内的构造措施，见图1。

（2）钢梁悬挑长度在1800mm以上，3000mm以下的构造措施，见图2。

4.斜拉式悬挑脚手架在南京泛悦广场项目的应用

4.1  工程概况

南京泛悅广场项目悬挑脚手架于4层结构平面开始悬挑，另外四次悬挑分别设置于10层、16层、22层及28层结构平面，其中4层、10层、16层、22层的悬挑架每次悬挑6层，悬挑高度为18.3m，28层的悬挑架悬挑5层，加之屋面防护，悬挑高度为17.55m，4层结构平面以下搭设落地钢管脚手架（14.10m）。

4.2  悬挑式脚手架支撑结构选型

项目采用斜拉式悬挑外架，悬挑主梁采用16#工字钢，主梁布置水平间距不大于2.0m;连续梁采用12#工字钢，在外架内外立杆部位四周通长设置[3]。

在悬挑主梁外端头加设直径16mm的拉杆连接于悬挑层面的上一层结构边梁上。悬挑长度小于或等于1.8m的，主挑梁外端头加设一道拉杆连接;悬挑长度大于1.8m且小于3m的，主挑梁外端头加设两道拉杆连接，分别设在内外立杆的内侧;悬挑长度大于3m的，主挑梁下方设置两道不小于14#槽钢支撑[4]。

5.新型斜拉式悬挑架的优点

与传统悬臂式支撑结构与传统斜拉式支撑结构悬挑脚手架相比，用螺栓固定悬挑梁的新型斜拉式脚手架有以下几个优点：

（1）保证了工程结构的整体性，消除了结构存在的质量隐患，延长了使用寿命。利用螺栓将相关部件连接起来就可以不用再在楼板上预埋钢筋环，避免在墙面预留大洞口，防止楼板和墙面后期发生裂缝和渗水的情况。螺栓与主体结构之间的预埋套管孔洞后期采用微膨胀砂浆统一塞实封堵，从而有效提高了墙体的耐久性。

（2）新型斜拉式悬挑脚手架拉杆用花篮套筒紧固拉杆，比钢丝绳更容易保证其受力状态，既保证了斜拉杆能够稳定受力，还有利于后期的拆卸和重复利用。

（3）新型斜拉式悬挑脚手架与传统的悬挑型钢固定方式相比较，可大幅减少型钢用量，而且各构件可定型化制作，增加构件周转次数，美观实用的同时节约成本。采用新型斜拉式悬挑脚手架施工时，不需要预埋钢筋拉环，也不需要二次切割钢筋拉环，既能减少施工工程量，也能节约钢筋用量，同时降低现场产生明火和发生火灾的概率。

（4）用此方法施工可使悬挑架在后续拆除过程中施工简单方便，大幅度降低安全隐患系数，对外墙收尾工作不产生影响。

6.结束语

新型斜拉式悬挑架中的悬挑梁不需要深入楼面，可直接在主体结构梁上用高强螺栓将悬挑梁固定。该施工方法在工程中的成功实践，大大缩短了项目外立面的施工及脚手架的拆除时间，保证了结构的整体性且对后续的砌体、装饰装修施工影响较小，同时具有保证工程施工质量、节约施工材料、节省施工时间等优点。

参考文献

[1] JGJ 59—2011建筑施工安全检查标准[S].

[2] DGJ 132J121-2011 建筑施工悬挑式钢管脚手架安全技术规程[S].2011.

[3] 张建忠，徐义军.建筑施工悬挑式脚手架有关问题探讨[J].建筑安全，2010（02）：12-16.

[4] 李海波.型钢悬挑脚手架活动预埋件预埋技术[J].建筑安全，2014（04）：24-26.

（作者单位：中电建建筑集团有限公司）

【中图分类号】TU755.21

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362（2020）09-0094-02