钢拉杆悬挑脚手架在装配式结构中的应用

李士兴

上海建工七建集团有限公司 上海 200050

随着建筑工业化的发展和安装技术的进步，装配式高层住宅项目日益增多。悬挑脚手架是高层住宅外立面施工常用的脚手架体系，悬挑钢梁一半以上的长度锚固在内侧楼板上，穿墙处需要留设较大的洞口，安装和拆除施工难度大，后期修补困难，且外墙若采用保温夹心板形式，对保温系统也存在一定破坏。

目前全国各地大力推广的预制装配式结构，外墙通常为剪力墙和外保温一体化生产的预制构件，传统工艺施工过程中因脚手架的安装和拆除而造成的成本增加和对工程质量的影响是难以承受的，在装配式项目中此做法往往并不能得到设计认可。

针对这一问题，本文提出一种新的解决思路，即采用钢拉杆组合式悬挑脚手架代替传统的悬挑脚手架，通过改进悬挑钢梁的固定形式，有效避免了工字钢必须穿预制剪力墙的难题。

本文结合某预制装配式剪力墙结构高层住宅项目的施工，具体介绍了钢拉杆组合式悬挑脚手架在预制装配式结构施工中的应用思路，并总结了相关的经验，以期为类似的建设项目提供借鉴。

相对于传统脚手架形式，钢拉杆组合式悬挑脚手架具有材料可重复利用、装拆方便、可靠度高、施工简便、对预制结构损伤小等优点。

1 工程概况

某预制装配式剪力墙结构的高层住宅小区项目位于上海市金山区，东邻龙湾路，南至龙航路，西至海丰路，北至龙湾路。地块用地面积33 326.3 m2，规划建造6栋20～26层的住宅楼、1个地下车库、2个门卫房、1个垃圾房、1个K型站及3个P型站。项目总建筑面积97 362.15 m2，其中地上总建筑面积为73 448.14 m2，地下建筑面积23 914.01 m2，预制率为40%，现场布置如图1所示。

该框架剪力墙结构的楼板、阳台板、空调板、梁、楼梯、剪力墙、围护墙、飘窗等均为预制构件。预制构件范围为地上2层至顶层。

2 脚手架布置情况

1#～6#高层住宅楼的5层及以上区域采用钢拉杆组合式悬挑脚手架作为外架；悬挑钢梁采用花篮式高强螺栓拉结。1#～6#楼标准层高2.9 m，悬挑钢梁上脚手架搭设高度不超过6个标准层，1#～4#房悬挑3次，5#～6#房4次。脚手架悬挑情况见表1。

钢拉杆组合式悬挑脚手架的钢梁悬挑长度普遍为1.5 m，盘扣脚手架立杆离结构边线距离200～500 mm，横距0.9 m、最大纵距1.8 m，步距2.0 m。

图1 施工场地平面布置

表1 1#～6#楼脚手架悬挑状况

3 相对传统悬挑形式的优点

传统剪力墙结构高层建筑的悬挑脚手架悬挑钢梁通常将后半段锚固在楼板上，前半段穿过外剪力墙悬挑到结构外部，待拆除脚手架时，将前半段进行割除后重新封堵剪力墙上的洞口。由于洞口尺寸较大，封堵后往往存在渗水隐患。

随着建筑工业化发展，越来越多的住宅项目采用装配式预制剪力墙的结构形式。对于这种结构，若按传统钢梁穿墙的做法进行悬挑脚手架搭设，预制墙板上相应位置在制造时就需要留洞，会增加预制构件厂预加工难度，且外墙板与楼面有厚2 cm的坐浆作业面，若按传统悬挑钢梁穿墙做法会导致每间隔1.8 m存在坐浆断开，对结构稳定性造成一定影响，且易造成尺寸偏差。

故本工程采用钢拉杆组合式悬挑脚手架形式，悬挑处在预制墙板上开螺栓孔，利用M24高强螺栓固定预埋钢板，在预埋钢板上焊接工字钢梁作为悬挑脚手架支座；再利用上层位置结构后开孔斜拉高强度花篮螺栓，与钢梁形成受力整体[1-8]。此做法避免工字钢穿剪力墙对施工造成的影响，减少日后对结构修补的工作量以及提高材料重复利用率。

传统悬挑脚手架在拆除时需要将悬挑钢梁沿墙面割除，然后对工字钢开洞处的剪力墙进行重新修补；钢拉杆组合式悬挑脚手架的悬挑钢梁完全位于结构外侧，可直接拆除，钢梁拆除后对螺栓孔内侧采用防水砂浆进行封堵，封堵完成后用发泡剂填充，发泡剂填充完成后外侧采用防水砂浆及防水涂料处理。相比传统工艺，钢拉杆组合式悬挑脚手架的拆除工序简单，人工需求小，拆除后的材料可重复利用。

4 具体施工措施

本工程墙体为预制构件，钢拉杆组合式悬挑脚手架必须待悬挑层PC灌浆完成并达到强度后方可安装。

根据施工进度安排，此工况要求悬挑脚手架最高搭设高度为7层结构层外加1.5 m的安全防护层，最高搭设高度为21.8 m；待悬挑层PC灌浆完成并达到强度后拆除上部脚手架，重新搭设悬挑脚手架。

在预制装配剪力墙结构上进行钢拉杆组合式悬挑脚手架安装的工艺流程为：墙板灌浆后强度达到35 MPa→螺杆连接处结构开孔→安装（焊接）主梁工字钢→安装18#双拼槽钢连梁→安装18#盘扣脚手架底座槽钢→安装盘扣脚手架可调基座→安装立柱→安装横向扫地杆→安装第1步纵向水平杆→安装第1步横向水平杆→安装连墙件→安装第2步纵向水平杆→安装第2步横向水平杆→安装拉杆→搭设栏杆→加设斜杆→铺设盘扣脚手架定型化钢脚手片→张挂安全网。

4.1 现场准备

脚手架搭设前要熟悉施工方案，严格按照方案及规范中的各项要求施工。所有进场的脚手架及悬挑结构的材料和构件都应按照规范和施工组织设计的相关要求检查验收，核查构件是否存在缺陷，有连接关系的构件要确认是否匹配。脚手架和悬挑结构构件进场后，应根据构件的种类，结合场地现状和运输条件分类堆放。堆放场地应保持干燥。

4.2 螺杆位置开洞

在悬挑梁安装前，根据图纸对悬挑钢梁螺栓安装开洞位置进行放线定位，然后根据位置对PC墙板及现浇墙板进行水钻开洞，开洞直径30 mm，然后安装悬挑梁及高强螺栓。埋板大样如图2所示。

图2 埋板大样示意

4.3 悬挑工字钢安装

待楼板及墙体混凝土浇筑完毕，强度等级达到设计强度的80%后，即可开始安装工字钢悬挑梁。

工字钢悬挑梁的安装要严格按照设计图纸进行，以确保位置准确，悬挑长度不得过长或过短，以免影响脚手架的搭设和钢梁的锚固。

4.4 连梁安装

由于盘扣式脚手架立杆间距均为制定模数，在转角等区域，盘扣立杆下方无法布置悬挑钢梁支承，因此需设置连梁。连梁采用18#槽钢双拼横放，槽口向上，槽口内放置盘扣脚手架可调基座（图3）。槽口内焊接长100 mm、φ16 mm的钢筋，插入可调基座底部圆孔，起简单的定位和固定作用。

图3 连梁安装示意

18#双拼槽钢连梁上放置有盘扣脚手架立杆的部位，如果正下方悬空，没有悬挑钢梁支承，则在该部位的双拼槽钢两侧加焊焊缝，焊缝长度不小于250 mm。并焊接10 mm×220 mm×250 mm的钢板进行加固。

18#双拼槽钢连梁上放置有盘扣脚手架立杆的部位，如果正下方有悬挑钢梁支承，则应当在该部位双拼槽钢两侧加焊焊缝，并且焊缝长度不应小于250 mm，同时，需要在焊缝的端部加焊φ16 mm的U形筋进行紧固，钢筋与槽钢进行满焊。

对于阳角部位的连梁，需将两个方向连梁对接并在连接处焊接连接，并在连接点底部加焊1 0 m m×220 mm×380 mm的钢板进行加固。

4.5 可调基座的槽钢底座安装

对于有悬挑钢梁支承的盘扣立杆，在盘扣脚手架可调基座底部横向布置18#槽钢底座，槽钢开口向上放置，槽钢底座与悬挑钢梁两侧满焊。槽口内焊接长100 mm、φ16 mm的钢筋，插入可调基座底部圆孔，做简单的定位和固定。

4.6 花篮螺杆安装

悬挑脚手架的悬挑钢梁通过花篮螺杆拉结。花篮螺杆需要在悬挑层上方结构层完成施工，且现浇混凝土达到设计强度之后才能安装。

花篮螺杆是一个刚性的分体式钢铸件，中间为可伸缩的调节杆。花篮螺杆安装后，需要通过调节伸缩丝杆拉紧，实现与悬挑钢梁的有效拉结。验算花篮螺杆强度时，只需要验算刚性拉杆的截面强度，花篮规格按照比拉杆高一级的构造设计即可。

根据相关要求，对于悬挑长度≤1 800 mm的钢梁，设置1道拉杆。对于悬挑长度＞1 800 mm且≤3 000 mm的钢梁，设置2道拉杆（图4）。

图4 悬挑钢梁结构示意

5 结语

本文介绍了一种适用于预制装配剪力墙结构的钢拉杆组合式悬挑脚手架施工工艺。

这种工艺改进了悬挑脚手架钢梁的固定形式，以开孔代替开洞，减少了悬挑脚手架施工期间对预制结构的破坏，保证了预制结构的整体性，减少了现场工人的工作量，相对于传统悬挑脚手架形式，本项目提高了工字钢的重复利用率，大大节约了施工成本，为类似采用一体化预制墙板的预制装配式高层住宅结构的悬挑脚手架施工提供了参考和借鉴。