高层建筑梁侧悬挑脚手架施工技术研究——以和顺·沁园春住宅楼施工为例

（安徽水利开发有限公司，安徽 蚌埠 233000）

梁侧悬挑脚手架是当前高层建筑施工中经常用到的一种辅助施工技术，这种施工技术具有安全性、稳定性的优势，能够确保在施工中的安全。但是，当前建筑施工中所应用的悬挑脚手架大都是用板面工字钢搭设的，利用这一技术可能会对建筑的结构带来破坏作用，且钢材投入较大，容易在安拆的过程中出现问题。需要搭配以起重机，一定程度上会影响到工程质量和效率。但是，梁侧悬挑脚手架在保持了原有脚手架优点的基础上，不会对建筑结构产生破坏作用，能够保证结构完整性，同时节省钢材的使用量。将梁侧悬挑脚手架应用于高层建筑施工的过程中具有较好的应用优势。本文结合和顺·沁园春住宅区的实际情况，从两侧悬挑脚手架的技术、施工角度进行进一步的阐述，分析其在提高施工效率和质量过程中的作用。

1 工程概况

和顺·沁园春项目总计8栋单体住宅，1栋幼儿园、1栋社区用房以及其他小区附属设施，住宅主要有7栋32层、3栋16层、6栋9层、2栋7层。总建筑面积为18.3万m，其中各楼的高度在23～94.6m。梁侧悬挑数据如下表所示。

梁侧悬挑数据 表1

2 梁侧悬挑梁脚手架技术分析

2.1 组成

在施工的过程中，梁侧悬挑梁主要由斜拉环、短钢板、工字钢、螺杆、钢板等部分组成。在连接方式的选择上，通常使用固型钢梁+斜拉杆的方式进行连接。对此，就制作出一种可调拉杆式悬挂脚手架，这种施工方式主要是在传统脚手架施工的基础上，对于其中的悬挑方式进行进一步的优化，利用可调拉杆与穿墙螺栓来连接，以此区别脚手架结构的稳定，其结构如图1所示。

图1 可调拉杆式悬挂脚手架结构示意图

在实际施工的过程中，还需要在剪力墙结构和边梁之前预埋套管。将脚手架的型钢支座穿过套管，并且利用相应的螺栓来将其与建筑结构连接起来。同时，支座的另一端也需要利用相应的螺栓与可调拉杆连接起来。可调拉杆主要由拉杆和套筒组成。这两个组成部分在连接地方的螺纹方向一致，上节与下节螺纹方向相反。上节拉杆主要是利用穿墙螺栓来与建筑结构连接起来，而下节拉杆主要是利用型钢支座来连接。其具体结构如图2所示。

2.2 力学分析

2.2.1 有限元分析模型

在施工过程中需要首先利用有限元模型对施工的各项数据进行模拟分析，从而构建两侧悬挑脚手架的三维模型。根据模型的构建，以此来确定混凝土梁或悬挑工字钢之间的应力和位移变化，从而可以分析脚手架是否安全。对各项数据进行不断优化，使其达到最为安全的状态，进一步应用于施工过程。

图2 型钢支座与结构连接详图

在选择模型的过程中，通常使用的是Beam单元来模拟悬挑梁和混凝土梁。在对结构柱和拉杆的选择上，通常使用柱单元和索单元进行，需要在柱脚位置设置相应的约束条件。最终截面信息与模型如图3所示。

2.2.2 荷载计算

在对脚手架位移进行计算的过程中，可以发现其工字钢最大变形是4.6mm。为了能够有效确保整个脚手架结构的稳定性，需要其变形小于2×L/150。经过计算，可以发现最大变形满足要求。混凝土梁在拉杆的作用下变形在1.2mm，也能够符合相应要求，这就表明，梁侧悬挑脚手架结构安全稳定。然而，这一脚手架变形的最大位置在高粱端部，也能够满足悬挑梁变形趋势要求。这就需要在施工的过程中控制拉杆质量。

图3 有限元分析模型

2.2.3 应力

根据结构剪应力图可以发现，锚固部位的剪应力在16kN左右，这一剪应力能够符合螺栓的相应要求。上层混凝土梁在支座处存在最大剪应力，在拉杆处约为26.7kN，能够满足相应的稳定性要求。上层混凝土梁应力在5N/mm，在强度达到20MPa时，可以有效符合施工条件。

2.3 效益分析

若是落地式脚手架搭设高度小于等于40m，那么悬挑脚手架搭设高度小于等于20m。高层建筑施工过程中，利用悬挑式脚手架所涉及到的工字钢数量较多。常规板是悬挑端的1.25倍，梁侧悬挑工字钢能够有效节省钢材将近56%，也因此可以降低生产成本。梁侧悬挑工字钢能够省去传统现场切割环节，防止对建筑结构产生破坏作用，以此提高工程质量，同时确保施工现场的美观、平整，不断提高生产效率。

3 梁侧悬挑脚手架搭设

在梁侧悬挑脚手架搭设的过程中需要按照常规方法搭设脚手架立杆、水平杆、扫地杆、连墙件。

3.1 立杆搭设

在实际对梁侧悬挑脚手架搭设的过程中需要首先进行立杆搭设，在双排脚手架中设置纵向、横向扫地杆，并且将其利用连墙件与建筑物连接起来。在连墙件强的设置中，应当确保其横向间距在4.5m，纵向间距在3m。在立杆过程中，相邻两根立杆不能再同步中，在同步中设置立杆需要确保其接头方向错开，且距离应当大于500mm。与此同时，接头的中心部位应当距主节点不能过大，应当小于步距1/3。

3.2 扫地杆搭设

在扫地杆搭设的过程中应当为悬挑梁配备定位桩，这一定位桩主要是为了方便外力杆插入。然而，针对于内力杆，主要是利用工字钢焊钢筋头的方式插入，并且在插入过后固定杆的位置。与此同时，应当在立杆下方小于200mm的位置安装纵向、横向扫地杆，以此可以维护梁侧悬挑脚手架的稳定性。

3.3 纵、横向水平杆

对于纵向水平杆应当确保其在立杆内侧，且长度应当大于3跨。在连接纵向水平杆时，应当使用对接的方式，用扣件连接。在对接时，需要交错布置扣件，并且确保相邻两根水平杆的接头不能在同跨或同步中。这两个接头在水平方向应当错开，且距离大于500mm。这些接头的中心应当距主节点不宜过大，应当小于纵距的1/3。在纵向水平杆与立杆交点的地方需要设置横向水平杆，将这一水平杆的两端固定，从而维持脚手架结构的稳定。

3.4 连墙件搭设

在连墙件搭设的过程中通常使用新型连墙件的搭设方式，利用粗钢筋来代替传统的钢管，并且利用十字扣件来实现钢管、钢筋之间的连接。钢筋型号通常是直径为18-22的螺纹钢，可以将现场钢筋废料经过加工成Z字形弯折之后，用于连墙件搭设过程中，如图4所示。

4 结语

图4 现场钢筋废料弯折

综上所述，在当前针对高层建筑测量悬挑脚手架施工技术探究的过程中，我们需要避免传统悬挑工艺的不足，在节省材料，并且确保结构合理的基础上，保证悬挑脚手架的完整性，以此不断提高施工效率，降低生产成本。当前梁侧悬挑脚手架在发展的过程中向着绿色环保、轻量化的方向推进，可以促进建筑行业实现创新发展。