悬挑式脚手架特殊节点的技术研究

孔 思

（中铁十六局集团城市建设发展有限公司，北京 100018）

0 引言

随着国家的不断发展，城市建设不断加快，建筑外部防护操作外架作为新建工程中必备的一项措施，也随之不断地推陈出新。悬挑脚手架作为传统防护操作外架之一，在住房城乡建设部令第 37 号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》中，有严格的条文要求，可见我国对此项措施的重视程度。现阶段，我国各施工企业技术力量不等，管理人员普遍年轻化，所编写的专项施工方案质量欠缺，通常仅考虑整体悬挑脚手架的技术要求，对于一些特殊部位的节点做法基本均未在方案中体现，在方案不完善、技术交底不全面的情况下，给后续现场实施人员带来不便，且无法保证外架的安全性，留下了极大的隐患。本文结合固原市中医医院项目，针对悬挑脚手架施工中易忽视和规范描述不明确的各类细部节点进行探讨，通过技术优化及创新，解决此措施中的各类难题［1-3］。

1 工程概况

固原市中医医院扩建工程位于宁夏回族自治区固原市原州区，总建筑面积 31 180 m2，由住院综合楼（框架－剪力墙结构）和急诊医技楼（框架结构）组成。在工程策划前期，将悬挑式脚手架作为主体结构工程及外墙装饰装修工程的施工外防护操作平台，本工程住院综合楼高度为 26.1 m，根据 JGJ 130－2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中 6.10.1 所述：一次悬挑脚手架高度不宜超过 20 m。因此，从 2 层顶（8.3～26.1 m，加顶部 1.5 m 防护栏杆共 19.3 m）采用悬挑式脚手架，下部采用落地式脚手架，可节省一层材料和人工成本，但在该层实施时会遇到一些特殊部位需要处理，为保证架体安全性和施工可操作性，就必须优化施工工艺。

2 特殊节点分析

2.1 阳角处节点

结构阳角转角处存在框架柱时，工字钢无法伸出，不能按照常规做法施工，一般做法有两种：①本层与下层的框架柱内预埋角钢，角钢上焊接三角架以承托上部转角外工字钢，此种做法需要高处焊接作业，且操作较为繁琐，实操人员存在安全隐患；②需在柱内预埋或留置预留洞伸出工字钢，此做法使角部竖向钢筋偏移，破坏结构受力，且后期需室外切割工字钢和封堵洞口，同样属于高处作业。

2.2 楼梯间处节点

结构边缘存在楼梯间，并且本层悬挑位置处于休息平台对侧无楼板的范围，悬挑架工字钢固定段只能保证一处固定在外侧主梁上，另两个固定点无处锚固，一般做法为：加长工字钢，将另两处固定于层间楼板或休息平台上。但此做法，会造成很长一段工字钢处于悬空状态，对此安全性有待争议，并且加长段会影响室内施工。

2.3 电梯井道处节点

结构边缘存在电梯井道，一般做法为：工字钢固定端一处固定在结构外梁上，另外两处固定点需加长工字钢然后横跨井道固定在内部楼板上。由于部分工程将悬挑架用于后期外墙装饰装修工程施工，如采用此做法，室内电梯安装需待工字钢拆除后方可进行安装，影响施工工期。

2.4 楼板厚度较小处节点

根据 JGJ 130－2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中 6.10.8 所述：工字钢固定段楼板的厚度不宜＜120 mm，如＜120 mm 应采取加固措施，但许多工地都将此条忽视，规范中也未有详细的做法讲解。工字钢锚固点对结构楼板附有拉力，在拉力的作用下，楼板较薄时极易出现开裂的现象。

因此，以安全可靠、施工便利、降低成本为前提条件，针对以上难点逐一制定措施，优化施工工艺，通过研究、创新和总结形成此技术，并邀请国家专家库内 5 位专家及设计院共同进行审核并通过［4-6］。

3 主要对策及实施

3.1 阳角处节点处理（见图 1、图 2）

图1 阳角节点三维图

图2 阳角节点实施图

采用主次梁结合的方法，从楼面斜向悬挑出两根工字钢作为主梁（较普通工字钢大一型号 18 #），在斜向挑出的主梁上部焊接次梁（次梁所采用材料为 16 # 工字钢），次梁固定段和悬挑段之比也需满足 1.25 倍的要求，主梁作为次梁的固定段，此节点处每根主次梁悬挑段均需加设钢丝绳与上一层结构斜拉结作为加强措施。次梁上部放置脚手架立杆，脚手架立杆的荷载经过次梁传至主梁上，再通过主梁传递到楼板上，从而确保外脚手架的整体性和安全稳定性，并且减少室外高处焊接作业，为操作人员的安全提供有力保障，安全可靠。

3.2 楼梯间处节点处理（见图 3、图 4）

图3 楼梯间节点三维图

图4 楼梯间节点实施图

采用“横压腰梁”（即主次梁相结合）的方法施工。

主梁工字钢一处固定段固定在外梁上，内侧无固定段的悬空部分由平行于外梁的两根工字钢作为横压腰梁压在上部，以横压腰梁作为主梁固定段的两个锚固点，分别压在距固定段末端 200 mm 和 400 mm 处，防止主梁内侧悬空端翘起，主梁上荷载通过腰梁进行消除，腰梁的两端固定于两侧的楼板或剪力墙内。

腰梁和主梁之间交汇处焊接固定，防止主梁位移。横压腰梁两侧锚固在梁板上时采用 U 型件固定，腰梁下部需用木方或工字钢填充密实，提升高度，U 型件也需随之增长（见图 3 中②所示）；锚固在剪力墙内时，采用预留洞插入固定（见图 3 中③所示）。因腰梁布置在楼梯间处，因此内侧需做好明显的安全警示，防止人员碰撞，以保证人员上下的安全。

3.3 电梯井道处节点处理（见图 5）

图5 电梯井道节点三维图

同样采用主次梁结合的方法，将两根工字钢作为主梁从电梯井两侧楼板上挑出，主梁悬挑端上部焊接两根间距同双排脚手架内外立杆间距的工字钢作为次梁，主梁悬挑端采用钢丝绳进行加强，由于主梁上部需放置次梁，因此次梁可选用常规 16 # 工字钢，而主梁需增大规格变为 20 #，以满足承载力。这样既保证了安全性，又留出了电梯井道空间，便于后期室内电梯安装［7-9］。

3.4 楼板厚度较小处节点处理（见图 6）

图6 楼板厚度较小处节点三维图

方案①：在每根工字钢固定段端部与上部楼板之间设置一根钢管，采用 U 托、木方与上层楼板顶紧，对固定段增加压力以抵消部分反作用力，增强固定段支撑强度。

方案②：在原有 U 形拉环数量基础上，另外增加 2 道 U 形拉环，以分散荷载，减少对楼板的集中应力。

方案③：将楼板内锚固点 500 mm×500 mm 范围板筋加密至Φ8@150，双层双向，增强楼板局部承载力，防止楼板开裂。

4 其他易忽视问题

1）工字钢长度计算及安装时有一点需注意：悬挑长度从板边算起为错误做法，正确做法悬挑长度应从结构外边缘第一道锚固点算起。

2）架体需安装防雷接地措施。搭设脚手架时，应安装避雷针、避雷带、避雷线，沿脚手架四周设置，脚手架采用-25×4 扁钢（或 10 镀锌圆钢）与楼板预留直径≥10 钢筋相连，其他层的连接在脚手架四角立管处连接，焊接面≥10 d，接地电阻＜10 Ω。

5 结语

本文通过对悬挑式脚手架特殊节点处理的技术探索，以安全计算数据及现场实践为依托，所论述的细部节点做法解决了普遍易忽视的问题，优化了工序衔接，改善了施工方法，极大提高了架体的安全性，合理地保证了外装修及电梯安装的作业空间，为类似悬挑脚手架的应用提供了可靠的经验和技术积累。Q