异型建筑物外脚手架施工技术的研究

文／原润 陕西建工集团股份有限公司 陕西西安 710000

引言：

异型建筑物的复杂形状结构，不利于外脚手架的附着，对施工人员的高空作业安全及施工质量造成直接影响。针对此类问题，论文主要从异形建筑物概述、异形建筑物外脚手架施工情况、落地多排脚手架搭设工艺、悬挑脚手架搭设工艺、架体离结构边防护措施、卸荷措施、脚手架顶层措施这几方面，对当前的异形建筑物外脚手架搭设情况展开探讨。

1、异形建筑物概述

建筑物广义而言主要是指人工建筑而成的所有东西，包括房屋、构筑物等。近年来，随着科学技术、工业技术的不断发展与创新，各地区、各国的异形建筑物数目也越来越多，建筑设计师基于现代化技术可有效构建各类异型建筑物。与传统建筑物相比，异形建筑物在结构设计、用材、建筑外形等方面均存在较大差异。

由于我国在几千年的文化历史中，早已发展出自己的建筑特色与特点，在建筑艺术风格、建筑类型等方面，明显区别于西方，各地区的传统建筑物均具有民族色彩和地方色彩。因此，目前我国异形建筑物多是指偏欧式的建筑物体，如较著名且典型的华为松山湖溪流背坡村，天津泰安道五大院落群体建筑等商业建筑等（图1），此类建筑物与中国传统建筑和现代普通住房高层建筑均存在较大的外形差异。

图1 工程实景图

其中较明显的外形差异是：偏欧式异形建筑物外立面装饰内容繁多，且多有穹顶，有较明显的建筑风格。多数异形建筑物底层挑高较高，每层楼板面与下层板面间有较大距离。针对此类差异，在建设异形建筑物时，施工方需及时调整施工工艺，以保障此类建筑物的施工需求。

2、异形建筑物外脚手架施工情况

外脚手架主要是指在建筑物外围搭设的脚手架，其主要作用多用于外墙砌筑、外立面装修、主体工程等。在建筑施工过程中，于外墙外边线外搭建临时脚手架，使工人可踩在脚手架上对高处作业面进行上料、堆料及相关施工作业。同时外脚手架的有效搭建，利于施工人员的上下，对保障施工人员安全、进度等均有重要作用。

在异形建筑物的外脚手架施工过程中，根据上述得，异形建筑物外立面装饰内容繁多，每层楼外廓在立面上常有伸缩变化，且尺寸差异较大，外墙面的曲面造型结构也较为罕见。此类建筑风格特色均对外脚手架的搭建造成了巨大影响，致脚手架的附着、支撑设置遇到巨大困难。

一旦外脚手架搭建不佳，不仅会延误施工方的施工进程，影响工人的施工质量，还会对施工人员的生命安全造成威胁，增加了施工人员的坠落风险。所以，在异形建筑物的外脚手架搭建过程中，需根据建筑物实际结构和幕墙装修情况，制定适宜的脚手架专项方案，确保外架搭设到位，保障施工人员的生命安全。

3、异型建筑物外脚手架施工工艺

异形建筑物的外形特点，会对外脚手架搭设造成巨大影响，是工程项目的重点解决问题之一。所以下面主要就当前常见的异型建筑物外脚手架施工工艺展开论述。

3.1 异型建筑物外脚手架搭设工艺

与常规建筑物相比，多数异型建筑物一般以圆柱、弧形墙面、弧形屋面等建筑结构为主要建筑特色。针对此类异型建筑结构，在搭设脚手架时，需针对其结构特点，进行不同外脚手架的搭设，同时采用不同的拉结固定方式，确保架体稳定。

如针对圆锥形建筑的外脚手架搭设，可先在建筑物筒身周围搭设一圈脚手架，再根据筒身脚手架直径大小设置竖向剪刀撑并四周贯通。脚手架加固采用钢丝绳对外架进行拉结加固，在钢丝绳拉结的同层设置顶杆，确保脚手架不向内倾斜。拉结点满足三步三跨的要求。

有窗洞口采用窗洞口拉结（图2），间距较大的区域，根据实际情况采用后置埋板焊接钢管的拉结方式，制作150×150×10mm钢板与φ48进行满焊连接，钢板打孔用4根M10化学锚栓固定与主体结构上（图3），后置埋板焊接钢管与脚手架进行扣件拉结的方式，同时顶层圆锥部分使用杆件将立杆进行对拉连接，使建筑物外架体连接成整体，以保障外脚手架架体的稳定性。

图2 窗洞口的拉结方式

图3 后置埋板焊接钢管的拉结方式

针对异形建筑斜屋面坡度较大部位，在屋面整体搭设网状脚手架（图4），其搭设要求为，屋面网架步距1.2-1.5m、纵距2-3m，网架距离屋面主体高0.25-0.30m，屋檐处设置1.5m高防护栏杆，并挂安全网防护。通过网状脚手架搭设，在保障工作人员施工安全的同时，便于人员在屋面施工。除此之外，为保障施工安全，可于当前脚手架外增设一排架体，施工要求与双排脚手架搭设一致，使屋面网架与双排脚手架连接成整体，保证其整体安全稳固。

图4 屋面网状脚手架示意图

3.2 落地多排脚手架搭设工艺

落地多排脚手架主要有承载力大的优势，其具体搭设流程如下，备材——定位通长脚手架——纵向扫地杆——横向扫地杆——小横杆——大横杆——剪刀撑——连墙杆——铺脚手板——扎防护栏杆——绑安全网。

在实际搭设过程中，需根据实际工程情况，适当调整脚手架搭设方案，如华为松山湖溪流背坡村项目的脚手架搭设过程中，实际情况为外侧双排或三排脚手架搭设，以便于石材及其他构件施工，内侧为可拆卸单排脚手架搭设，以便于钢龙骨安装。其基本的搭设要求均为立杆纵向间距1.5m、横距0.90米，内侧立杆距结构主体0.3m、步距1.80米，钢管类型为φ48×3.25，连墙件采用3步3跨，为保障工作人员的安全施工，上下的大横杆间设立防护栏杆。

同时，上下横杆间的接长位置需错开布置于不同立杆纵距间，以减少立杆偏心受载，同立杆间距＜1/3纵距。于横向水平杆中间设立第三根纵向水平杆，以便于脚手板铺设，扫地杆设立在距外架底部20cm处。

针对圆形建筑，脚手架搭设后，需用钢丝绳对外架进行拉结加固，以确保脚手架的稳固性，避免脚手架倾斜。其余构造要求需严格按照规范要求进行布置，如剪刀撑方面，主要设置在脚手架密目网外侧，立面两端设立一道由底至顶的连续设置，接头部位用对接扣件连接，其余部位剪刀撑设置间距根据规范确定。

除此之外，在落地多排脚手架搭设前，还需根据《建筑施工手册》对钢管、脚手板等用材比重进行自重荷载计算，一般单根立杆自重荷载标准值为6.4kN，材料及自重荷载符合相关标准，方可进行外脚手架搭设，从而保障基本的施工安全。

因落地多排脚手架需在地面有效支撑，因此在搭设前，需及时清除脚手架地面周围异物，检查土质，分析评估架体位置的稳定度，若不能满足要求，要进行垫层施工。由于落地多排脚手架立杆有效支撑在地面上，其整体的承载力得到有效保障，所以此脚手架搭设工艺多用于异形建筑物无过复杂的外立面装饰，且无后期二次开挖的外墙面。在进行建筑物结构主体施工的同时，可以进行外立面装饰，以保障其整体的施工进度。

3.3 架体离结构边防护措施

随着我国建筑方面相关政策、条例、规范的不断完善，脚手板铺设、脚手架离墙间距等均有了明确规定、指标。与传统、常规建筑构建相比，异型建筑物曲面或非长方形的结构设计较多，脚手架搭设后，易出现脚手架离墙间距大于标准值500mm等问题，会对其整体的施工质量及工人的高空作业安全度造成巨大影响。

针对此类问题，施工方需及时采取相关防护措施，以提升工人高空作业安全度。目前针对脚手架离墙间距＞500mm标准值这一类问题，一般以下述两种防护措施为主：

（1）500mm＜脚手架离墙间距＜900mm时，可于局部适当增搭悬挑水平钢管架，由于悬挑脚手架无地面支撑要求，所以在外墙异型结构处，可适当搭设局部悬挑脚手架，以缩短脚手架与墙面间距，确保工人能对这一部分墙面进行有效施工。在完成此部分外墙工程后，可及时拆除增搭的脚手架。拆除后可循环利用支架材料，于另一处离墙间距过远处进行局部增搭，以保障施工人员安全和整体工程进度，同时能减少生产成本，提升企业经济效益。

（2）脚手架离墙间距≥900mm时，可适当增设水平活页式钢管架，在缩短脚手架离墙距离的同时，能达安全防护的目的，对提升工人高空作业安全度有积极影响。

3.4 卸荷措施

脚手架卸荷方案的制定需根据脚手架具体的搭设情况及建筑物构建情况，适当调整相关参数、流程，以保障其整体的施工安全。一般情况下，脚手架多采用d=14（6×19）钢芯钢丝绳进行卸荷，这主要是因为此钢丝绳最小破断拉力为103kN，不易被拉断，用3道卡环对钢丝绳两端进行固定后，能进行有效卸荷，且具有较高安全度。有效计算钢丝绳卸荷情况，制定科学、合理的卸荷方案，进一步提升其整体的施工安全度。

3.5 脚手架顶层措施

随着脚手架搭设高度的增加，高处风力对脚手架受力情况造成巨大影响，对架体整体稳定造成不利影响。多数情况下，异型建筑物高层处的外墙砌筑、外立面装修，与底层相比，更为复杂，这也加大了脚手架顶层部位的搭设难度。

所以在脚手架的顶层搭设过程中，可适当利用悬挑屋顶结构下挂、斜拉工字钢、钢丝绳等对其进行局部加固。同时可在顶层操作面楼板距结构边线2m处，平行于结构边线，进行地锚埋设。间距9000mm，用斜向拉杆有效连接脚手架、地锚，防止脚手架外斜，进一步提升工人高空作业安全度，保障脚手架的安全搭设。

结语：

在现代技术支持下，建筑设计师可发挥自己想象、创意，设计、构建出多种与传统建筑外形、结构存在明显差异的异形建筑物，此类建筑物外形风格迥异，与我国传统建筑风格、建筑方式差异明显。

因此在实际施工过程中，需根据实际的建筑物构造情况，调整外脚手架搭设方式，以保障外立面施工。同时需做好外脚手架防护措施，以保障工人的高空作业安全，避免施工人员出现高空坠落事故的发生。

在异形建筑物外脚手架搭设方面，一般以落地多排脚手架搭设工艺为主，落地多排脚手架搭设工艺多适用于无过多复杂的外立面装饰，且无后期二次开挖的外墙面，此搭设方式具有结构简单，架设便捷，根据施工工艺要求便于修改架体结构，维修方便等优势；缺点是搭设高度有一定限制，材料用量大。

在异型建筑物的外脚手架施工过程中，还需重视架体离结构边防护措施、卸荷措施、脚手架顶层措施。根据异形建筑物具体的构造情况、施工进程等，制定脚手架施工方案，保证施工进度，提升施工质量，保障作业人员安全，使异型建筑物能按设计要求进行有效构建。

综上，外脚手架的有效搭设，会对异形建筑物外立面施工进度、效果等造成巨大影响，且外脚手架的安全防护设计，会影响到工人的高空作业安全。因此在异形建筑物施工过程中，需重视外脚手架的设计、搭设，在保障施工人员安全的前提下，进一步提升其整体的施工质量与施工进度，确保异形建筑物构建工作的按时完工，有效维持，从而促进我国建筑行业的可持续发展。