端锚上拉式悬挑脚手架应用

2019-02-17吴海洪陆汉时

城市建设理论研究（电子版） 2019年18期

吴海洪陆汉时

江苏南通二建集团有限公司江苏启东 226200

1 前言

建筑工程施工中常规使用的脚手架形式有：落地式、悬挑式、悬挂式、爬升式脚手架四大类，而悬挑脚手架的使用形式常用的为挑拉式脚手架（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中悬挑形式），非常用的悬挑脚手架形式有：挑梁式、挑拉式、挑撑式、撑拉结合式和端锚上拉式五类。不同的构造形式各有优缺点，具体需根据实际情况合理选用。

2 不同类型悬挑脚手架比较

挑梁式、挑拉式、挑撑式、撑拉结合式和端锚上拉式五类悬挑脚手架的比较。

⑴ 挑梁式

采用型钢挑梁作为向上搭设外脚手架的承力结构。这种挑梁结构的受力如同悬臂梁，在梁的根部承受较大的弯矩和剪力，为了确保承力安全，型钢的规格往往较大，以采用工字钢或双槽钢做挑梁较为合适。挑梁锚固于混凝土楼板时，应注意楼板的抗冲切能力，必要时增加配筋。为增加外脚手架的安全性，可在架体高度一半处的节点上设置钢丝绳，吊拉于混凝土结构的边缘构件进行卸载。

悬挑型钢伸入结构内部长度为外挑长度的1.25倍及以上，且型钢内侧端锚固，型钢用量大。

⑵ 挑拉式

采用型钢挑梁与斜拉杆构成的正三角承力结构承担上部的外脚手架荷载。由于斜拉杆对比斜压杆而言没有压杆稳定性的问题，所以挑拉结构作为悬挑外脚手架的承力结构具有较高的承载力，为推荐的悬挑脚手架主承力结构形式。型钢挑梁的设置间距同外脚手架立杆的柱距，挑梁与结构的连接一般设计成固接，也可设计成铰接。为保障斜拉杆与挑梁的共同工作，斜拉杆在构造上应设计成长度可调式。施工现场常用带麻芯的钢丝绳做拉杆，也可采用圆钢拉杆。

悬挑型钢伸入结构内部，且型钢内侧端锚固不少于3道，型钢用量稍大。

⑶ 挑撑式

采用型钢挑梁与斜撑杆构成的倒三角承力结构（斜撑杆可采用普通钢管扣件搭设）承担上部的外脚手架荷载，主要应用于剪力墙结构。当应用于框架结构时，三角架的布置可结合梁柱位置或采取三角架的高度为一个楼层层高的方法，设计时应确保斜撑杆的压杆稳定性。悬挑的钢梁可直接预埋入混凝土边缘构件或固定于楼板。为防止压杆失稳，斜撑杆应增加具有双向约束的支点，可用扣件钢管搭设形成支点。

挑撑式虽然受力性能较好，但存在悬挑架制作安装较复杂，型钢用量较大，宜用于剪力墙结构。

⑷ 撑拉结合式

采用型钢挑梁与斜拉杆及斜撑杆构成的承力结构承担上部的外脚手架荷载。由于结构的超静定次数增加，斜拉杆与斜压杆间的协同工作程度难以控制，因而设计时应以挑拉或挑撑中的一种结构形式承力为主，另外的撑或拉的方式为辅(做为第二道防线)，以确保结构安全。

撑拉结合式安全性能性能最好，但存在问题是制作安装复杂，较适用于剪力墙结构，对于框架结构采用时型钢用量大，安装难度较大。

⑸ 端锚上拉式

采用型钢挑梁与斜拉杆构成的承载力结构承担上部的外脚手架荷载。悬挑型钢与主体结构间采用锚固板、穿墙高强螺杆锚固连接。悬挑型钢根部通过高强螺栓与结构形成铰接，也可设计成固接（对于特殊部位采用预埋钢板焊接连接），上部斜拉杆承载上悬挑架外侧的主要荷载，型钢挑梁的设置间距同外脚手架立杆的柱距。

端锚上拉式悬挑形式避免了型钢伸入结构内侧锚固，降低了悬挑架对二次结构和装饰工程施工的影响，减少了型钢的用量，可以形成工具式周转。

3 端锚上拉式悬挑脚手架构造

端锚上拉式悬挑脚手架上拉杆件一般采用圆钢通过花篮螺杆调节悬挑型钢的张紧度，所以，该形式的悬挑脚手架一般称为花篮螺杆悬挑脚手架，如图1所示。

端锚上拉式悬挑脚手架其工作原理是型钢根部通过连接板和高强螺栓与结构间形成铰接（或通过预埋钢板焊接形成固接），型钢根部通过连接部件与结构间的剪切力，承载悬挑架上部传递的荷载。而型钢外侧上拉杆件承载上部传递的主要荷载，通过斜拉杆传递到结构上部的拉结点上，拉结点通过穿墙（梁）高强螺栓与斜拉杆的连接板固定传递荷载，上拉结点结构承受斜拉杆的下拉力和外拉力，上拉结点部位的结构承载力相对型钢根部的承载力要大。

悬挑脚手架的一次悬挑高度宜小于20m，悬挑高度在20m及以上时，施工前方案需通过危性较大工程方案专项论证。

端锚上拉式悬挑脚手架的构造要求：型钢宜采用双轴对称截面的型钢，截面高不小于160mm，一般用I16及以上的工字钢。斜拉杆采用20mm的HPB300级钢筋，与结构拉结的吊环应用HPB300级钢筋，直径不宜小于20mm。型钢端部采用连接钢板，其上开设螺栓孔，通过M20高强螺栓固定于结构上，高强螺栓穿过结构内的预埋套管内，在结构内侧用钢垫板，通过双螺帽用高强螺栓将悬挑型钢的端部连接板固定牢固。

4 端锚上拉式悬挑脚手架需注意事项

端锚上拉式悬挑脚手架施工前，方案编制时需注意的事项：一是锚固端结构承载力复核，二是悬挑脚手架搭设时临时支承及搭设安全保证，三是连墙件布置，四是特殊部位的处理。

4.1 锚固部位结构梁（板）承载力复核计算

端锚上拉式悬挑脚手架根部一般用高强螺栓锚固于结构墙(梁)上，因此，需对锚固部位的结构承载力进行复核，结构承载力需复核悬钢锚固端部位及上部拉结固定部位的承载力，需注意如下几个部位的承载力复核：

⑴ 端锚及上拉锚固点位于框架梁上时，需根据悬挑架的最大荷载复核计算框架梁的承载力。

⑵ 端锚上拉式悬挑脚手架锚固端位于阳台外侧构造梁及部分非框架梁时，需对结构梁进行承载力复核计算。

⑶ 端锚位于结构转角时，需复核转角锚固板的焊接连接强度及角部阳台梁的承载力。

⑷ 端锚位于是飘窗结构部位时，需复核飘窗梁承载力。

⑸ 端锚位于悬板部位时，可采取局部构造加强并进行悬挑板配筋加强计算。

⑹ 端锚位于结构凹形部位外构造梁上时，需复核计算构造梁的承载力，进行配筋加强。

4.2 悬挑脚手架搭设时临时支承安全

悬挑脚手架的悬挑型钢安装就位时，楼层结构混凝土浇筑成型后刚能上人作业，需及时拆除端锚连接部位的墙梁侧模，并调整下方临时搁置悬挑架型钢的支承架体。要求临时支承架的大横杆确保高度一致，连接稳定牢固。在临时支承上进行悬挑型钢的定位固定和架体的搭设时，需铺设临时脚手板及安全防护。架体搭设时需注意首步立杆架设的稳定性，架体形成一个矩形立杆及横杆的单元，以确保悬挑架体的稳定可靠。

4.3 连墙件的布置

首层悬挑架搭设时，因主体结构正在同时施工，对于框架结构层高超过4.8m时，架体实际搭设高度需超过3步，采用悬挑层的主体结构楼层上预埋临时抛撑连接点，采用临时抛撑解决架体的稳定性。在悬挑层主体结构完成墙梁外侧模板拆除后，需及时进行悬挑架的连墙件的连接固定。

在层高大于3步架，且结构跨度较大的情况下，需采取相应的连墙措施，通过楼层结构预埋连接件通过拉杆、撑杆的方式解决大面积无连墙件情况，对于上部结构不能实施连接时，需在下部结构楼层上设置临时连接埋件，通过设置抛撑解决；同时上部结构梁板内预埋连接件，在有连接条件时，通过水平连墙杆和斜拉的方式解决连墙件数量不足。