悬挑式外脚手架高层建筑搭设技术探讨

2020-03-02

技术与市场 2020年5期

(中冶天工集团有限公司，天津 300000)

0 引言

高层建筑相较于普通建筑而言，施工环境更加复杂，涉及到众多施工环节，任何一个环节出现问题，都会影响到整体的施工效率和质量。受到施工条件和外界环境影响，高层建筑在具体施工中，施工难度大，主体结构工程需要依托于悬挑式外脚手架进行，有大量的高空作业环节，危险性较大，所以合理搭设悬挑式外脚手架，是高层和建筑施工活动安全有序进行的关键所在。

1 悬挑式外脚手架的优势

高层建筑施工期间，由于施工场地限制，很难及时进行土方回填施工，在一定程度上影响到施工活动有序展开。由于高层建筑施工环节特殊，有很多高空作业环境施工难度较大，通过搭设悬挑式外脚手架，有助于为施工活动提供平台，消除潜在的安全隐患[1]。近些年，脚手架结构得到了进一步优化和完善，并且在长期的总结和改进中形成了系统化的搭设技术，即悬挑式外脚手架搭设技术。在高层建筑主体结构中应用悬挑式外脚手架搭设技术，具有鲜明的优势，不需要占用施工场地，可以减少土地资源的占用，对施工现场的不良影响较小[2]。通过局部搭设方式，可以最大化提升施工效益，根据施工需要自由拼装和组装，减少施工成本。

2 工程概况

以某工程为例，主体结构为框剪结构，建筑总面积为35 515 m2，高度80 m，地上19层，地下2层，第1层5.6 m，第2层4.3 m，3层以上每层均为3.8 m，地下2层每层高度为3.6 m。依据工程结构形式，选用双排扣件式悬挑式外脚手架分层搭设，选择16号型钢悬挑梁在2层、7层、12层和17层楼面搭设，剪刀撑、水平杆和立杆的材料为φ48.3 mm×3.6 mm钢管材料，连墙件则选择两步三跨以及扣件连接。结合技术要点，选择阻燃密目安全网和钢笆片脚手板；调整悬挑段搭设参数，架体的横向间距0.85 mm，纵向间距1.5 m，内立杆离墙间距150 mm，悬挑梁外伸1.21 m，锚固段1.80 m，使用φ14的钢丝绳，同建筑主体结构拉结，保证各项指标符合施工安全标准。

3 高层建筑施工中悬挑式外脚手架搭设技术要点

高层建筑作为建筑行业的主流，有助于提升建筑行业的整体水平，有效缓解城市土地资源紧张的问题，带来可观的效益[3]。所以，应该把握悬挑式外脚手架搭设技术要点，打造高质量的建筑工程。

3.1 结构形式

应用悬挑式外脚手架搭设，需要对承力形式加深认知理解，主要包括撑拉结合式、挑撑式、挑梁式和挑拉式几种。其中挑撑式脚手架的承力结构，是将型钢挑梁与斜撑杆结合在一起，凭借结构独特的优势广泛应用到剪力墙结构施工中。挑拉式脚手架则是型钢挑梁与斜拉杆结合形成，形成的正三角承力结构，用于承担外脚手架的荷载。此种结构的承载力较高，是高层建筑施工中应用较为广泛的一种。挑梁式脚手架搭设，主要承力结构为型钢挑梁结构，与悬臂梁受力情况相近，根部承受的弯矩和剪力较大。本工程的脚手架结构选择，主要是选用双排扣件式悬挑式外脚手架分层搭设，选择16号型钢悬挑梁在2层、7层、12层和17层楼面搭设，连墙件则选择两步三跨以及扣件连接。

3.2 结构荷载计算

在高层建筑施工中，应用悬挑式外脚手架搭设技术，应该把握技术要点，计算结构荷载。计算结构的活荷载，在具体搭设脚手架期间，容易受到客观因素影响导致荷载变化，在设计脚手架时整理相关数据信息，包括施工机械设备重量、人员重量、材料荷载以及风荷载等因素[4]。计算恒荷载，施工中荷载力恒定不变，即为恒荷载，如搭设脚手架的自重以及其他配套设施荷载。计算脚手架整体的荷载，包括横向以及纵向水平杆、剪力撑；连接和结构计算方面，搭设脚手架，选择合适的计算方法，掌握构件分布规律与荷载分布情况，为后续的材料选择提供可靠数据支持[5]。

3.3 选择合适的材料

在立杆搭设期间，由于型钢材料自身强度和硬度较高，性价比可观，应该结合实际情况选择合适的钢材料，由于不同型号的钢管材料，承重存在一定差异，扣件材料选择为扣件质量和重量提供保障，规避后期施工中扭力不足问题，在施工前需要结合施工和要求检查扣件质量，剔除质量缺陷的材料。本工程剪刀撑、水平杆和立杆选择的材料，规格型号为φ48.3 mm×3.6 mm钢管材料。扣件验收期间，如果发现扣件之间连接不牢固，如螺栓滑丝问题，应及时更换，确保扣件节点质量符合要求[6]。脚手板和安全网的材料，选择阻燃密目安全网和钢笆片脚手板。搭设脚手架，多选择钢材质，依据材质质量要求，选用合理的材料，规范化施工。

3.4 脚手架搭设

在高层建筑悬挑式外脚手架搭设中，为了保证搭设质量，应该做好各个环节质量控制。依据施工要求控制搭设高度，通常不超过20 m，分段卸载装置为外脚手架结构安全性和可靠性提供保障，便于后续施工活动有序展开。在主节点设置期间，计算横距、纵距、立杆稳定性与步距等[7]。架设立杆，使用扣件方式将水平杆紧密连接在一起，为架体结构稳定提供保障。

3.5 脚手架拆除

脚手架拆除工作由于工作危险较大，伴随一系列隐患，需要高度关注和重视这一环节的质量控制。为了规避安全事故出现，施工人员应该依据要求佩戴安全带和安全帽，由专人负责拆除外脚手架，自上而下，逐层拆除，保证工作效率的同时，避免对建筑整体带来损伤。创设安全环节，充分发挥悬挑式外脚手架优势，辅助高层建筑施工活动安全有序进行。