悬挑式外脚手架高层建筑搭设技术探讨

白毅军

(中建七局第一建筑有限公司,山西 太原 030000)

0 引 言

随着我国社会经济的不断发展，建筑工程领域得到了快速发展，同时也因为人口密集、土地资源紧缺等原因，高层建筑、超高层建筑在城市建设中占比越来越大，建筑施工难度也随之增大。在建筑工程施工过程中，部分高层建筑因为各种原因无法直接从地面上搭建脚手架，悬挑式外脚手架的出现解决了这种问题。悬挑式外脚手架具有构造简单、施工方便、节省材料、通用性强等特点，稳定性和安全性较高，可满足大多数高层建筑的施工需求，已逐渐成为高层建筑工程中应用最为广泛的脚手架类型。因此十分有必要加强对悬挑式外脚手架高层建筑搭设技术方面的研究工作，以推动悬挑式外脚手架施工技术的健康发展。

1 悬挑式外脚手架概述

1.1 悬挑式外脚手架

悬挑式外脚手架是利用建筑结构边缘向外伸出的悬挑结构支撑外脚手架，将脚手架的荷载传递给建筑结构，主要用于建筑主体的施工或装修工程得到安全防护，可分为每层一挑和多层悬挑两种。其中每层一挑是将立杆底部顶在楼板、梁或墙体等建筑部位向外倾斜固定，然后在其上部搭设脚手架形成施工层，每施工一个层高，重新搭设一层脚手架供上层施工；而多层悬挑则是将全高的脚手架分成若干段，每段脚手架的搭设高度不超过20 m，利用悬挑架做脚手架基础，分段悬挑搭设，其外立面需满设剪刀撑，多层悬挑可以搭设超过50 m的脚手架。

1.2 脚手架的发展历史

我国自新中国成立至20世纪60年代，处于经济大发展时期，建筑工程以多层和单层为主，脚手架的材料多选择竹、木材质，强度有限，脚手架的搭设也没有完整的理论系统，多以工人经验为主；在20世纪70年代，我国社会经济和钢铁工业获得快速发展，在建筑工程中开始用质量更好、强度更高的钢管作为脚手架的材料，扣件式钢管脚手架开始应用于建筑工程行业；到了20世纪80年代中期，高层建筑开始兴起，原有的脚手架的性能已无法满足建设的需求，我国从国外引进了门式钢管脚手架体系，自主创新了碗扣式钢管脚手架和其他新型的脚手架体系，其施工技术也逐渐完善；20世纪90年代至今，随着土地资源的紧缺，高层、超高层建筑已屡见不鲜，这对脚手架施工提出了更高的要求，附着或升降脚手架、悬挑式外脚手架等新型脚手架体系被广泛应用于高层建筑的施工中。

2 悬挑式外脚手架的类型

悬挑支撑结构是悬挑脚手架的最关键的部位，其作用是将脚手架上的荷载传递给建筑结构，因此需要具备足够的强度、刚度、稳定性和安全性。悬挑脚手架悬挑支撑结构的不同可分为支撑杆式悬挑脚手架和挑梁式悬挑脚手架。其中支撑杆式悬挑脚手架又称为钢管悬挑脚手架，其脚手架支撑结构可直接由φ48×3.5 mm的外伸水平钢管与斜撑钢管搭设而成，根据脚手架的高度、形式和荷载大小有支撑杆式单排、双排悬挑脚手架之分；而挑梁式悬挑脚手架则是采用固定在结构上的型钢悬挑梁作为支座搭设脚手架，型钢可利用槽钢、工字钢，多搭设双排脚手架，根据其型钢挑梁长度、脚手架搭设高度可分为单挑梁式悬挑脚手架、斜拉挑梁式脚手架和下撑挑梁式悬挑脚手架等。在建筑工程中，悬挑脚手架主要应用于脚手架搭设高度大于规定高度的高层、超高层建筑施工，或用于异型建筑物施工，或用于脚手架不能直接支撑在地面上的建筑物施工，或用于主体结构须立即施工而结构工程±0.000 以下不能及时回填土的工程中。

3 悬挑式外脚手架高层建筑搭设技术

3.1 悬挑式外脚手架构件的质量

悬挑式外脚手架的钢管构件多采用φ48×3.5 mm的钢焊接钢管，其质量必须符合要求。钢管表面必须平直光滑，不得有裂缝、孔洞、结疤、错位、分层、硬弯、毛刺、压痕等缺陷；同时钢管应做防锈处理，一般在立杆和横杆刷黄色防锈漆，在剪刀撑及扶手杆刷红白相间防锈漆，严重锈蚀的钢管不得用于脚手架搭设；立杆、纵向水平钢管的长度为3～6 m，横向水平杆钢管的长度为1.1～1.3 m，横向斜撑钢管长度为3～4 m。悬挑式外脚手架的扣件在使用前应进行质量检查，对质量不合格的扣件杜绝使用，扣件在使用过程中也应进行防锈处理，保证扣件与钢管的贴合面接触良好，保证扣件在螺栓扭紧力为65 N·m时不会发生破坏。

3.2 悬挑式外脚手架施工工序

(1)悬挑支撑结构施工：首先预埋挑梁吊环，保证其位置准确、尺寸合适；其次按脚手架的纵距、横距进行放线定位；其后拉线定位并安放工字钢，同时用钢筋焊接锚固。

(2)脚手架搭设顺序：从建筑角部一端竖立立杆→放置纵向扫地杆并与立杆固定→装设横向扫地杆并与立杆固定→竖起3～4根立杆后安装第一步大横杆→安装第一步小横杆→安装连墙件→安装第二步大横杆→安装第二步小横杆→安装第三、第四步大横杆和小横杆→在相应的位置加设连墙杆→接各立杆→加设剪刀撑和横向外撑→搭设拦腰扶手杆和挡脚板→满铺底层脚手板→张挂安全网。

(3)脚手架搭设注意事项：脚手架在固定立杆底端时应确保立杆垂直；在搭设过程中校正立杆垂直和大横杆水平，拧紧扣件，逐次搭设完成第一步架交圈，每搭完一步脚手架均需要校正步距、纵距、横距及立杆垂直度，满足要求后设置连墙件，搭设上一步；脚手架搭设进度必须符合施工进度，一次性搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。

3.3 悬挑式外脚手架的搭设方法及要求

在悬挑式外脚手架搭设过程中，纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于100 mm处的立杆上，横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上；立杆采用对接方式接长，立杆上的对接扣件应交错布置，接头高度错开距离大于500 mm，各接头中心距主节点的距离不应大于布局的1/3，立杆至少要高出作业面1.5～1.8 m；大横杆使用直角扣件固定在立杆内侧，长度不应小于3跨，采用对接方式接头，接头交错布置，相邻接头水平距离不应小于500 mm，接头与相近立杆的距离不应大于立杆间距的1/3；；在主节点处必须设置一根小横杆，采用直角扣件扣紧在大横杆上部，小横杆轴线偏离主节点的距离不应大于150 mm；扣件规格必须与钢管外径匹配，其拧紧扭力距宜为40～50 N·m，在主节点处固定小横杆、大横杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的距离不应大于150 mm，对接扣件开口朝向架子内侧，直角扣件的开口不得朝下；在脚手架外侧连续设置剪刀撑，随立杆、大横杆、小横杆同步搭设，采用搭接形式，搭接长度不小于1 m，用3个扣件等距固定；脚手板满铺在小横杆上，距墙面300 mm，宜采用平铺；对头铺设的脚手板接头下需设置小横杆，两块脚手板外伸长度之和不应大于300 mm，脚手板搭接时搭接长度应大于200 mm，伸出小横杆的长度不应小于100 mm，拐角处的脚手板必须交叉搭接并可靠固定；脚手架每步外侧必须设置护身栏杆900 mm高，外立杆内侧从底到顶连续横向设置安全网，在悬挑层楼面必须每三层用木模板封闭一次。

3.4 悬挑式外脚手架搭设质量要求

在悬挑式外脚手架搭设过程中，搭设及其结构安装允许有一定的偏差(表1)。立杆垂直度偏差应不大于H/300，并同时控制其绝对偏差值不得大于75 mm，高度偏差不大于H/300，且不大于100 mm；大横杆两端的高差不能超过20 mm，水平偏差不大于总长度的1/300，且全长平整度偏差不能超过±100 mm，同跨两根大横杆高差不大于10 mm；小横杆偏差不大于10 mm，外伸长度偏差不大于-10 mm；脚手架步距、立杆横距偏差不大于20 mm，立杆纵距偏差不大于50 mm。另外，连墙件的连接牢固、位置准确；安全网绑扎牢固，不得破损；钢笆片用铁丝绑扎牢固，不得松动；脚手架所用材料如工字钢、钢丝绳必须符合相关要求等。

表1 悬挑式脚手架搭设的允许偏差和检验方法

4 结束语

综上所述，随着我国社会经济的发展和城市土地资源的日益紧缺，高层、超高层建筑在我国得到了快速的发展，对建筑施工技术提出了新的要求。而悬挑式外脚手架因其诸多优势能满足高层建筑的施工需求，在高层建筑中使用悬挑式钢管脚手架可直接悬挑搭设，降低了施工周期，保证了施工安全，减少了施工投入，增加了施工企业的经济效益，有利于提高建筑工程的施工质量，进而促进高层建筑施工健康发展。