探析悬挑脚手架在高层建筑中的设计与施工

杜鹏 锦州宏骏房地产开发有限公司

现行规范未明确悬挑阳台及转角剪力墙等非一般部位悬挑外脚手架具体加固措施，以某高层建筑悬挑外脚手架为例，采用多种通用软件对一般部位、阳台和转角部位悬挑钢梁及斜撑进行变形及力学计算，并对3种不同部位的外脚手架底部支撑形式进行探讨。结果表明：阳台部位悬挑钢梁前端下方加设斜撑保证了架体强度及整体稳定性，有效减小了钢梁截面及重量，确保现场塔吊安全吊运；转角剪力墙部位钢梁及斜撑形成稳定的三角形外支撑受力体系，解决了转角部位多条钢梁交叉排布造成末端锚固段不足的问题，节省了钢材用量、减小成本、安拆便捷、保证了剪力墙的完整性、降低外墙渗漏和孔洞周边抹灰空鼓概率。

一、悬挑式外脚手架概述

（一）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20m，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50m的脚手架。

（二）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。

二、浅析悬挑脚手架在高层建筑中的设计与施工

（一）底部基础搭设施工

该项目悬挑式脚手架底部基础搭设施工过程中，采用起重机将工字钢吊运至楼板，严格按照既定的位置做好工字钢的排列工作，现场作业人员协助将工字钢安装在钢筋卡箍内。在基础搭设施工阶段，在进行主梁位置工字钢安放在钢筋卡箍内后进行焊接施工，钢丝绳的一端固定于墙体预埋吊环内，另一端绑在工字钢上，焊接施工完成后进行充分的拉紧。

（二）搭设施工要点

1）安装立杆，为了提升整体结构的安全性和可靠性，在进行立杆搭设施工过程中，当立杆穿过工字钢后，需要采用扣件对钢筋和立杆进行固定处理。2）安装纵向水平杆，现场作业人员在进行纵向水平杆安装作业时，需要做好纵向水平杆与横向水平杆的同时搭设，为了保证两者施工的可靠性，还需要利用直角扣件对纵向水平杆和横向水平杆进行连接，两者搭接的长度需要超过1.0m。3）安装横向水平杆，在进行横向水平杆安装施工时，需要采用直角扣件、对接扣件、单扣件等做好其与其他构件的连接工作，采用直角扣件将横向水平杆和立杆进行连接，采用单扣件和其他一般区域进行连接，采用双扣件和抹灰节点位置进行连接，横向水平杆和墙装饰面之间的距离不能超过0.10m。

（三）施工准备

（1）图纸设计及构配件生产。根据施工图纸和建筑脚手架的搭设需求，设计规划附墙型悬挑脚手架的平面布置图，依据布置图，对施工的具体细节进行深化设计，完成构配件的加工生产图和下料统计。厂家根据构配件的加工生产图和下料统计表进行加工、制作，根据设计加工图纸对所生产合格的构件配件进行分类，并对材料做好相应的标记。构配件包装运输到施工现场，按照分类整齐堆放，同时做好进场构配件的验收工作。（2）附墙式悬挑脚手架的验收。脚手架构配件到场时，施工单位质检人员先检查验收钢梁加工质量，重点检查构配件外观、材质和焊接质量等，如发现空焊、虚焊、漏焊等问题，按拒收处理。经验收合格后，按构件类型分类管理。（3）焊接。焊接材料质量和焊接人员技术水平应符合工程设计要求和规范相关规定，施工方需检查焊接材料的质量证明并做好相应记录，检查焊接人员相关的技能合格证和证件考核日期。Ⅰ级焊缝不允许出现咬边或者没有焊满等缺陷；Ⅱ级焊缝不允许有气孔、裂纹、电弧擦伤等缺陷存在钢材表面，Ⅰ、Ⅱ级的焊缝必须经探伤检验，确保符合施工要求和规范的要求，并核实焊缝探伤报告。

三、结语

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。