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摘要：随着高层建筑的越来越多，悬挑脚手架的运用越来越广泛，由于是临边高空作业，考虑脚手架搭设人员和下方施工人员的安全和高空落物等多种因素的影响，高层建筑物施工对外脚手架也提出了更高要求，本文对高层建筑施工中的外悬挑脚手架在特殊部位与结构间的连接作了总结和分析，经过实际应用，取得了较好的效果。
关键词：特殊部位 悬挑脚手架 悬挑型钢 斜拉
1. 前言
随着建筑高层住宅和办公楼的不断增多，建筑高度大部分都超过50m，采用悬挑脚手架成为一般性高层的首先采用悬挑脚手架，少量20层以上的采用爬升式脚手架，而悬挑脚手架形式多样，主要有：内挑外拉辅助式悬挑架、根部固定斜拉式悬挑架、斜撑式悬挑架、撑拉结合悬挑架。而对于悬挑架的阳角转角及部分悬挑结构部位，由于结构构造原因，形成局部悬挑架根部和拉结点固定存在一定的问题，对此，通过一定的方式来解决此类问题，以保证悬挑架安拆和使用安全。
2. 特殊部位悬挑架存在问题
悬挑架主要是解决超过一定高度的建筑结构施工方便，减少落地脚手架对部分施工影响，提高脚手架安全、降低脚手架施工总体成本而设置的脚手架体系。常见的悬挑脚手架有两种形式，一种是内伸外挑式，另一种是根部固定外侧斜拉式。对于内伸固定外挑式悬挑脚手架，因悬挑型钢需伸入结构楼面不少于外挑长度的1.25倍，采用锚固式固定，因此，其悬挑型钢的位置受结构框架柱、剪力墙转角的影响很大，需避开框架柱及剪力墙，对剪力墙结构需穿越墙体下面，给墙体模板支设带来一定的麻烦；对于根部固定外侧斜拉式悬挑脚手架，型钢根部固定点一般采用穿墙梁螺杆固定，在框架柱、转角剪力墙部位，需采取避开措施，对于阳角转角部位，需采用预埋钢板焊接固定。悬挑式脚手架的固定方式，主要存在的问题有如下四个方面：
2.1 框架结构阳角转角部位
图1 框架结构悬挑架布置形式示意
对于框架结构，部分框架柱截面尺寸较大，影响悬挑架型钢梁的根部布置和上部拉结点的设置，而对于中间框架柱部位，悬挑架悬挑钢梁可以通过适当移位避让，使悬挑钢梁能很顺利地安装，阳角转角部位在框架柱外侧预埋连接钢板。如图1所示。
2.2 剪力墙结构阳角转角部位
剪力墙阳角部位，需增加斜向悬挑型钢，采用墙上设置连接钢板，以保证外脚手架立杆的连续布置及间距不超规定。如图2所示。
2.3 悬挑阳台中部及转角部位
对于住宅楼的悬挑阳台，阳台外侧的边梁一般为构造梁，配筋较少，承载力满足不了悬挑架的标准荷载；阳台转角部位，悬挑架的悬挑型钢固定受结构承载和构造影响。如图1所示。
2.4 非承载结构梁、板部位
部分框架结构，楼层外侧有部分悬挑板构造，因其承载力有限，无法直接固定悬挑型钢架体，而将悬挑型钢固定于内侧结构时，其悬挑长度较大，需采取加强措施。如图1所示。
图2 剪力墙结构悬挑架布置形式示意
3. 特殊部位悬挑型钢的固定方法
斜拉形悬挑脚手架的受力性能为斜拉杆件（索）为主要承载构件，其上端斜拉锚固承受荷载较大，型钢根部锚固处受力相对较小；而内锚外悬挑式脚手架斜拉杆件（索）起安全储备作用，未端锚固部位受力相对较小，主要受力处为型钢前端支承部位，承载悬挑架全部支承荷载，荷载比斜拉悬挑架的荷载大，对悬挑型钢截面要求高。
斜拉式悬挑脚手架采用型钢作悬挑承载梁，型钢与建筑结构间通过焊接连接钢板，连接钢板上开设固定螺杆的孔，通过穿越结构梁、剪力墙的预留螺栓孔，在结构内侧设置螺栓紧固垫板，采用双螺杆将外侧连接钢板紧固在结构上。型钢梁的外端，位于脚手架外立杆内侧设置连接耳板，使斜拉杆（索）与之连接后吊挂于结构上部的梁、墙上，斜拉杆采用直径不小于16的圆钢，通过调节螺栓进行紧固；也可以采用直径不小于15.5的钢丝绳进行拉结。上部拉结点也通过在上部结构梁、墙上设置的预埋穿螺栓孔，通过螺杆采用对夹形式固定外侧连接板，使斜拉式悬挑脚手架形成一个稳定的承载体系。斜拉式悬挑脚手架的固定形式如图3所示。
图3 斜拉式悬挑架构造示意
3.1 框架结构阳角转角部位
框架柱阳角转角部位，由于框架柱截面较大，很难采用螺栓对夹的方式固定悬挑型钢根部的连接钢板，所以，在框架柱转角部位采取预埋连接钢板的形式固定悬挑型钢和斜拉构件。悬挑型钢根部与框架柱内埋件的固定形式如图4所示。
图4 柱角斜拉悬挑架埋件示意
3.2 剪力墙结构阳角部位
对于一般高层住宅，地上部分外剪力墙厚度一般为200mm和250mm。对于剪力墙阳角部位斜向悬挑型钢可以采用制作加工直角形连接钢板组件，将悬挑型钢固定于直角形预制连接钢板上，通过在剪力墙内预埋的穿墙套管，将预制悬挑型钢组件采用穿墙螺杆和内侧钢垫板固定在剪力墙上，穿墙螺杆宜选用直径不小于18的螺杆进行固定，螺杆内侧采用双螺母进行拧紧固定。悬挑架型钢梁固定方式如图5所示，悬挑型钢与连接钢板构造如图3所示。
图5 剪力墙斜拉悬挑型钢梁固定示意
3.3 悬挑阳台中部及转角部位
目前阳台结构一般均为悬挑梁板式，较少采用悬挑板式阳台，对于悬挑梁板式阳台，通常设计在阳台外侧设置挂梁，以保持悬挑部分外侧底部平顺，有利于封闭和装饰，因此，对此类阳台部位的悬挑架及转角部位悬挑架的构造做法如图5所示。阳台梁的宽度均不大于300mm，因此，可参照剪力墙转角及平直部位形式固定悬挑型钢梁。由于阳台两侧梁为悬挑结构，可承载阳台的设计荷载，而外侧边梁一般设计只考虑其上部栏板（封闭窗）等荷载，其配筋量相对较小，根据力学计算，通常该边梁不能完全能承受该平直段悬挑架的所有荷载，必须进行复核计算，采取加强措施，避免悬挑架荷载引起阳台边梁裂缝和受损。
如某住宅楼阳台悬挑梁截面结构布置为：200*400，C8-100(2)，3C16，2C16。阳台外侧边梁截面布置为：200*400，C6-200(2)，2C14，3C14。根据计算，外边梁的承载力满足不了悬挑架的荷载，特别是上部拉结点的抗拉能力不足，可对悬挑脚手架的固定和拉结部位的边梁采取局部加筋，根据计算边梁配筋至少为：200*400，C6-200(2)，2C14，3C14。而两侧悬挑梁在边梁位置有3个悬挑型钢，侧面有一根悬挑型承载，经计算悬挑梁的至少配筋为：C8-100(2)，3C20，2C16。
即针对于悬挑阳台等悬挑结构构件，在悬挑结构上布置悬挑式脚手架时，需对悬挑架部位的悬挑结构进行荷载验算，对结构承载力不足的，必须采取结构加强措施。
图6 悬挑板上斜拉悬挑型钢梁固定示意
3.4 非承载结构梁、板部位
非承载结构梁、板部位布置悬挑型钢脚手架时，对于非承载结构梁，应参照悬挑阳台边梁的计算方式复核构造梁的截面和配筋是否满足承载要求，不满足时对构件进行结构加强处理。而对于悬挑板，应根据悬挑板的悬挑长度和配筋进行复核计算，承载力不足时采取结构加强。如图6所示。
4. 结语
组合式悬挑脚手架由底部的悬挑支承体系和钢管脚手架两部分组成，搭设总高不超过20m，高度超过时需编制专项方案，并经专家论证通过后方可以实施。对于，悬挑脚手架的悬挑型钢长度为1.8m~3.0m时，应采用两道拉杆进行斜拉；而悬挑长度超过3.0m时，可以采取撑拉结合的方式，具体需根据具体结构情况而设置，同时，需对悬挑型钢及悬挑梁锚固点的结构进行承载力复核计算。
斜拉悬挑型钢脚手架减少了传统内锚固式悬挑脚手架型钢用量大，避免了对结构施工及内装饰工程施工进展及质量影响，有效避免内伸外挑式悬挑脚手架在特殊部位的设置困难，适用于一般性多层及高层建筑建筑脚手架，重复周转利用率高。对于特殊部位，采用工具式固定布置，减少预埋件的用量，有一定的经济和社会效益。
参考文献
[1]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范:JGJ 130-2011[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]建筑施工工具式脚手架安全技术规范: JGJ 202-2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[3]建筑施工悬挑式钢管脚手架安全技术规程: DGJ32 J121-2011[S].南京:江苏科学技术出版社,2011.
论文作者:杨晓东,陆汉时
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/29
标签：脚手架论文; 型钢论文; 部位论文; 结构论文; 转角论文; 荷载论文; 阳台论文; 《防护工程》2017年第17期论文;