摘要：随着建筑行业的发展，建设设计向多元化方向发展，进而出现满足不同功能需要的异形建筑，给建筑外立面施工造成一定的困难。脚手架是建筑外立面施工的基础性平台，其施工质量直接影响建筑工程施工进度，因此，加强脚手架工程搭设与拆除施工技术研究和应用。本文以某大剧院建筑工程项目为例，通过对施工技术难点进行分析和脚手架搭设方案对比选择，并加强脚手架搭设和拆除施工技术要点控制，有效保障了建筑工程项目的顺利实施。
关键词：异形建筑；外立面；建筑工程项目；脚手架；技术方案
随着我国建筑行业的快速发展，千篇一律的建筑外立面造型已经难以满足人们的审美要求，设计各异、非常规的建筑工程项目数量不断增多。为满足异形建筑外立面施工技术要求，需要在外立面搭设脚手架平台，满足外立面施工平台要求。针对此类异形建筑外立面，常见的施工技术主要为悬挑外架施工技术和双排落地式脚手架施工技术，两种施工技术和经济性要求不一。针对该问题，在具体建筑工程项目中应结合项目实际进行合理选择和应用，提高建筑工程项目施工针对性和有效性。
1工程案例概述
本工程为某大剧院工程项目，总建筑面积为110916.6m2，地上建筑7层，地下建筑2层，建筑高度为57.015m，混凝土结构高度为36.0m。根据建筑功能区设计，该工程包括歌剧院、音乐厅、戏剧院、多功能厅等5个功能分区，各分区为单体结构，标高不一。本工程地基基础采用桩基础，主体结构采用钢筋混凝土框剪结构，局部为钢结构。根据工程设计，该工程外立面外形为莲花状，结构层为不规则曲线，外立面结构较为复杂，部分上翻梁距结构边较近。单体框架柱直通结构最顶层，需要外脚手架对框架柱提供施工平台，且架体搭设高度较大，对架体稳定性要求较高。为满足施工进度要求，各单体结构采用流水作业，单体结构之间存在高差，使脚手架平台安全施工面临安全风险。
2脚手架搭设方案对比与选择
根据同类工程施工经验，结合悬挑脚手架施工技术和双排落地式脚手架施工技术特点，对比选择两种技术方案优势，以满足工程施工技术要求。
2.1悬挑脚手架施工技术方案
本工程中，剧院结构较为复杂，外立面呈不规则曲线，自上而下结构层递退，最大距离达7.85m，需要外立面脚手架架空施工。结合现场施工实际情况，如采用悬挑脚手架施工技术方案，则需要在外立面结构均布工字钢，为脚手架提供附着力，满足脚手架搭设和作业荷载要求。但由于剧院结构不规则，对工字钢预埋精度要求较高，且部分外立面结构下无框架梁，难以满足工字钢锚栓预埋深度要求，同时，由于本工程结构层露台较多，工字钢预埋工程量较大，且由于各结构层长度不一，对工字钢的精度要求较高，如采用该方案，工字钢浪费情况较为严重，导致工程施工成本上升。同时，脚手架双立杆无法落地，连墙件无法实现每层拉结，架体稳定性难以保障。此外，本工程工期紧，工程量大，如采用悬挑外脚手架施工技术，则准备时间较长，无法满足工程项目施工要求。
2,2双排落地脚手架方案
针对剧院外立面结构呈不规则曲线的情况，可选择落地脚手架搭设方案。在搭设双排脚手架时，在首层搭设3排落地架，由于结构层为层次递退结构，脚手架搭设过程中不能直接贯通单体外立面。因此，可调整内杆至下一楼层结构面，作为外立杆使用。通过脚手架搭设层层收退，确保外架满足外立面结构施工要求。在剪刀撑设置方面，根据工程技术规范和模型计算要求，搭设宽度不小于4跨，斜杆与地面夹角为45～60°，脚手架以浇筑梁、柱作为主承重构件，通过内杆提供外脚手架拉结力，从而保证架体结构稳定性。
综上所述，较悬挑脚手架施工技术而言，双排落地脚手架方案技术可行性高，经济性良好，能够满足施工进度要求，经设计、监理等单位同意，本工程采用双排落地脚手架施工方案。
3脚手架搭设
3.1施工准备工作
在工程施工前，为了准确把握剧院外立面脚手架搭设高度、脚手架构件尺寸、规格等信息，施工单位采用BIM信息模型对脚手架搭设过程进行模拟，确定不同结构层脚手架尺寸和需求数量，并对脚手架连墙件布设合理性、稳定性进行验算，以满足脚手架搭设和拆除安全施工要求，确定了“层层拉结、隔一拉一”的拉结方案，保障架体稳定性。同时，为保证脚手架搭设质量，防止脚手架搭设、使用和拆除过程中出现倒塌事故，在脚手架构件进场时加强构件质量检查检验，严禁变形、锈蚀的脚手架构件进入施工现场。
3.2立杆和纵向水平杆安装
根据BIM信息模型，在剧院结构层边界放出控制线，合理控制脚手架立杆间距。脚手架底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，确保钢管对接接头交错布置，在竖向方向上，立杆接头应错开500mm以上，且相邻接头不应出现同步同跨范围内，以满足脚手架整体性、稳定性要求。在纵向水平杆安装中，应安装在立杆内侧，水平杆长度不得少于3跨，纵向水平杆连接必须采用扣件连接方式，且应交错布置，相邻水平杆接头应避免出现在同步同跨内，纵向水平杆接头至节点距离应控制在400mm以内。
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图1：纵向水平杆设置
（1-立杆，2-纵向水平杆，3-横向水平杆，4-钢扣手板，5-其他脚手板）
3.3横向水平杆安装技术要点
在结构层脚手架搭设过程中，必须设置横向水平杆，水平杆采用扣件连接方式，扣件间距不得少于150mm，横向水平杆向外延伸长度应控制在300mm以内。在外立面脚手架作业层搭设过程中，横向水平杆设置应结合结构层实际情况和工程设计进行布设，且横向水平杆间距应小于纵距的1/2。如需在横向水平杆上搭设作业脚手板时，应使用直角扣件固定在横向水平杆的两端。
3.4连墙件安装技术要点
为确保外立面脚手架稳定可靠，必须将立杆与连墙件固定连接。连墙件与浇筑梁、柱预埋件固定，并靠近脚手架主节点设置，并与立杆进行固定连接。如立杆长度不足时，应对立杆进行接长处理。在对立杆进行接长处理时，应尽可能避免立杆接头位于同步内，如无法避免时应确保相邻接头距离不小于50mm，接头至中心点的距离应小于步距的1/3.当采用搭接方式时，搭接长度不得小于1m，旋转扣件不得少于2个。端部扣件盖板至脚手架边缘距离应大于100mm。
3.5剪刀撑设置要点
外脚手架外侧立面剪刀撑应连续布设，并由底部至顶部连续设置。剪刀撑斜杆接长应采用搭接方式，搭接长度不得小于1m，并至少使用2个旋转扣件连接。剪刀撑斜杆旋转扣件应与相交的水平杆伸出端或立杆固定，旋转扣件至主节点距离应控制在150mm以内。
4脚手架拆除施工技术要点
在本工程外立面施工完成后，脚手架拆除顺序与安装顺序相反，根据BIM信息模型及工程设计要求，自顶部结构层逐层向下拆除，杜绝两步或以上同步拆除。在拆除作业时，脚手架高差不得大于两步，如确需两步同时拆除施工，则应当对脚手架开口部位进行加固处理后方可拆除。针对脚手架连墙件部位，拆除人员应将立杆、横向水平杆同步拆除，严禁先行拆除立杆、水平杆，以免影响脚手架拆除作业安全。此外，在拆除脚手架剪刀撑时，应从剪刀撑中间部位开始拆除，并逐步拆除剪刀撑两端扣件。拆卸完成的构建
杜绝先行拆除，以免影响脚手架整体结构的稳定性与安全性。
此外，脚手架的剪刀撑拆除可从中间部位开始，再逐步拆除两端扣件，由中间作业人员分段递送或将脚手架杆件集中放置于垂直运输设备处，集中运输和归类摆放。
5结语
针对异形外立面建筑，施工单位应认真研究外立面结构特点，借助BIM信息模型对外立面结构层进行模拟，合理选择脚手架搭设技术方案。在脚手架搭设过程中，应加强作业管理和技术管理，将施工安全和施工质量摆放在首要位置，尤其是加强脚手架连墙件、剪刀撑合理设置，提高脚手架整体安全性，防止施工安全事故发生。
参考文献
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[3]陈剑.双排落地扣件式钢管脚手架计算——以华中师范大学体育馆工程为例[J].中外建筑,2002(06):67-68.
论文作者:钱秀平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/14
标签：脚手架论文; 结构论文; 扣件论文; 外立面论文; 建筑论文; 水平论文; 施工技术论文; 《基层建设》2019年第31期论文;