广东钜能建设有限公司 广东韶关 512000
摘要：封闭式悬挑脚手架是一项施工新技术,具有不受现场和楼高的限制,投入低、周转快、缩短工期等优点,是我国目前工程施工中广泛应用的一种脚手架。本文依据具体工程概况，对封闭式悬挑脚手架体系的构成、设计概况及其安装、拆除工作进行分析探讨，对今后建筑工程施工提供参考。
关键词：建筑；悬挑脚手架；施工技术
前言
伴随着城市化进程的不断加深，城市人口数量也大幅度的增多，为了满足生活在城市中的人们在住房等方面的要求，在现有的土地资源上，建筑物开始逐渐向高层方向发展，这在很大程度上缓解了城市土地面积紧张的局面，但是也相应加大了建筑难度，其中封闭式悬挑脚手架以构造简单，操作方便，减少钢管的投入量、节约人工费等优点，赢得了广大施工企业的青睐，对其体系施工技术进行研究工作尤为重要。
1.工程概况
某工程由住宅、办公楼、文化中心及2层地下室组成，总建筑面积为52259.17m2，其中地上建筑面积为42942m2，地下建筑面积为9317.17m2;住宅建筑34层，标准层层高2.8m，总高度为98.4m，办公楼建筑21层，标准层层高4m，总高度为88.7m;办公楼裙楼建筑高度为24.2m，5层;住宅楼1～7层采用落地脚手架，8～34层均采用悬挑脚手架，悬挑高度为19.6m。办公楼4～21层奇偶层相错悬挑花园阳台，此为悬挑脚手架搭设的一个难点。1～3层采用落地脚手架，4～21层分东西侧错层悬挑搭设脚手架，中间无悬挑工字钢层，脚手架体相连为一个整体，住宅楼具体工字钢布设如图1所示，办公楼如图2所示。
2.体系的构成
封闭式悬挑脚手架体系是在原有传统的悬挑脚手架的基层上，采用模板、白铁皮等材料进行底部封堵形成，周边搭设踢脚板，脚手架体挂阻燃安全网，在第1挑与第2挑中间位置加设悬挑防砸棚架改进而成的。整个架体可分为3部分:底部基体部分、脚手架体部分、悬挑防砸棚部分。
封闭式悬挑脚手架体系优点如下:①外形全封闭，防止高处坠人、坠物，安全性高;②工字钢钢管通过钢筋嵌套搭设，结构牢固，整体性好;③分离式防砸棚消除高坠伤人安全隐患;④整体观感整洁，标识鲜明，美观大方。
3.体系的设计
3.1底部基体设计
底部基体为结构主要承力、受力部分，主要受力结构为I16，I18，分主梁悬挑工字钢与次梁横向工字钢，主梁采用I18，最大悬挑自由端长度为2.75m，次梁采用I16，次梁立放呈“工”字形焊接于主梁上，次梁上方按距端部300mm为起点每隔1.5m焊接1根300mm长22的连接钢筋，连接立杆，使整个外架体系连为一体，不滑移。为满足脚手架的立杆间距要求，工字钢在阴阳角处搭设，与主体结构边呈20°～90°不等。主梁悬挑工字钢与楼板的连接采用U形螺栓固定，本工程楼板混凝土最低强度等级为C30，多数板厚为100mm，因此在板厚＜120mm的板上进行加固，具体做法如图3所示。在悬挑工字钢端部满焊22mm的拉环;悬挑600mm宽构件处钢丝绳使用6×37丝，直径16mm;悬挑1100～1500mm宽构件处钢丝绳使用6×37丝，直径20mm。工字钢面层铺设1.5cm厚的模板，内外侧均用模板包边处理，50mm×100mm木方用铁丝捆绑于工字钢底部，用于钉装固定不锈钢铁皮。
图3悬挑钢梁U形螺栓固定构造
细部做法:
（1）墙柱处悬挑工字钢做法依据工字钢尺寸订制木模盒，两端不封底，工字钢穿过木模盒悬挑搭设，固定端用2个U形螺栓加固，距端部200mm，间距200mm。在柱、墙中心线及2个U形螺栓中间位置各铺垫1块100mm×150mm×10mm的钢板，工字钢与墙柱交界处用木楔楔紧。做法如图4所示。
图4悬挑钢梁穿墙构造
（2）转角处做法转角处由于墙柱的存在，作业面有限，因此工字钢需要配合脚手架立杆间距的搭设，与主体结构边缘呈20°～90°不等的搭设角度，做法如图5所示。固定端长度应≥1.25倍的悬挑自由端长度。当空间狭窄部位无法满足这一条件时，采取加固措施。下撑I10，工字钢下撑点为下一层边框梁面。支撑受力点预埋2根钢管，将I10一端焊接于钢管上，另一端切割成相应斜角焊接于悬挑主梁下方。
图5转角处工字钢搭设
（3）阳台处悬挑做法悬挑工字钢自由端U形螺栓卡箍预埋在结构梁位置，工字钢下部垫钢板片，以结构梁为受力点，自由悬挑端不与悬挑阳台接触，工字钢出阳台反梁位置，反梁断开。
（4）办公楼错层阳台悬挑办公楼奇偶层阳台相互错开悬挑，最大悬挑长度为3.9m，在框架梁位置设端部受力U形螺栓固定受力，下部垫设钢板刚性受力。固定端长3m，自由端长5.2m，在出阳台边梁处下部虚垫木板柔性受力，悬挑工字钢端部下方双面满焊2根抗滑受力钢管，下层结构梁预埋2根钢管，下撑I10一端焊接于下层预埋钢管，另一端焊接于悬挑工字钢端部。具体做法如图6所示。
图6悬挑工字钢加强搭设
3.2脚手架部分设计
外架搭设采用48.3×3.6钢管，悬挑式脚手架搭设尺寸:立杆纵距1.5m(局部有所调整，但均≤1.5m），净排距0.8m(局部有所调整，但均≤0.8m），步距1.80m，纵向扫地杆距工字钢顶面高度为200mm，内立杆和结构外边缘净距300mm(按实际结构施工需求），横杆与立杆连接使用单扣件，连墙件与扣件连接使用双扣件，连墙件设置为1层1跨～1层2跨，外侧扶栏横杆间隔0.6m设置，全立面设置连续剪刀撑。开口处及立杆每6跨设置1道横向斜撑。
3.3防砸棚部分设计
防砸棚悬挑梁采用I12作为主梁，从外架处外伸3.0m，采用U形螺栓固定于楼板，不与外架受力悬挑主梁同层，密目安全网在悬挑梁悬挑位置剪切出悬挑孔洞，悬挑主梁上搭设3道次梁，外次梁上安装木方，木方上满铺脚手板，侧面用钢管、模板安装90cm的侧向防护，防止坠落物二次反弹坠落。主梁端部斜拉6×37丝，16mm钢丝绳。钢丝绳与建筑物拉结点设在防砸棚以上第2层，钢丝绳与防硒棚之间角度在45°～60°为宜，钢丝绳间距≤6m。
3.4塔式起重机位置悬挑架设计(见图7）
塔式起重机位于离主体结构外缘1.2m位置，距外脚手架边缘200mm，防砸棚在塔式起重机位置开洞，三边离塔式起重机标准节300mm，临边分别采用2根50mm×100mm木方加固，做900mm挡板。
图7塔式起重机位置悬挑架设计
3.5施工电梯位置悬挑脚手架设计
悬挑脚手架搭设时在施工电梯位置预留电梯位置，两边距电梯外边缘1m，脚手架底部受力工字钢斜向与楼层边呈45°错开电梯搭设，两侧断开脚手架底部封边，脚手架采用“之”字斜撑封边。
3.6 CI宣传设计
（1）CI宣传条幅
依据公司的统一宣传标准化图集，制作0.8m×12m的宣传条幅，条幅边框为方钢管，白字蓝底，底色采用标准的中建蓝，中部设置5m×5m的中建标识。防砸棚封边挡板上满挂安全质量宣传标语。
（2）踢脚板
踢脚板采用现场废弃的模板切割而成，高200mm，面层涂刷黄黑条纹，相间300mm，斜向涂刷与水平呈45°夹角。
（3）外立杆、大横杆、防护栏杆
涂刷黄色防锈漆，剪刀撑涂刷黄黑色油漆防锈、警示。主体底部不锈钢板涂刷黄黑相间的条纹，间距300mm，用胶布事先张贴涂刷匀称，条理分明，阴阳角转角处先规划条纹走向，衔接不冲突。
4.体系的安装
4.1安装前准备工作
（1）材料准备
所涉及的材料有I10，I12，I16，I18，普通钢管，扣件，脚手板，挡脚板，密目安全网，6×37丝钢丝绳，对所需材料进行检查验收，合格后使用。
（2）技术准备
查阅相关规范及当地规章制度，编制悬挑脚手架施工方案，做好技术交底。现场搭设样板区，并进行验收。对现场进行方案检查验收。
（3）测量准备
现场按照施工方案对工字钢的位置进行放线定位，转角处控制好工字钢的旋转角度。
（4）场地准备
规划场地，依据施工进度，调整平面布置图。清理场地为材料进场提供堆放空间，要求楼板作业面无垃圾且平整。
4.2底部基体搭
设将该楼板所需的工字钢主梁吊至楼板上，按照已放线定位好的位置排列安放牢固，工字钢卡入已经预埋在楼板里的20U形钢筋卡箍，具体做法如图3悬挑钢梁U形螺栓固定构造，次梁工字钢焊接于主梁悬挑工字钢，次梁工字钢脚手架立杆搭设位置焊接30cm22钢筋头，主梁悬挑工字钢端部焊接吊环，用6×37丝钢丝绳一端张拉，另一端固定在上层混凝土梁的预埋吊环内(上层混凝土结构浇筑7d后）钢丝绳与工字钢角度≥45°，连接采用骑马式卡环，用螺栓紧箍，钢丝绳绳卡应配套使用，钢丝绳直径≤18mm时，绳卡应≥3个，直径＞18～26mm时，绳卡应≥4个。
4.3脚手架搭设
（1）立杆立杆与悬挑工字钢上的钢筋穿插固定受力，立杆用对接扣件接长，相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，下端第1根立杆条用6m杆和3m杆相互错开。在脚手架转角处外立杆边缘增设1根副立杆做挂网使用。
（2）纵向水平杆纵向水平杆用直角扣件固定在横向水平杆上，接长宜使用对接，接长如采用搭接，搭接长度应≥1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，本工程使用钢筋网片脚手板，横向水平杆应作为纵向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上，2根纵向水平杆中间加1根横向水平杆，以满足脚手板的铺设要求。
（3）横向水平杆横向水平杆用直角扣件搭设在立杆上，对于计划抹灰节点需堆料的部位采用双扣件加固。横向水平杆一端至墙装饰面的距离应≤100mm。
（4）连墙件连墙件采用刚性连接，住宅楼高度60m及以下部分连墙件布置竖向间距为层高即2.8m，横向间距为2跨即3m，其余区域连墙件布置竖向间距为层高，横向间距为1跨。连墙件应靠近主节点设置，偏离主节点的距离应≤300mm。开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，且应≤4m。
（5）剪刀撑每道剪刀撑宽度应≥4跨，且应≥6m，斜杆与地面的倾角应在45°～60°。搭接长度应≥1m，应等间距设置3个旋转扣件固定。应在外侧全立面连续设置剪刀撑，在转角及开口处应设置横向斜撑。
（6）防雷措施工程采用避雷针与大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。共设置4根避雷针，设置在脚手架四角立杆上，并将所有最上层的大横杆全部连通，形成避雷网络。接地线采用40×4的镀锌扁钢。扁钢与基础防雷系统连接。两者连接采用焊接，焊接长度＞2倍的扁钢宽度。
4.4防砸棚搭设
同3.3节所述。
4.5验收
脚手架安装完成后，先由施工班组自检，自检合格后由总承包单位检查，通过后再协同监理单位做最终验收。填写悬挑式脚手架验收表GDAQ209020105，满足要求后方可使用。
5.体系的拆除
工艺流程:拆除前检查→安全网拆除→宣传警示条幅拆除→防砸棚拆除→护栏拆除→挡脚板、脚手板拆除→剪刀撑拆除→小横杆拆除→大横杆拆除→立杆拆除→连墙件拆除→工字钢拆除→材料吊移、分类码放。全面检查脚手架的扣件连接，连墙件、支撑体系等是否牢固;对螺栓有松动迹象的扣件及时旋紧，确定架体整体安全稳定后方可进行拆除。先拆除挡脚板，拆除的挡脚板及时递送至楼层内。剪刀撑、小横杆、大横杆、立杆拆除原则自上而下、一端到另一端依次进行，禁止从中间开始拆除。所有连墙件等必须随脚手架拆除同步下降，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差应≤2步，如高差＞2步，应增设连墙件加固。上部脚手架拆除完毕后，清扫工字钢面层防护模板上的垃圾粉尘，拆除面层防护模板，拆除下部的兜底铁皮黄黑条纹板。用钢丝绳捆绑端部横向工字钢，用塔式起重机吊起钢丝绳，用火焰气焊解除横向工字钢与悬挑工字钢的焊接连接点，用塔式起重机吊运至地面，松开悬挑工字钢端部的钢丝绳锁扣，取下钢丝绳，依然用塔式起重机绑牢悬挑工字钢，松开螺栓取出工字钢，吊运至地面。操作过程必须由专门的特种作业人员进行。当脚手架拆至最后1根长钢管的高度(约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固，后拆除连墙件。
6.结语
封闭式悬挑脚手架是建筑结构施工和外观装饰施工的重要技术，其应用也越来越广泛,但是由于在高空作业所以对于封闭式悬挑脚手架搭设的安全性要求就十分严格,必须加强封闭式悬挑脚手架体系施工技术研究，严格按照工序进行封闭式悬挑脚手架施工，以此来减少悬挑脚手架施工中的不安全因素,保障施工有效性和合理性，促使建筑施工的顺利进行。
参考文献
【1】杜荣军.脚手架、支架工程安全的设计计算和施工管理要点(5）[J].施工技术.2016(24）
【2】刘青青.悬挑脚手架安全性评价及预警管理研究[D].西安建筑科技大学.2015
【3】刘洪波,杨子声,韩燕.大型脚手架和型钢支撑系统的设计与施工[J].施工技术.2004(02）
【4】张根凤.高层建筑悬挑式外脚手架搭设技术[J].工程质量.2008(15）
论文作者:汤妍妍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/8
标签：脚手架论文; 工字钢论文; 钢丝绳论文; 扣件论文; 立杆论文; 横杆论文; 间距论文; 《基层建设》2018年第11期论文;