摘要：随着近年来建筑业的快速发展，高层建筑外架的需求越来越大，悬挑钢管脚手架以其搭设简单、技术要求相对较低、可调整性强、单价相对新型爬架低廉等优点被大量采用。但悬挑脚手架作为危险性较大的分部分项工程，方案设计及施工的不合理都将造成重大安全隐患，造成大量人员伤亡及经济损失，同时也影响其他工序的施工。因此加强悬挑脚手架的方案设计是非常关键且必要的，本文通过阐述悬挑脚手架的方案设计及施工要点，达到提高方案设计及施工水平的目的。
关键词：悬挑脚手架；钢管；工字钢
引言
为保证悬挑脚手架的安全性，悬挑脚手架设计必须满足相关规范的要求并合理计算，各构件必须满足强度、刚度、挠度及稳定性要求。悬挑脚手架依附在建筑外围，其布置直接影响建筑其他构件的施工，因此在方案设计及现场施工过程中，应充分考虑脚手架布置及搭设的合理性，保证各工序顺利进行。
1 悬挑脚手架方案设计
1.1 悬挑脚手架设计的基本构造要求
悬挑脚手架底部的悬挑钢梁为脚手架的支撑构件，悬挑钢梁在结构楼内的锚固长度与悬挑长度之比不得小于1.25倍。悬挑钢梁锚固段宜设置3个U型锚环，前端1个，后端2个，锚环直径需通过计算确定且不小于20mm，锚环在楼板内应穿入2根1.5m长直径为18mm的钢筋用来加强锚环与楼板的锚固作用。
悬挑钢梁为悬挑构件，无多余的约束，为提高悬挑钢梁的安全系数，应在每根悬挑钢梁末端均斜拉一根钢丝绳至上一层砼结构，但钢丝绳不参与悬挑钢梁的强度及挠度计算，只是作为安全储备。钢丝绳与建筑结构拉结的吊环应使用HPB235钢筋，其直径不宜小于20mm。
为保证施工人员安全，各分段悬挑脚手架底部应采用模板进行封闭，脚手架每层挂设安全兜网及脚手板，防止物体贯穿楼层坠落。
为防止外架倾覆，保证外架的稳定性，悬挑脚手架需按设计要求设置连墙件，连墙件在转角和顶部处应加密，连墙件在外墙保温及装饰装修阶段均不得拆除。
为提高外架的整体稳定性，外架外立面应设置剪刀撑并满挂安全密目网，高度在24m及以上的双排脚手架应在外侧全立面连续设置剪刀撑；高度在24m以下的的单、双排脚手架，均必须在外侧两端、转角及中间间隔不大于15m的立面上，各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角应在45°~60°之间。
为保证作业人员安全，防止人员从外架与建筑之间的空隙坠楼，内排架与墙体的距离一般取0.3m且每层挂设安全兜网。
1.2 悬挑脚手架的荷载取值要求
1）脚手架立杆承受的每米结构自重标准值：参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录A 计算用表进行取值。
2）脚手板自重标准值： 参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表4.2.1-1取用，如：木脚手板自重标准值取0.35KN/㎡。
3）栏杆与挡脚板自重标准值：参考同上规范表4.2.1-2取值。
4）脚手架上吊挂的安全设施（安全网）的自重标准值：应按实际情况采用，密目式安全立网自重标准值不应小于0.01KN/㎡。
5）脚手架施工荷载标准值应根据实际情况确定且不应低于JGJ130规范中表4.2.2的规定。一般情况下悬挑脚手架应用于主体结构施工阶段，因此施工均布荷载标准值取值不应低于3.0KN/㎡。
当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时，在同一跨距内个操作层的施工均布荷载标准值总和不得超过5.0KN/㎡且不得小于4.0KN/㎡，现场实际施工荷载不得大于计算取值荷载。
6）高层建筑悬挑脚手架风荷载较大，风荷载的取值直接影响连墙件的设置及立杆的稳定性。风荷载的取值必须根据项目所在地的基本风压、脚手架距地面高度、体型系数及项目周边情况进行综合计算。
1.3 悬挑脚手架计算的参数设置及承载力计算
1）连墙件布置：不得大于3步3跨，宜每层设置，具体通过计算确定；
2）连墙件连接方式：有单扣件连接、焊缝连接、螺栓连接、预埋钢管扣件连接、预埋钢筋焊缝连接、双扣件连接。根据现场实际情况确定连接方式；
3）内排架距离墙体长度：一般取0.3m,但对于空调板、凸窗板部位需加上悬挑板的悬挑长度，而不能只取外架内排立杆距离结构外围的距离，否则与计算模型不符；
4）钢梁悬挑长度：悬挑长度为悬挑钢梁从结构梁或剪力墙边起算，不能从空调板或凸窗板末端起算，钢梁伸至外排立杆以外100mm；
5）钢梁悬挑长度：钢梁在梁边或剪力墙边至钢梁末端的距离，当钢梁斜向布置时，应为斜向的长度。
1.4 钢梁锚固楼板的强度复核
钢梁锚固段通过锚环与结构楼板锚固，钢梁对楼板为向上的拉力，与楼板正常使用所受的荷载方向相反，正常楼板上部中间基本无钢筋，而在钢梁向上的拉力作用下，当该向上的拉力大于楼板结构自重时，楼板上部中间为正弯矩并应配置上部钢筋。复核楼板强度时可考虑楼板自重的抵消作用，通过计算将楼板配筋调整为双层双向配筋，提高楼板的向上抗拉强度。
2 钢梁布置原则及悬挑脚手架的美观设计
2.1 钢梁布置原则及要点
1）钢梁纵向方向应避免与填充墙纵向重合，以免影响填充墙砌筑；
2）钢梁布置应避开构造柱，以免影响构造柱施工及钢梁抽出；
3）钢梁布置应避开烟道洞口，以免钢梁穿成品烟道，后期不易修补，存在漏烟隐患；
4）钢梁应避免穿剪力墙暗柱部位，暗柱部位纵筋较粗、密度更大，箍筋间距较小，木盒埋设难度大且对剪力墙承载力影响较大；
5）楼梯间部位钢梁布置必须避免与楼梯梯段宽度方向重叠，否则楼梯梯段无法施工；
6）钢梁宜避免穿电梯井道，以免影响后期电梯安装；
7）悬挑钢梁悬挑段需增加附加钢梁时，附加钢梁悬挑悬挑长度不应超过1.0m，附加钢梁应与悬挑钢梁满焊，防止附加钢梁倾覆。
2.2 悬挑脚手架的美观设计
1）美观设计一：悬挑脚手架外立面采用双钢管剪刀撑，双钢管剪刀撑整体视觉效果较粗，远观时外脚手架菱形分块明显，给人方正、安全及美感；
2）美观设计二：悬挑钢梁底部封闭，首层悬挑层悬挑钢梁底部暴露在外，影响外架美观，因此可考虑对首次悬挑层悬挑钢梁底部进行封闭处理，提高外立面美观性。封闭做法可采用钢矩管龙骨+铝塑板将悬挑钢梁侧面及底面封闭；
3）美观设计三：悬挑水平硬防护，采用钢管或型钢水平伸出，钢管或型钢一端搭在主楼上，悬挑端由钢丝绳拉结至主体结构上。在水平钢管或型钢上铺设纵横向水平钢管成网格型，再在其上铺设水平安全兜网或密目网，之后可铺设竹笆片，在水平硬防护外围搭设栏杆，该做法造型美观。
3 结语
总之，悬挑脚手架的方案设计需充分考虑构造要求、荷载取值、参数设置及承载力计算等要求，方能保证悬挑脚手架的安全性，而钢梁的布置好坏将直接影响后期施工。悬挑脚手架作为在建项目的“外衣”，美观设计将提升悬挑脚手架的整体美感，提高项目整体安全文明施工。
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；
（2）《建筑施工脚手架安全技术统一标准》 GB 51210-2016;
（3）“南昌万达城K区项目悬挑脚手架安全专项施工方案”
论文作者:朱洪亮,何欢然
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/23
标签：钢梁论文; 脚手架论文; 楼板论文; 荷载论文; 钢管论文; 自重论文; 方案设计论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;