懸挑腳手架斜拉式施工在某工程中的應(yīng)用研究

謝 俊 （江蘇致豪房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，江蘇 南通 226000）

0 前 言

近年來(lái)，我國(guó)高層建筑業(yè)發(fā)展迅猛，在高層建筑施工中，腳手架搭設(shè)面臨諸多安全問(wèn)題，腳手架跨塌事故屢見(jiàn)不鮮。懸挑腳手架被住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部列入《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》的管理范疇，懸挑腳手架超過(guò)20m的被列入“超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍”。在某些省份或地區(qū)，只要是懸挑腳手架就被列入“超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍”，可見(jiàn)對(duì)懸挑腳手架施工安全的重視程度。

2011年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部修訂了《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011），江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳制訂了《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》（DGJ32/121-2011）。上述規(guī)范和規(guī)程中要求型鋼懸挑梁宜采用雙軸對(duì)稱截面的型鋼，鋼梁截面高度不應(yīng)小于160mm，即16#工字鋼。這就意味著原來(lái)的14#a型懸挑鋼梁已被淘汰，這會(huì)無(wú)形中增加施工單位的施工成本。為了降低成本，我公司施工項(xiàng)目組技術(shù)人員通過(guò)攻關(guān)，將腳手架上拉式懸挑承力架[1]及腳手架懸挑承力鋼梁[2]兩項(xiàng)專利應(yīng)用于南通萬(wàn)濠華府16#樓的施工中，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

南通萬(wàn)濠華府16#樓地下一層、地上18層，剪力墻結(jié)構(gòu)，地上建筑面積約11460m2，采用復(fù)合自保溫體系，兩層以下干掛石材，三層以上仿石噴涂，該樓由南通通州建總集團(tuán)有限公司總承包，于2013年6月破土動(dòng)工。

2 懸挑腳手架斜拉式施工工藝原理

圖1 上拉式懸挑鋼梁平面布置圖

圖2 上拉式懸挑承力架圖

圖3 、圖4 懸挑腳手架斜拉式施工方法的工程實(shí)景圖

施工時(shí)，將上拉式懸挑承力架置于建筑墻體上，包括懸挑承力鋼梁、縱向承力連梁，其中還包括鋼拉梁、花籃螺栓、連接耳座和承力螺栓；在墻體外側(cè)面一側(cè)同一高度上至少設(shè)置兩個(gè)平行放置的懸挑承力鋼梁，該懸挑承力鋼梁一端由穿過(guò)墻體的承力螺栓連接在該墻體的外側(cè)面上。連接耳座也由穿過(guò)墻體的承力螺栓連接在對(duì)應(yīng)懸挑承力鋼梁上方的墻體上。兩鋼拉桿一端與連接耳板相連，并通過(guò)該連接耳板分別與連接耳座和懸挑承力鋼梁的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；兩鋼拉桿另一端設(shè)有不同旋向的螺紋，并分別旋接于花籃螺栓的兩端所對(duì)應(yīng)旋向的螺紋中?？v向承力鋼梁擱置并固定在懸挑承力鋼梁上。具體平面布置圖見(jiàn)圖1、2。

懸挑承力鋼梁由兩根槽鋼構(gòu)成，兩槽鋼以槽底壁相對(duì)對(duì)稱放置，形成工字形截面鋼梁。

工字形截面的懸挑承力鋼梁的一端與連接板相連，該連接板上設(shè)有兩個(gè)安裝孔，承力螺栓穿過(guò)該安裝孔和墻體，用對(duì)應(yīng)的螺母緊固。

懸挑承力鋼梁與混凝土構(gòu)件外側(cè)面呈垂直或45°角與連接板連接，分別形成垂直懸挑承力鋼梁構(gòu)件和斜置懸挑承力鋼梁構(gòu)件。

垂直懸挑承力鋼梁構(gòu)件均勻設(shè)置在混凝土構(gòu)件的外側(cè)面上，相鄰兩垂直懸挑承力鋼梁構(gòu)件的間距不大于3m；斜置懸挑承力鋼梁構(gòu)件設(shè)置在兩垂直墻體交匯拐角處一側(cè)。

兩垂直墻體交匯處的縱向承力鋼梁的對(duì)應(yīng)端部與斜置懸挑承力鋼梁構(gòu)件上的懸挑承力鋼梁對(duì)應(yīng)處連接。懸挑承力鋼梁上的縱向承力連梁通過(guò)卡環(huán)固定，縱向連梁的兩頭打孔，通過(guò)兩側(cè)同樣孔距的鋼板由螺栓和螺母固定。內(nèi)外兩縱向連梁的接頭不能布置在同一跨內(nèi)。

懸挑承力鋼梁上的擱置縱向承力鋼梁位置處，設(shè)有固定卡環(huán)的固定孔?？ōh(huán)由圓鋼定加工而成，形狀為與縱向承力鋼梁截面相似的U字形，開(kāi)口的兩端設(shè)有螺紋?？ōh(huán)卡接在縱向承力鋼梁上，開(kāi)口的兩端穿過(guò)固定孔旋接對(duì)應(yīng)螺母。

連接耳座由兩段角鋼和一蓋板組成，兩角鋼以一側(cè)面相對(duì)、一側(cè)面共面方式對(duì)稱放置，相互間隔不少于連接耳板厚度的間隙，兩角鋼上端面由蓋板連接，連接耳板放置于兩角鋼間隙中，并通過(guò)銷軸與連接耳座轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

花籃螺栓包括至少2根圓鋼和2個(gè)旋向相反的螺母，2個(gè)旋向相反的螺母相互間隔一定距離且同軸線放置，圓鋼均布在2個(gè)旋向相反的螺母周側(cè)且兩端與對(duì)應(yīng)螺母焊接。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

梁模板側(cè)面封板后抄水平線→確定懸挑鋼梁位置→打孔→穿PVC管（管中放鋼筋）→下部支架抄平搭縱向水平桿→布置鋼梁→緊固穿墻螺桿→布置縱向連梁→焊接立桿固定短鋼筋→搭腳手架（不超過(guò)4步架）→上一層梁側(cè)面打孔→穿PVC管（管中放鋼筋）→布置上吊拉錨固拉環(huán)→緊固穿墻螺桿→布置緊固斜拉桿。

3.2 操作要點(diǎn)

①?gòu)氖┕し奖愕慕嵌瘸霭l(fā)，懸挑腳手架從二層以上開(kāi)始搭設(shè)。安裝懸挑鋼梁前，先將臨時(shí)腳手架縱向水平桿（內(nèi)外）用水平儀操平，使內(nèi)外水平桿處在同一水平面上。

②模板拆除后立即安裝懸挑鋼梁，用2根M8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓穿過(guò)鋼梁根部連接鋼板孔及混凝土孔進(jìn)行加固。

③安裝內(nèi)外縱向連梁，用定加工的U型卡固定在懸挑鋼梁上，縱向鋼梁接頭處用2塊鋼板夾緊固定?？v向連梁接頭不能布置在同一跨內(nèi)。

④根據(jù)專項(xiàng)施工方案要求，確定立桿位置，焊接立桿定位鋼筋。檢查符合要求后開(kāi)始搭設(shè)腳手架。

⑤上一樓層混凝土結(jié)構(gòu)施工完后，開(kāi)始布置斜拉桿連接耳座，連接耳座位置與懸挑鋼梁位置一一對(duì)應(yīng)。

⑥安裝斜拉桿，斜拉桿由花籃螺栓、二截拉桿、連接板、銷軸等組成。緊固花籃螺栓，使懸挑鋼梁、斜拉桿、混凝土結(jié)構(gòu)通過(guò)緊固螺栓組成承力鋼架。懸挑鋼梁外端上翹5mm（通過(guò)水平儀測(cè)定），使整個(gè)承力架離開(kāi)下層臨時(shí)腳手架，形成獨(dú)立的懸挑體系。

4 施工過(guò)程中的質(zhì)量控制及安全措施

4.1 質(zhì)量控制

4.1.1 原材料試驗(yàn)

所選用的鋼材應(yīng)有產(chǎn)品合格證和檢驗(yàn)報(bào)告，鋼筋按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取樣復(fù)試；電焊條要有產(chǎn)品合格證。質(zhì)量不全格產(chǎn)品、材料不得進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。

4.1.2 桿件抗拉試驗(yàn)

所焊接成型的桿件要進(jìn)行抗拉試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)量不少于桿件的1%，且不少于3組?？估骄挡恍∮谒脠@鋼的屈服強(qiáng)度。

4.2 安全措施

①電焊工必須持證上崗，嚴(yán)禁違章焊接。

②嚴(yán)格遵守施工操作規(guī)程和施工工藝要求，焊接件不得有裂紋、孔穴、固體夾雜、未溶合、未焊透等現(xiàn)象。

③所有的緊固為雙螺母，且透出絲長(zhǎng)不少于10mm。

④螺桿絲必須上黃油，拆除拉桿時(shí)絲頭加PVC塑料套管加以保護(hù)，不得隨便拋擲拉桿。

⑤專職人員應(yīng)經(jīng)常檢查拉桿是否有松動(dòng)，螺母是否有移動(dòng)或脫落現(xiàn)象，如有應(yīng)及時(shí)加固。

⑥懸挑鋼梁安裝在懸挑陽(yáng)臺(tái)時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算混凝土懸挑梁，如不符應(yīng)采取加固措施。

5 工程實(shí)例

5.1 南通萬(wàn)濠華府16#樓的詳細(xì)工程情況

該工程使用懸挑腳手架斜拉式施工方法的具體情況見(jiàn)圖3、圖4。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

以一棟樓懸挑3次，每次懸挑250根鋼梁計(jì)，共節(jié)約費(fèi)用約為9.2萬(wàn)元。

5.3 優(yōu)點(diǎn)分析

①懸挑鋼梁尺寸小、重量輕，運(yùn)輸方便、安裝拆卸方便、用人少，不需要塔吊配合就能安裝，工作效率高。

②縱向用二道工字鋼連接，側(cè)向剛度大，穩(wěn)定性好。

③懸挑鋼梁布置在混凝土側(cè)面，不影響樓面施工。

④立桿間距布置靈活，不受懸挑鋼梁位置的影響。

⑤剪力墻不需留洞，無(wú)滲漏隱患。

⑥實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，即可保證強(qiáng)度的質(zhì)量要求，提高安全性，又可提高通用性并可重復(fù)利用，節(jié)約施工成本。

⑦通過(guò)采用由鋼拉桿和花籃螺栓組成的對(duì)懸挑承力鋼梁的拉吊結(jié)構(gòu)，使懸挑承載能力大大提高，懸挑承力鋼梁的間距增大至3m，節(jié)約1/5左右用鋼量。

⑧在保證強(qiáng)度要求不變的前提下充分利用棄置的槽鋼，實(shí)現(xiàn)廢物利用，節(jié)約資源。

6 結(jié) 論

通過(guò)該施工方法在工程中的成功實(shí)踐，大大縮短了項(xiàng)目的外立面施工及腳手架拆除時(shí)間，并受到南通安監(jiān)部門和其他施工單位的高度贊揚(yáng)，贏得了較好的社會(huì)信譽(yù)。

本工法符合國(guó)家關(guān)于節(jié)約型社會(huì)的有關(guān)要求，廢舊材料得到重復(fù)利用，并可在工程上實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，可節(jié)約大量資源，社會(huì)效益顯著。