1 概述

隨著高層建筑的不斷增多，懸挑腳手架在建筑施工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它與落地腳手架相比，具有投入低、周轉(zhuǎn)快、方便施工、節(jié)約工期等優(yōu)點(diǎn)，在今后較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，仍將大量應(yīng)用。

懸挑腳手架施工方案是否完整、合理、可靠，是否能正確指導(dǎo)施工人員制作、安裝及搭設(shè)，是確保架體及施工人員安全的重要因素之一。（JGJ130-2011）《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》，針對(duì)外懸挑腳手架，要求對(duì)大、小橫桿的強(qiáng)度、剛度，扣件的抗滑移，立桿的穩(wěn)定性以及連墻件的強(qiáng)度、剛度等進(jìn)行驗(yàn)算。除此之外，尚應(yīng)進(jìn)行懸挑梁的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性和直桿、拉繩的強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算。

2 施工方案編制的主要內(nèi)容及依據(jù)

2.1 懸挑腳手架專項(xiàng)方案編制應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容：

①工程概況：工程概況、施工平面布置、施工要求和技術(shù)保證條件；

②編制依據(jù)：相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范性文件、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及圖紙（國(guó)標(biāo)圖集）、施工組織設(shè)計(jì)等；

③施工計(jì)劃：包括施工進(jìn)度計(jì)劃、材料與設(shè)備計(jì)劃；

④施工工藝技術(shù)：技術(shù)參數(shù)、工藝流程、施工方法、檢查驗(yàn)收等；

⑤施工安全保證措施：組織保障、技術(shù)措施、應(yīng)急預(yù)案、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等；

⑥勞動(dòng)力計(jì)劃：專職安全生產(chǎn)管理人員、特種作業(yè)人員等；

⑦有針對(duì)性較強(qiáng)的、較具體的搭設(shè)、維護(hù)及拆除等安全技術(shù)措施；

⑧計(jì)算書(shū)及平面、立面圖以及節(jié)點(diǎn)詳圖。

2.2 方案編制的主要依據(jù)有：JGJ130-2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》、JGJ59-99《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》、GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，個(gè)別地區(qū)還有相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)等。

3 施工方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 搭設(shè)高度

目前懸挑腳手架施工方案編制的主要依據(jù)是行業(yè)規(guī)范《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011，它要求一次懸挑腳手架高度不宜超過(guò)20m，超過(guò)時(shí)應(yīng)分段搭設(shè)。

方案編制時(shí)一次懸挑架高度的確定，整體分段應(yīng)合理規(guī)劃，經(jīng)濟(jì)合理。每次懸挑架的高度應(yīng)盡量保持一致。

3.2 參數(shù)的設(shè)置

一般先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步設(shè)置參數(shù)，JGJ59-99《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：挑架步距不大于1.8m，橫向立桿間距不大于1m，縱向間距不大于1.5m。在方案設(shè)計(jì)時(shí)取最大值。

連墻件一般按兩步三跨或兩步兩跨設(shè)置，懸挑鋼梁截面高度不小于160mm(懸挑鋼梁為槽鋼或工字鋼)。初步擬定每段懸挑腳手架的高度及各項(xiàng)參數(shù)后，再核算外腳手架本身的力學(xué)性能，如不能通過(guò)驗(yàn)算，則逐個(gè)調(diào)整參數(shù)，繼續(xù)驗(yàn)算直至強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度等各項(xiàng)均滿足要求。

編制方案時(shí)應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響，架體隨著高度的增加，風(fēng)荷載的作用會(huì)逐漸增大；關(guān)于風(fēng)壓高度變化系數(shù)：有的懸挑腳手架離地高度相差很大，所以在計(jì)算風(fēng)壓高度系數(shù)的時(shí)候（主要是連墻件設(shè)計(jì)）應(yīng)該根據(jù)不同的懸挑段的離地高度單獨(dú)設(shè)計(jì)（當(dāng)然同一個(gè)懸挑段內(nèi)建議連墻件布置統(tǒng)一），但是很多時(shí)候貪圖方便，直接取懸挑最大高度計(jì)算，那樣設(shè)計(jì)起來(lái)比較方便，但是經(jīng)濟(jì)性比較差。其實(shí)風(fēng)壓高度變化系數(shù)取值應(yīng)取懸挑架搭設(shè)的標(biāo)高處，而不是懸挑架搭設(shè)高度，建議按照每間隔40m左右（差不多兩個(gè)懸挑段）取一個(gè)風(fēng)荷載高度系數(shù)，以確保立桿的穩(wěn)定性。

3.3 懸挑梁的設(shè)置

懸挑架應(yīng)采用型鋼制作的懸挑梁或定型桁架，不得采用鋼管。目前懸挑梁多采用普通工字鋼或槽鋼，由于普通工字鋼強(qiáng)度大、剛度好，具有雙軸對(duì)稱截面，受力明確，傳力直接等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛使用；而采用槽鋼作為主挑梁時(shí)應(yīng)有防側(cè)彎措施。

懸挑梁應(yīng)根據(jù)懸挑架荷載及懸挑長(zhǎng)度等具體情況加以確定。在《扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011中又如下規(guī)定:

a宜采用高度不應(yīng)小于160mm雙軸對(duì)稱截面的型鋼（工字鋼）做懸挑梁結(jié)構(gòu)。

b懸挑梁端部設(shè)置定位點(diǎn)，定位點(diǎn)離懸挑梁端部不應(yīng)小于100mm。定位點(diǎn)可采用長(zhǎng)0.2m，直徑25-30mm的鋼筋或短管。

c固定端長(zhǎng)度大于懸挑端1.25倍

d懸挑梁間距應(yīng)按懸挑架架體立桿縱距設(shè)置，每一縱距設(shè)置一根。

在實(shí)際工程中往往有陽(yáng)臺(tái)、飄窗等導(dǎo)致平面較復(fù)雜，部分外挑段較長(zhǎng)；建筑物轉(zhuǎn)角處即兩側(cè)立桿的交匯點(diǎn)，其承受的荷載是最大的，且不易固定，因此應(yīng)增加最不利、危險(xiǎn)性較大的位置進(jìn)行受力驗(yàn)算。懸挑梁的選用可參考表1。

3.4 懸挑梁長(zhǎng)度及固定

懸挑鋼梁錨固長(zhǎng)度不小于懸挑長(zhǎng)度的1.25倍，

懸挑梁尾端應(yīng)在兩處及以上固定于鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)上。錨固型鋼懸挑梁的U型鋼筋拉環(huán)或錨固螺栓直徑不宜小于16㎜。在建工程中大多數(shù)采用預(yù)埋倒U型圓鋼及穿板螺栓固定，如圖1所示

倒U型錨環(huán)制作方便、施工簡(jiǎn)單，被廣泛應(yīng)用實(shí)際工程中，但存在木楔固定變形大、可靠性差、水平抗力不足等問(wèn)題，不利于懸挑梁的整體穩(wěn)定。

預(yù)埋螺栓固定對(duì)施工預(yù)留孔定位要求較高，在安裝過(guò)程中需要與人配合安裝，不利于對(duì)有防水要求的樓板（如廚房、衛(wèi)生間陽(yáng)臺(tái)等）。但預(yù)埋螺栓可靠性高、變形小，能有效提高架體的穩(wěn)定性，還可重復(fù)利用，節(jié)約成本。但在實(shí)際工程卻得不到很好的推廣應(yīng)用，其原因歸根于施工煩瑣，安裝時(shí)不易固定，材料周轉(zhuǎn)需做保養(yǎng)，現(xiàn)場(chǎng)的螺栓容易被工人擰下、螺栓在施工過(guò)程中要加強(qiáng)保護(hù)。

根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，在民用建筑中建議采用采用正U型錨環(huán)的錨固，此錨固施工方便，工藝簡(jiǎn)單，規(guī)范可靠，正U型采用f20螺栓預(yù)埋，如圖2所示。

若設(shè)計(jì)有懸挑板，應(yīng)將懸挑梁加長(zhǎng)到離懸挑板至少1.5m，錨固點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)陽(yáng)臺(tái)位置，當(dāng)然如果懸挑陽(yáng)臺(tái)太大，則可在陽(yáng)臺(tái)加設(shè)錨固點(diǎn)，以控制懸挑梁的側(cè)向變形。

懸挑梁錨固端應(yīng)有2處以上使用HPB235級(jí)的f16及以上鋼筋固定在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上，如采用螺栓固定，則錨固螺栓不應(yīng)少于2道，螺栓直徑不小于20mm。錨固位置設(shè)置在樓板上時(shí)，樓板的厚度不宜小于120mm，如果樓板的厚度小于120mm應(yīng)采取加固措施。錨固型鋼的主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20。

3.5 懸挑架架體結(jié)構(gòu)在平面轉(zhuǎn)角處的加強(qiáng)措施懸挑架架體在建筑物轉(zhuǎn)角處是兩側(cè)立桿的交匯點(diǎn)，其承受的荷載是最大的，且不易固定，因此應(yīng)采取加強(qiáng)措施以保證架體的穩(wěn)定。在建筑結(jié)構(gòu)角部，鋼梁宜扇形布置，具體如圖3所示；如果結(jié)構(gòu)角部鋼筋較多不能留洞，可采用設(shè)置預(yù)埋件焊接型鋼三腳架等措施。具體圖4所示：

3.6 連墻件的設(shè)置

連墻件宜靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm，常取300mm，施工方案一般按兩步三跨或兩步兩跨設(shè)置，但是由于層高與步距的整數(shù)倍很難匹配，連墻件的位置有可能在洞口等無(wú)法設(shè)置的地方，正常情況下每根連墻件覆蓋面積≤29m2，因此連墻件在洞口等無(wú)法設(shè)置的位置時(shí)可按架體受力面積轉(zhuǎn)換到可搭設(shè)的層高位置設(shè)置。

3.7 鋼絲繩的設(shè)置

懸挑腳手架按其受力形式分為斜撐式、懸臂式、斜拉式，目前使用最多的是斜拉式，即普通型鋼懸挑、鋼絲繩斜拉。

挑梁外端設(shè)置單根直徑不小于φ14mm的鋼絲繩進(jìn)行斜拉，吊環(huán)不宜小于φ20mm，鋼絲繩繩卡不少于3個(gè)。受力繩應(yīng)位于卡扣座處，繩扣間距為150-200，末端鋼絲繩長(zhǎng)度不得少于200mm。

鋼絲繩與型鋼梁夾角大于45度，斜拉鋼絲繩必須與建筑結(jié)構(gòu)錨固。懸挑梁、鋼絲繩及鋼絲繩錨固件必須逐一對(duì)應(yīng)，如下圖5。

圖5 鋼絲繩設(shè)置平面布置圖

3.8 架體超高抗風(fēng)渦流措施

JGJ130-2011規(guī)范第6.4.8條規(guī)定，架高超過(guò)40m且有風(fēng)渦流作用時(shí)，應(yīng)采取抗上翻流作用連墻措施。但執(zhí)行該條規(guī)定有一定難度，如風(fēng)渦流作用力的大小如何確定，規(guī)范并未提及。風(fēng)渦流產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，在不同建筑物的不同平、立面產(chǎn)生的作用力大小不同，在不易定量分析計(jì)算的情況下，通常采取如下預(yù)防措施：在與連墻桿對(duì)應(yīng)的外立桿處設(shè)置剛性斜拉桿與上層主體結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件連接，或?qū)⑦B墻件改為雙扣件，間距加密。

3.9保證水平方向穩(wěn)定的構(gòu)造措施

一般情況下，按規(guī)范要求設(shè)置剪刀撐、縱向和橫向掃地桿，能很好地滿足限制腳手架的側(cè)向變形，保證腳手架水平方向穩(wěn)定，加強(qiáng)腳手架整體性的作用。

編制施工方案時(shí)要根據(jù)工程實(shí)際情況，在基本風(fēng)壓較大和臺(tái)風(fēng)地區(qū)，除設(shè)置剪刀撐、縱向和橫向掃地桿外，還應(yīng)考慮在型鋼梁之間設(shè)置保證水平方向穩(wěn)定的構(gòu)造措施。可在型鋼梁之間設(shè)置橫桿或斜桿，也可在型鋼梁的上部掃地桿位置設(shè)置水平斜撐，有效防止側(cè)向失穩(wěn)，限制腳手架的側(cè)向變形，保證腳手架的側(cè)向穩(wěn)定。