梁雙亮 逯波

【摘 要】在高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工中，通過對其雙排外腳手架采用落地式鋼管腳手架的計算，分析其在高層建筑應(yīng)用中的不足及缺陷；采用分段式型鋼懸挑腳手架的安全可行性研究，以及在實際工程中的應(yīng)用施工成本分析，從而分析研究其可推廣性。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；分段式；懸挑；腳手架；施工技術(shù)

隨著國家建筑行業(yè)日新月異的發(fā)展，工業(yè)與民用建筑的高層建筑越來越廣泛，外圍護(hù)用的落地式雙排外腳手架，隨著建筑物的高度增加而不斷增加，落地式鋼管腳手架的經(jīng)濟(jì)性、安全性都有所下降。而采用分段式型鋼懸挑腳手架，則越來越得到高層建筑施工的青睞。

一、方案比選

1.危大分部分項工程的相關(guān)規(guī)定。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于實施《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》有關(guān)問題的通知（建辦質(zhì)[2018]31號）中關(guān)于落地式及懸挑式腳手架的相關(guān)規(guī)定：危險性較大的分部分項工程有：搭設(shè)高度24m及以上的落地式鋼管腳手架工程、懸挑式腳手架；而超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程有：搭設(shè)高度50m及以上的落地式鋼管腳手架工程、分段架體搭設(shè)高度20m及以上的懸挑式腳手架。

2.落地式鋼管雙排外腳手架。參數(shù)設(shè)置：腳手架搭設(shè)高度45m，立桿采用單立桿，立桿橫距：0.8m，縱距：1.5m，步距：1.8m，小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 2 根；腳手架沿墻縱向長度為 200.00 m；采用的鋼管類型為 Φ48×3.0；橫桿與立桿連接方式為單扣件；連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.6 m，水平間距4.5 m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件，地基承載力設(shè)定為180kpa。暫不考慮鋼絲繩卸荷。通過力學(xué)計算，小橫桿、大橫桿、扣件均能滿足要求，但是立桿的穩(wěn)定性驗算不能滿足要求。只能通過減小立桿間距或者采用雙立桿的搭設(shè)方式。經(jīng)過計算，該工程落地式腳手架的搭設(shè)高度限值[H]=35m。

假定腳手架搭設(shè)高度45m，立桿采用單立桿，為滿足立桿穩(wěn)定性要求，采用減小立桿縱距的辦法。經(jīng)過驗算，在其他參數(shù)不變的情況下，采用的立桿縱距：1.4m。立桿穩(wěn)定性計算 σ = 197.766 N/mm2 <立桿的抗壓強度設(shè)計值 [f] = 205 N/mm2。

3.型鋼懸挑腳手架。參數(shù)設(shè)置：一段懸挑腳手架搭設(shè)高度15m，分三段搭設(shè)，總高度45m，立桿采用單立桿，立桿橫距：0.8m，縱距：1.5m，步距：1.8m，懸挑水平鋼梁采用20a號工字鋼，其中建筑物外懸挑段長度1.15m，建筑物內(nèi)錨固段長度 2.35 m。錨固壓點壓環(huán)鋼筋直徑（mm）：20.00；樓板混凝土標(biāo)號：C35；其它與落地式腳手架相同。通過力學(xué)計算，小橫桿、大橫桿、扣件、立桿、工字鋼水平梁均能滿足要求，安全系數(shù)最小的為立桿穩(wěn)定性；立桿穩(wěn)定性計算 σ = 118.574 N/mm2 < 立桿的抗壓強度設(shè)計值 [f] = 205N/mm2。

4.兩種型式腳手架的成本對比分析。通過參數(shù)對比顯示，當(dāng)高度在35m以內(nèi)時，落地式雙排外腳手架不需用工字鋼等周轉(zhuǎn)性材料，懸挑腳手架只能分兩段，材料不能夠有效周轉(zhuǎn)。因此落地式腳手架施工費用較少。當(dāng)高度超過35m時，由于落地式鋼管腳手架立桿必須加密或采用雙立桿，占用材料增大，使用時間長，而懸挑腳手架可以分成三段，當(dāng)搭設(shè)第三段的時候，可以用第一段拆下來的材料進(jìn)行周轉(zhuǎn)，以此類推，第四段用第二段的材料，隨著分段的段數(shù)增加，周轉(zhuǎn)次數(shù)增加，由此可見，隨著建筑物高度越來越高，分段式型鋼懸挑腳手架的租賃成本相比于落地式腳手架越來越節(jié)省。

以建筑高度45m的外腳手架計算，根據(jù)上述計算架體材料的數(shù)據(jù)可測算出，整個施工期按150天考慮一幢建筑物可節(jié)約租賃成本約5萬元左右，如果再考慮材料的運輸成本，由于落地式腳手架占用材料數(shù)量大，分段式懸挑腳手架的經(jīng)濟(jì)效益更加明顯。

二、施工過程控制

1.施工準(zhǔn)備。根據(jù)工程實際情況編制專項施工方案，進(jìn)行技術(shù)交底，施工材料進(jìn)場，并驗收合格，達(dá)到設(shè)計要求。施工人員培訓(xùn)，特種作業(yè)人員持證上崗等。

2.搭設(shè)注意事項。搭設(shè)注意事項主要有9個方面：（1）懸挑梁尾端應(yīng)固定在鋼筋混凝土樓板上，另一端挑出樓板，懸挑梁按立桿間距1.5m布置。（2）懸挑梁尾端樓板上的固定采用φ18鋼筋。（3）立桿接長必須采用對接扣件，兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)。（4）剪刀撐設(shè)置每道跨越立桿的根采用6根（4跨6米），斜桿與地面的傾角在45°～60°之間。（5）橫桿水平桿用直角扣件在立柱上，伸出內(nèi)外立桿應(yīng)不少于10㎝，縱向水平桿應(yīng)安置在橫向水平桿上面。（6）架體拉結(jié)（連墻件）采用剛性節(jié)點，離主節(jié)點距離大于300㎜。（7）扣件采用可鍛鑄鐵制成，規(guī)格必須與鋼管外經(jīng)相同。（8）外架腳手板采用木腳手板，鋪設(shè)時應(yīng)按主竹筋垂直于大橫桿方向鋪設(shè)，采用對接平鋪，四角應(yīng)用18#的鍍鋅鐵絲固定在大橫桿上。滿鋪不留空檔。（9）腳手架搭設(shè)必須按照施工方案和規(guī)范施工，搭設(shè)完畢后必須經(jīng)檢查驗收合格后投入使用。

3.驗收、監(jiān)測及維護(hù)。架體搭設(shè)完成后，必須嚴(yán)格按規(guī)定組織驗收，并完善簽字確認(rèn)后方可進(jìn)行下部工序。采用的驗收規(guī)范：《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）。

為保證架體的安全穩(wěn)固，滿足施工使用要求，避免發(fā)生超出規(guī)范要求的沉降及坍塌事故發(fā)生，須對架體進(jìn)行有效監(jiān)測，及時進(jìn)行調(diào)整加固。對懸挑架的工字鋼支撐沉降繞曲和架體的水平位移進(jìn)行重點監(jiān)測。按每棟建筑每段布置12個監(jiān)測點，約15m間距設(shè)置1個監(jiān)測點，每個端角部必須設(shè)置一個點。預(yù)警值：每一懸挑段沉降變形按高度的0.1%進(jìn)行控制，預(yù)警值為15mm，垂直度按高度的0.3%進(jìn)行控制，預(yù)警值為45mm，當(dāng)達(dá)到預(yù)警值時應(yīng)停止使用，采取應(yīng)急措施，在確保安全的情況下對支撐系統(tǒng)進(jìn)行加固。

在使用過程中，應(yīng)進(jìn)行檢查維護(hù)，不得隨意拆除或切割架體構(gòu)配件及連墻件等，非架子工特種作業(yè)人員不得安裝、拆除腳手架。

三、效益分析

1.安全效益

（1）落地式鋼管雙排外腳手架對地基承載力有非常嚴(yán)格的要求，對于軟弱地基需要進(jìn)行特殊處理，如果遇到惡劣雨水天氣，排水不暢，極易造成腳手架整體傾覆。而分段式型鋼懸挑腳手架幾乎對地基的承載力沒有要求，安全可靠性大幅提高。

（2）落地式鋼管腳手架由于搭設(shè)高度高，立桿承載力的安全系數(shù)較小，而市場上租賃的鋼管規(guī)格難于統(tǒng)一，一旦疏于檢查出現(xiàn)管壁厚度不符合設(shè)計要求的情況，極易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致架體整體垮塌。而型鋼懸挑腳手架由于采取了分段搭設(shè)措施，安全系數(shù)較大，基本不會出現(xiàn)失穩(wěn)情況。對于高度越高的高層建筑中，分段式型鋼懸挑腳手架的安全效益更加突出。

2.工期效益。落地式鋼管雙排外腳手架的搭設(shè)必須在地下室周圍回填土夯實完成以后進(jìn)行，如果地基承載力不滿足要求，則需要澆筑一層混凝土板用于支撐腳手架重量；而懸挑腳手架在地下室混凝土澆筑后達(dá)到一定強度（75%）即可進(jìn)行搭設(shè)。一般地下室混凝土墻外側(cè)需要做防水、防腐處理，再回填夯實等工序。懸挑腳手架的工期一般要快15-30天。

3.經(jīng)濟(jì)效益。落地式腳手架材料不能周轉(zhuǎn)，占用材料數(shù)量多，占用時間長，租賃費用高，而分段式型鋼懸挑腳手架材料可以周轉(zhuǎn)使用，采用兩段的周轉(zhuǎn)材料即可滿足施工需要，租賃周轉(zhuǎn)材料的總數(shù)量可以大量減少，租賃成本可以大大降低，特別是對于總建筑高度越高的建筑物，采用分段式型鋼懸挑腳手架時經(jīng)濟(jì)效益尤為明顯。

四、結(jié)語

通過合理的計算模型計算，并通過各項效益分析，結(jié)合工程實際，在超過35m的高層建筑施工中，分段式型鋼懸挑腳手架施工速度快，材料周轉(zhuǎn)周期短，整體穩(wěn)定性好，安全可靠性高，各項效益明顯，而且?guī)缀鯇ψ匀坏鼗某休d力沒有要求，可以在高層建筑中推廣使用。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 建筑施工手冊 （縮印本） 第五版.建筑施工手冊編寫組.中國建筑工業(yè)出版社.

[2]《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》.有關(guān)問題的通知（建辦質(zhì)[2018]31號）.