王傳偉

（中鐵建工集團(tuán)有限公司，北京 100160）

0 引言

目前，建筑工程施工時(shí)外腳手架一般選用傳統(tǒng)懸挑腳手架，其施工時(shí)會(huì)在墻體上留置洞口，增加了后期滲漏的可能性。近幾年，隨著科技的發(fā)展，部分工程采用了新型懸挑腳手架，這種防護(hù)方式改變了傳統(tǒng)腳手架的受力方式，避免穿越墻體設(shè)置腳手架，施工方便快捷、安全性高，且多項(xiàng)材料可以周轉(zhuǎn)使用，節(jié)能減排，減低施工成本，具有較高的推廣價(jià)值。

1 工程概況

青島市城陽上馬街道向陽社區(qū)棚戶區(qū)改造項(xiàng)目占地6.17萬m2；總建筑面積約17萬m2，1～15號(hào)樓為高層住宅（16～18層），項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)支撐體系采用鋁合金模板。腳手架體系采用普通懸挑架，需要在鋁合金模板上留置洞口，不利于鋁合金模板的周轉(zhuǎn)使用，且混凝土施工質(zhì)量難以保證。項(xiàng)目經(jīng)過考察其他類似項(xiàng)目架體使用情況，準(zhǔn)備革新采用新型懸挑腳手架。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 新型懸挑腳手架的組成

懸挑腳手架由底部的梁側(cè)懸挑承力架和上部的雙排鋼管腳手架組成。底部的梁側(cè)預(yù)埋懸挑承力架一般由型鋼梁、上斜拉桿組成。上斜拉桿可根據(jù)受力計(jì)算設(shè)置，可只設(shè)置上斜拉桿，或同時(shí)設(shè)置2根斜拉桿，或不設(shè)置。水平型鋼梁常采用16號(hào)工字鋼，上斜拉桿多采用20具有調(diào)節(jié)功能的鋼筋。水平型鋼梁設(shè)在懸挑鋼管腳手架每一橫排內(nèi)、外2根立桿的底部，長(zhǎng)度一般為1.2～1.7m，該工字鋼內(nèi)端垂直方向焊接1塊矩形底座鋼板，用可拆式預(yù)埋高強(qiáng)度螺栓固定在建筑物主體結(jié)構(gòu)外側(cè)；工字鋼上表面距內(nèi)端0.78，0.88，0.95，1.10，1.55m 處焊接 1 塊耳環(huán)，與斜拉桿下端用銷栓連接。為滿足受力要求，根據(jù)不同工字鋼長(zhǎng)度，在工字鋼面上距內(nèi)端相應(yīng)距離處焊接2塊耳板，與2根斜拉桿下端用銷栓連接；斜拉桿上端與相鄰上層主體結(jié)構(gòu)外側(cè)的可拆式預(yù)埋雙耳拉環(huán)之間用銷栓連接。懸挑型鋼梁長(zhǎng)度大于1.75m時(shí)，增設(shè)1根上斜拉桿（見圖1）。

圖1 懸挑工字鋼布置

2.2 新型懸挑承力架及上部雙排鋼管腳手架的布置方案

1）向陽社區(qū)棚戶區(qū)改造項(xiàng)目新型預(yù)埋懸挑式雙排鋼管腳手架底部采用固定在建筑物主體結(jié)構(gòu)梁（或柱、墻）外側(cè)面的預(yù)埋懸挑承力架。該懸挑承力架多由水平16號(hào)工字鋼梁和具有調(diào)節(jié)功能的20鋼筋斜拉桿組成。懸挑型鋼梁長(zhǎng)度根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需要計(jì)算確定，當(dāng)懸挑型鋼梁長(zhǎng)度大于1.75m時(shí)，增設(shè)1根上斜拉桿。梁側(cè)懸挑承力架與建筑物主體結(jié)構(gòu)外側(cè)均采用新型可拆式預(yù)埋螺栓連接，并采用新型連墻件將雙排鋼管腳手架與主體結(jié)構(gòu)的混凝土墻、柱、梁外圍從下至上緊密地拉結(jié)在一起。

2）擬定每一懸挑段最大搭設(shè)高度為17.4m。上部雙排鋼管腳手架內(nèi)立桿距建筑主體結(jié)構(gòu)外墻面可為 0.05，0.10，0.20，0.30，0.42，0.45m，內(nèi)立桿和外立桿之間的基本橫距為0.90m，立桿的基本縱距為1.5m，基本步距為1.6m。當(dāng)建筑物主體結(jié)構(gòu)外側(cè)有懸挑凸窗或懸挑空調(diào)板等特殊情況時(shí)，內(nèi)立桿和外立桿之間橫距可調(diào)整為0.60m或0.78m。腳手架縱向大橫桿用直角扣件固定在立桿上，小橫桿在內(nèi)外立桿處用扣件固定在縱向大橫桿上，在縱向立桿之間再加設(shè)1根小橫桿，用扣件固定在縱向大橫桿上面，則小橫桿的實(shí)際間距為0.75m。

3）在梁側(cè)預(yù)埋懸挑承力架的工字鋼頂面200mm高度處設(shè)置橫向掃地桿和縱向掃地桿。先將橫向掃地桿用直角扣件固定在內(nèi)、外立桿底部，再在橫向掃地桿之上，將縱向掃地桿用直角扣件固定在立桿底部，以確保上部雙排鋼管腳手架的整體穩(wěn)定性。

4）在雙排鋼管腳手架的外側(cè)立面滿布4跨6m寬的剪刀撐，剪刀撐斜桿與地面的傾角為45°～60°，并在每道剪刀撐側(cè)邊的外立桿和內(nèi)立桿之間，設(shè)置1道間距為6m的橫向斜撐，橫向斜撐在同一節(jié)間由底層至頂層呈“之”字形連續(xù)布置。拐角處也必須設(shè)置1道橫向斜撐。

5）梁側(cè)懸挑鋼管腳手架的上部架體與建筑物主體結(jié)構(gòu)外側(cè)之間采用新型可拆式連墻件預(yù)埋螺栓連接。連墻件布置方案為：垂直方向在每層外圍梁上設(shè)置，采用2步3跨呈菱形布置，水平間距≤4.5m，豎向間距為層高2.9m，每個(gè)連墻件覆蓋面積≤27m2。連墻件應(yīng)靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，當(dāng)該處設(shè)置有困難時(shí)，應(yīng)采用其他可靠措施固定。

6）為安全起見，在每一懸挑高度17.4m范圍內(nèi)，腳手架外側(cè)立桿每層均設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿和0.3m高的擋腳板，1.2m高防護(hù)欄桿的中部0.6m處增設(shè)1根腰桿。施工操作層以下每隔3層用平網(wǎng)封閉，內(nèi)立桿與建筑結(jié)構(gòu)墻體之間用木板或其他措施封閉。腳手架外立桿的內(nèi)側(cè)，滿掛密目立網(wǎng)。

7）在結(jié)構(gòu)施工裝修過程中嚴(yán)格控制施工荷載，腳手板上不得集中堆放施工荷載，施工過程中操作層數(shù)為1層時(shí)，施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)值不得大于3kN/m2。施工過程中操作層數(shù)不得同時(shí)超過2層，當(dāng)同一個(gè)跨距內(nèi)同時(shí)有2個(gè)操作層作業(yè)時(shí)，其施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)值總和不得大于4kN/m2。

8）腳手架上應(yīng)設(shè)防雷防風(fēng)設(shè)施。

9）對(duì)腳手架懸挑長(zhǎng)度大于1.75m以上的，需加設(shè)1根上斜拉桿，與主體結(jié)構(gòu)外側(cè)的可拆式雙耳拉環(huán)之間用銷栓連接。

3 新型腳手架優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.1 優(yōu)點(diǎn)

1）安全性高 新型懸挑腳手架主要是依靠高強(qiáng)螺栓與拉桿進(jìn)行承力計(jì)算，能夠滿足施工荷載要求。新型架體區(qū)別于傳統(tǒng)腳手架主要以懸挑工字鋼承載力，其可以與斜拉桿共同承載外腳手架的支撐力，安全性能夠得到保障。且此種懸挑體系經(jīng)過3年以上的實(shí)體檢驗(yàn)，未出現(xiàn)安全隱患，可以推廣。

2）布置方便快捷 新型懸挑腳手架主要解決了拐角處、樓梯口、連廊等部位的腳手架布置難點(diǎn)，降低了此類區(qū)域的安全隱患。同時(shí)新型懸挑腳手架在梁側(cè)預(yù)埋高強(qiáng)螺栓，解決了穿墻體預(yù)留不準(zhǔn)確的技術(shù)難題。通常1～2人1d就夠完成整層的懸挑工字鋼布置，節(jié)約勞力，提高工作效率。

3）增強(qiáng)外墻防水質(zhì)量 新型懸挑腳手架不需要外墻穿洞處理，從根本上解決了傳統(tǒng)腳手架外墻洞口處理較差導(dǎo)致滲漏的問題，免除后期補(bǔ)洞、修繕等工作量，降低滲漏風(fēng)險(xiǎn)，提高施工質(zhì)量。

4）新型模板、裝配式結(jié)構(gòu)更適用 目前，鋁模板支撐體系以及裝配式結(jié)構(gòu)體系在搭設(shè)懸挑腳手架時(shí)比較困難，鋁模板需要將鋁模洞穿進(jìn)行懸挑架施工，裝配式結(jié)構(gòu)體系更是將結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)切割，造成極大的質(zhì)量隱患。新型懸挑腳手架通過梁側(cè)預(yù)埋解決了這個(gè)難題。

5）節(jié)約成本 新型懸挑腳手架構(gòu)造型式與傳統(tǒng)腳手架類似，但構(gòu)件的周轉(zhuǎn)率大大加強(qiáng)，除傳統(tǒng)工字鋼、拉桿周轉(zhuǎn)外，內(nèi)部預(yù)埋高強(qiáng)螺栓等預(yù)埋組件也可進(jìn)行周轉(zhuǎn)，且減少了錨環(huán)、拉環(huán)、加強(qiáng)鋼筋的支出，降低了施工成本。

3.2 缺點(diǎn)

1）冬期施工周期長(zhǎng) 在冬期施工時(shí)，因混凝土強(qiáng)度上升較慢，在懸挑層施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生混凝土強(qiáng)度不足的問題，需要提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)或增加早強(qiáng)劑，以使混凝土強(qiáng)度達(dá)到布設(shè)要求。否則將加長(zhǎng)懸挑工字鋼的布設(shè)時(shí)間，導(dǎo)致工期加長(zhǎng)。

2）懸挑工字鋼拆除困難 新型懸挑腳手架的懸挑工字鋼拆除時(shí)較為困難，在拆除架體時(shí)不能隨架體同時(shí)拆除。實(shí)際工程施工中通常利用吊籃進(jìn)行拆除，增加了懸挑架工字鋼的周轉(zhuǎn)時(shí)間。

4 新型腳手架應(yīng)用前景

4.1 傳統(tǒng)腳手架遇到的問題

1）在鋁模板外墻施工中，因傳統(tǒng)腳手架難以定位準(zhǔn)確，導(dǎo)致在懸挑層后期開孔時(shí)大量破環(huán)鋁模板，導(dǎo)致混凝土漏漿、露筋等質(zhì)量缺陷，且鋁模板破壞嚴(yán)重不能修復(fù)，造成資源極大浪費(fèi)。

2）目前我國(guó)對(duì)建筑裝配率提出了具體要求，裝配式建筑越來越多，裝配式外墻的使用與鋁模板施工存在同樣的問題，在遇到懸挑層時(shí)因傳統(tǒng)懸挑工字鋼定位不準(zhǔn)確，直接影響外墻構(gòu)件的安裝。構(gòu)件在預(yù)制過程中因定位不準(zhǔn)與模具配置原因無法預(yù)制準(zhǔn)確，只能通過現(xiàn)場(chǎng)切割，造成構(gòu)件破壞，直接影響工程實(shí)體質(zhì)量。

4.2 解決傳統(tǒng)工藝缺陷的主要措施

鋁模板支撐體系與裝配式建筑在施工時(shí)遇到的問題主要采用提升式腳手架解決。但因提升式腳手架工序較為繁瑣，成本較高，尤其是在70m以下的建筑中使用成本太高，造成資源大量浪費(fèi)，施工企業(yè)不會(huì)選用。由于成本原因與安全要求也不會(huì)采用落地式腳手架。所以需要用創(chuàng)新的懸挑架形式解決此類問題。

采用新型懸挑腳手架，因固定點(diǎn)在梁側(cè)，工字鋼通過螺栓受力在梁側(cè)固定，避免了鋁模板開洞下穿工字鋼的問題，有效解決了此類質(zhì)量隱患。

4.3 應(yīng)用前景

今后，新型懸挑架將成為市場(chǎng)主流架體，其與傳統(tǒng)架體相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，而且與目前國(guó)家大力推廣的裝配式建筑非常契合，同時(shí)與國(guó)家倡導(dǎo)的環(huán)保材料鋁模板高度吻合。隨著越來越多的企業(yè)逐漸淘汰傳統(tǒng)支撐架體，選用新型鋁模板支撐體系，對(duì)外墻腳手架提出了更高的要求。新型懸挑腳手架將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)腳手架，與提升式腳手架一起成為施工單位的首選。

4.4 新型懸挑腳手架使用現(xiàn)狀

目前新型懸挑腳手架在全國(guó)范圍使用已近5年，主要應(yīng)用在湖南長(zhǎng)沙地區(qū)，在湖北、山東、北京、廣東等地區(qū)也有應(yīng)用案例，在使用過程中無安全事故及安全隱患發(fā)生，說明此架體較為安全。因各地建筑行業(yè)發(fā)展不均衡以及傳統(tǒng)思維定式的影響，也因?yàn)楦鞯厥姓咭约笆状问褂贸杀据^高的原因，該技術(shù)尚未大面積推廣使用。如果大面積推廣使用，其成本會(huì)逐步降低，而且因其材料需求、人工需求及后期維修少，成本將大大降低。

新型懸挑腳手架仍屬于新技術(shù)，使用前應(yīng)注意與當(dāng)?shù)亟ㄖ芾聿块T溝通，并按照國(guó)家要求經(jīng)過專家論證后使用。

5 結(jié)語

新型懸挑腳手架與傳統(tǒng)腳手架相比具有諸多優(yōu)勢(shì)，但目前有專利保護(hù)，使用成本稍高，與傳統(tǒng)腳手架相比成本優(yōu)勢(shì)不明顯。但隨著市場(chǎng)應(yīng)用增多，以及地標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，將成為市場(chǎng)主流。本產(chǎn)品適用于高度小于70m的小高層結(jié)構(gòu)，尤其適用于鋁模板支撐體系與裝配式結(jié)構(gòu)體系。