白會玲 甘肅古典建設集團有限公司工程師

隨著社會的快速發(fā)展，越來越多復雜結構的高層建筑得以出現(xiàn)，對于建筑的施工提出了嚴峻的考驗。在高層建筑工程中，為了確保施工的順利進行，需要在施工過程中搭設外腳手架?，F(xiàn)階段來看，我國大部分高層建筑工程還在采用分段懸挑搭設的扣件式鋼管腳手架。此種腳手架有其應用弊端，如搭設工藝以及技術較為復雜、施工載荷傳遞路線復雜等，對于施工的各個方面，包括施工人員安全性、施工質量、施工成本、施工效率等都具有嚴重影響，所以需要充分了解、掌握懸挑式腳手架搭設技術，為高層建筑的順利施工提供保障。

1 懸挑式外腳手架概述

1.1 懸挑式外腳手架概念和特點

所謂的懸挑式外腳手架主要就是指在建筑結構主體外部承載腳手架載荷，屬于全新懸梁腳手架。在目前的建筑工程中，此種腳手架更多應用于主體結構建設以及外墻裝飾工程中，其有效應用能夠確保工作人員的安全性。施工過程中，每個段落之間的搭設高度小于20 m[1]。在進行懸挑式外墻腳手架搭設時往往都會將懸挑梁或鋼梁作為主承載結構，為了保證其承載安全性，會將其依附在鋼筋混凝土構件上，并且采取優(yōu)質鋼管作為主體材料，利用螺栓對接頭實施連接，嚴禁采用焊接的方式。

一般情況下都是利用鋼扣件以及螺栓等對懸挑式外腳手架進行連接，對于關鍵性位置要實施必要的加固[2]。此種腳手架具有較高的安全性、適應性以及靈活性，越來越受到施工單位的青睞。同時此種腳手架能夠多次進行使用，防止施工所產生的材料浪費，有效減小施工成本，提升建筑工程效益。

1.2 懸挑式外腳手架結構形式

隨著城市化進程的不斷加快，城市土地供應量逐漸縮小，建筑逐漸向著更高的空間發(fā)展。在此背景下，懸挑式外腳手架在施工時能夠更顯優(yōu)勢。另外，現(xiàn)代社會對于環(huán)保節(jié)能方面也有了更高的要求，特別是對于能耗較高的建筑領域來說，更是要求其快速向著節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展。因此，建筑施工中以節(jié)能環(huán)保為主的工程設備逐漸成為各方的選擇偏好。

懸挑式外腳手架由于具有多次利用、施工簡便等特點成為了高層建筑工程施工中最為主要的設備，越來越多的應用到了高層建筑施工中[3]?？偟膩碚f，懸挑式外腳手架結構主要包括4 種形式，分別為挑梁式、挑拉式、撐拉結合式和挑撐式。其中，挑梁式為懸挑式外腳手架最主要的搭建形式，采用型鋼為材料進行搭設。

2 懸挑式外腳手架搭設和拆除的關鍵點

2.1 腳手架搭設的關鍵點

外腳手架搭設的基本流程為：進行工字鋼以及吊環(huán)加工→進行吊環(huán)的預埋→進行工字鋼的架設→通過木楔進行工字鋼以及鋼管的加固→搭設雙排鋼管架→實施拉桿加固→進行架板的鋪設以及相應安全措施驗收。

（1）搭設的過程中，一般情況下都是將懸挑腳手架設置在20 m 左右，若是達不到此標準就要設置相應的分段卸載設備，從而保障搭設質量以及可靠性，進而保障施工的安全性和便利性。

（2）在腳手架主節(jié)點設置過程中，為了保障其安全性，需要進行橫向水平桿設置，并且采用直角方式將橫向水平桿和扣件緊密連接。

（3）為了保證腳手架的安全性，一定要設置縱橫向掃地桿，其中橫向掃地桿要通過直角扣件設置在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上，縱向掃地桿也要采用直角扣件固定到立桿上，確保其和底座距離不高于200 mm。若是立桿基礎高度有所差異，那么一定要保證位于高處的縱向掃地桿向位于低處延長兩跨和立桿固定，確保高低差不高于1 m。

（4）在對立桿進行接長時，除了頂層、頂部可以采取搭接的方式之外，其他所有部分都要對接口實施連接[4]。同時要利用連墻件將立桿緊固連接到建筑物上，也要保證連墻件具有較強的承載性能。另外，要保證腳手板和架體的可靠連接，防止發(fā)生傾覆問題。

（5）為了確保搭設安全性，需要通過密目網對懸挑腳手架外側立面進行安全防護，必要情況下可以在密目網外部設置鋼絲網。同時，也要通過設置安全通道以及斜道等來確保人員安全。在進行腳手架搭設時需要按照施工進度來進行，連墻件以及剪力撐等也要隨著立桿、縱橫水平桿等同時搭設，嚴格控制搭設高度，確保一次搭設高度不能超過相鄰連墻件之上兩步。

2.2 腳手架的拆除關鍵點

在腳手架工程施工過程中，拆除工作是非常主要的環(huán)節(jié)之一，建筑工程施工完畢后要立即將腳手架拆除掉。以往拆除腳手架過程中存在著一定的危險性以及相關隱患，所以要采取針對性措施進行應對。

首先，在正式拆除前一定要對建筑工程進行徹底的有效清潔，同時遵照工程質量標準實施審核。另外，在進行工作時一定要定期對腳手架進行全方位檢查，保證腳手架不存在安全隱患，若是發(fā)現(xiàn)了拆除腳手架時可能存在的安全問題一定要第一時間對其實施整改以及加固，從而確保在拆除腳手架時不會產生危險問題。

其次，要對腳手架拆除過程中的相關工作人員（包括具體施工人員、檢查人員、監(jiān)護人員等）實施徹底的交底，重點包括拆除范圍、拆除數(shù)量、拆除順序以及拆除方法等。特別是加強相關運輸設備的使用情況，同時要對具體工作進行科學指揮。

最后，在進行腳手架拆除工作時往往是在垂直方向共同實施，所以在實施過程中要預先做好其他垂直方向的工作。另外，為了保證安全性，需要在拆除區(qū)域周邊標識出危險區(qū)域，樹立明顯的標識，并防止無關人員隨意進出。

3 工程具體案例分析

3.1 工程概況

某高層建筑三期工程包括4 棟建筑（10#、11#、12#、13#），總體建筑面積達113 389 m2，為框架—剪力墻結構，基設計為鋼筋混凝土預制樁，使用年限50 年，建筑抗震按丙類設計[5]。由于該建筑為商業(yè)+高層住宅樓，每個單體工程都具有比較多的凸窗，外部載荷復雜，大大增加了架體節(jié)點的施工處理難度。因此，案例工程應將細部構造處理作為懸挑外腳手架搭設施工質量控制的重點。

3.2 懸挑式外腳手架搭設關鍵點

3.2.1 搭設控制關鍵點

（1）要在墻體預留大孔洞穿透工字鋼（采用3 m 長工字鋼、按照1.5 m 間距進行），保證工字鋼和外墻面相垂直且伸出1.5 m，并且要確保工字鋼內部伸入到預埋吊環(huán)（固定在混凝土板內部）中，利用木楔將其固定。為確保外架結構具有較好的剛度以及穩(wěn)定性，可以在工字鋼兩側加設鋼管和扣件，再利用鋼絲繩進行綁定加固。

完成工字鋼設置后，將兩根掃地桿橫向設置在上表面，并與墻體保持0.5 m和1.4 m 的距離，在掃地桿上架設雙排鋼管架（兩者相距1.5 m）。進行下斷層材料拆除時，一定要確保在上隔斷層搭設完成后才能實施。為了保證穩(wěn)定性，外排架上每相隔5 跨就要進行豎向剪力撐的設置，確保斜桿和地面呈50°～60°的夾角。拆除過程中需要先在距離外墻2 ～2.5 m 范圍內設置安全防護欄，確保拆除過程的安全性。圖1 為腳手架立桿與挑架的連接示意。

圖1 腳手架立桿與挑架的連接示意

（2）根據建筑的具體結構，可以將拉鋼索用鋼筋環(huán)預埋在5、9、13、17 等不同樓層的頂板位置，要將鋼絲繩鋼索的其中一頭固定在距離工字鋼懸挑端頭10 cm 的位置，而另一頭固定到結構框架的梁頂位置。完成混凝土澆筑3 d 或者拆模2 d 后要通過鋼絲繩倒鏈收緊工字鋼底以及立桿節(jié)點，利用花籃螺絲將卡頭位置固定，并且在進行雙排架的搭設作業(yè)時一定要在確保立桿、工字鋼等不脫離的基礎上繼續(xù)收緊鋼絲繩。

（3）完成工字鋼支座安裝后，要遵照設計標準實施相應部分的搭設，包括腳手架立桿、水平桿、掃地桿、連墻桿等。對于立桿來說，要嚴格控制其縱橫距離以及步距分別為1.5 m、0.8 m、2.0 m，同時為了確保腳手架的性能穩(wěn)定性，在底部位置要采用長度有所差異的鋼管實施拼接，并且要保證接頭在高度方向錯位50 cm 之上，避免在同步同跨內出現(xiàn)相鄰的接頭。另外，立桿底部工字鋼上要焊有鋼筋頭，并且設置縱橫向掃地桿。

（4）要在腳手架的外側立面連續(xù)設置剪力撐，利用搭接的方式對斜桿進行接長。為了確保斜桿的穩(wěn)定性，一旦所搭接的斜桿長度大于1 m，就要采用旋轉扣件（至少3 個）將其固定。利用旋轉扣件將剪力撐斜桿固定到橫向水平桿外部端頭位置，需要注意的是，務必要控制扣件中心線和主節(jié)點距離小于15 cm，同時也要保證剪力撐寬度在4 跨以上，其斜桿和地面呈50°左右的角度。

3.2.2 材料的選擇

根據此工程具體情況，采用性能滿足《直縫電焊鋼管》（GB/T 13793—2016）相關標準的常規(guī)鋼管即可，重點在于一定要確保鋼管材料表面的光潔性，嚴禁產生質量問題，如毛刺、裂縫、結疤、銹蝕等，同時在正式進行施工前加強現(xiàn)場的質量檢驗，保證鋼管的關鍵參數(shù)指標（內外徑、壁厚、彎曲變形等）控制在設計標準范圍內，并通過涂刷防銹漆的方式進行保護[6]。

對于高層建筑來說，懸挑式腳手架搭設時不但對鋼管材料要求較高，同時對于扣件材料也有較高要求，一定要保證其滿足《鋼管腳手架扣件》的標準規(guī)范。在扣件材料進入到施工現(xiàn)場后要對其進行抽樣檢查，在實際使用時要對其進行仔細挑選，采用高質量扣件。如在施工時出現(xiàn)螺栓緊扭力矩超過35 kN.m 的情況，則一定要避免扣件被破壞[7]。

3.2.3 穩(wěn)定以及安全性驗算

（1）本工程懸挑式外腳手架搭設施工過程中的工字鋼間距為1.5 m，鋼管架搭設高度為15.5 m，Ф48 鋼管設計重量為40.5 N/m，扣件重量為10 N/個，規(guī)格3.0 m×25.0 m（長×寬）竹板架重量為80 N/個，施工荷載2 700 N/m2的情況下，若超載系數(shù)為2.0，動力系數(shù)為1.3，則工字鋼所承受的豎向荷載W為：

式中：W1為鋼管重量，取3 564 N；W2為附加載荷，取2 650 N；W3為扣件重量，取245 N；W4為竹板架重量，取460 N。以上述指標計算所得工字鋼承受豎向載荷為17 989.4 N。對于懸挑構件來說，其彎矩極限值出現(xiàn)在支座位置，彎曲強度的計算公式為：

式中：Mx、My分別表示截面繞x軸以及y軸的彎矩，分別取150 KN˙m、120 KN˙m；Wnx、Wny分別表示x軸以及y軸凈截面模量，可以查表得到其具體值為102 N/cm2；rx、ry分別表示截面塑性指數(shù)，取1。以上述指標進行工字鋼彎曲強度計算得出結果為148.24 N/mm2。此工程主要采用的為3 號工字鋼（抗彎輕度215 N/mm2），高于彎曲強度計算值，說明工字鋼即使受到最大施工載荷作用也具有足夠的安全性[8]。

（2）鋼絲繩的強度驗算。懸挑架工字鋼端部采用鋼絲繩進行固定，鋼絲繩與外墻呈60°以上夾角，其設計安全系數(shù)為3.5，并且破裂拉力換算系數(shù)設定為0.85。此鋼絲繩允許最大承載拉力計算所得為125 kN，滿足設計標準規(guī)定。

4 結語

目前，懸挑式外腳手架的應用越來越廣泛，在腳手架搭設過程中要嚴格把控施工質量，并定時對其進行檢查和維護，確保建筑工程的安全性。懸挑式外腳手架不但可以應對各種高度外腳手架搭設需求，同時也可以按照施工具體需求進行單獨拆除，能夠適用在不同類型高層建筑結構施工方面。本文主要闡述了懸挑式外腳手架搭設施工技術方面的內容，以期為高層建筑施工提供良好的參考和幫助。