1、 懸挑多排腳手架施工工法 天元建設集團有限公司 宋文先 張德杰 葛同超一、前言隨著建筑工程造型越來越復雜，傳統的落地式雙排外腳手架雖然可以搭設多排，但是占地面積大，搭設高度有限，腳手架地基承載力要求高，并且影響地下室的后續施工，雙排懸挑腳手架雖能解決上述問題，但只適合外形規整的建筑物。為了解決建筑物懸挑構件上下長度不一給搭設外腳手架帶來的難題，我公司組織技術人員進行精確計算、反復論證，并經過多次現場實踐，總結經驗，逐漸形成了一套行之有效的利用工字鋼懸挑多排腳手架的施工方法，經過加工、提煉形成為工法。目前，該工法經過大量的工程實踐，效果顯著。采用此工法施工的臨沂市疾病控制、衛生監督、緊

2、急救援指揮中心等工程已被省建管局評為“山東省建筑業新技術應用示范工程”。二、工法特點2.1、在原懸挑雙排腳手架的基礎上增加為多排，滿足了各結構層懸挑構件的安全防護要求。2.2、為逐層外挑構件搭設腳手架奠定了理論基礎，具有較高的指導意義。2.3、腳手架搭設方式靈活，可應用于各種不同懸挑構件的懸挑腳手架的搭設。三、適用范圍該工法可廣泛應用于結構外形傾斜較大或球形框架、框剪結構的建筑物。四、工藝原理4.1、懸挑多排外腳手架主要采用在懸挑工字鋼上站立多排鋼管搭設外腳手架，方案確定時，充分考慮外架在懸挑結構上的荷載及懸挑結構的承載能力，采用不拆除懸挑結構的模板支撐體系的方法以保證懸挑結構在外架的作用下保

3、持結構安全。4.2、荷載分析：本支撐體系具體包含兩個部分，一是外架體系，一是內架體系；由于建筑物在頂層結構外挑長度達到5.2米，為保證工字鋼的穩定性及建筑物結構安全，只有先拆除外架，卸掉混凝土懸挑構件外加荷載的基礎上，才能拆除混凝土懸挑構件的支撐體系，這樣就化懸挑為非懸挑，既能保證結構安全又能保證外挑腳手架的安全施工，其受力分析如下圖4.2。內腳手架風雪荷載施工荷載 懸挑工字鋼工字鋼自重 建筑物懸挑結構混凝土自重建筑物外架自重圖4.2懸挑多排外腳手架受力分析圖4.3技術分析方案設計時，綜合考慮外挑腳手架的外挑工字鋼受力情況，外挑工字鋼在樓內受力情況及所需鋼筋拉環情況，工字鋼與混凝土接觸處混凝土

4、受力情況及工字鋼的受剪情況，確定懸挑腳手架受力情況。首先選擇最大受力單元，進行荷載傳力途徑分析，繪制最大彎矩圖進行計算、驗算，詳見懸挑支撐計算單元圖4.3-1、圖4.3-2彎矩圖、剪力圖。圖4.3-1懸挑支撐計算單元 圖4.3-2彎矩圖、剪力圖五、施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程施工準備編制施工方案預埋件預埋、工字鋼擺放外架搭設內架搭設臨時避雷焊接頂層混凝土澆筑至強度達到100%最上一步內架拆除最上一步外架拆除以下各層內外架逐步拆除底步內架拆除底步外架拆除。5.2操作要點5.2.1工字鋼切割、焊接用切割機將18工字鋼按照所需長度切割，并在工字鋼上承擔鋼管的位置上焊接15高DN25鋼管（見圖

5、5.2.1）。圖5.2.1工字鋼與鋼管連接處示意圖5.2.2工字鋼擺放1)、根據技術交底要求制作錨固鐵件，現澆板鋼筋施工時將錨固拉環預埋（詳見下圖5.2.2-1），鐵件錨固端要安裝在底板筋下面。同一根工字鋼的錨固鐵件需拉通線校核，以確保位置正確。圖5.2.2-1錨固件預埋圖2)、本層混凝土澆筑完成，混凝土強度達到70%后開始擺放工字鋼，以免影響錨固鐵件和混凝土強度。工字鋼外挑長度為結構件的外挑長度加雙排腳手架的寬度再加外架內立桿距建筑物的距離（建筑物外腳手架外觀如圖5.2.2-2)。圖5.2.2-2懸挑多排外腳手架立面圖3）、鋼絲繩柔性卸荷采用鋼絲繩拉緊工字鋼懸挑端，用倒鏈預拉緊，使工字鋼在同

6、一受力平面。確保鋼絲繩無延伸受力，以免架體變形過大，影響混凝土構件質量。鋼絲繩端部用5個繩卡卡緊（詳見圖5.2.2-3）。圖5.2.2-3鋼絲繩固定圖5.2.3、桿件安裝桿件安裝的工藝流程為：立桿、水平桿剪刀撐連墻件鋪腳手板扎防護欄綁扎安全網。5.2.4、避雷設施：腳手架的四角設避雷接地，與基礎鋼筋相接，接地電阻小于30。5.2.5、懸挑工字鋼的計算因外挑腳手架采用三層懸挑一次，所以需懸挑的最大高度為3.7×3=11.1m腳手架本身的計算較為成熟，本工法不再計算，下面進行工字鋼的穩定性計算：按結構施工二層作業計算，參照施工手冊：恒載：Gk=11.1×（0.1089+0.11

7、13）+2×1.5×0.2356×1.5=4.73KN工字鋼自重：24.143×2.7=0.652KN活載：Qk=2×1.5×1.8=5.4 KN則工字鋼所受的荷載為：1.2×(4.73+0.652)+1.4×5.4=14.03KN計算簡圖5.2.5-1如下：圖5.2.5-1按最不利荷載考慮，將P1、P2疊加到P3、P4，并按P3=P4得出P3=P4=7.015KN，得5.2.5-2簡圖如下：圖5.2.5-2從上圖可以看出N2點受力最大，出于安全考慮，假設N2點承受全部壓力，得出2.1 N2=1.8 P3+3.6

8、P4得：N2=18.038 KN則工字鋼Mmax=1.8 P3+3.6 P4=37.881 KN·mVmax=P3+P4=14.03 KN選用18號工字鋼，各項參數如下：18號工字鋼   A =30.60 cm2    Ix =1660cm4    Wx=185.00 cm3    ix =7.36cm   由=M/W=37.881×106/185×103mm3=204.76205 N/mm3 符合要求 =V/A=14.03×103N/3060

9、mm2=4.59170N/mm3 符合要求驗算固定工字鋼的錨固件抗拉承載力：我們預埋件采用16鋼筋，按安全系數為3計算：8×8×3.14×210×2=84.4KM18.038×3=54.12KN所以錨固件安全5.3勞動力組織按照一個生產班組組織人員（見表5.3）表5.3  勞動力組織用表工種人數備注輔助工3搬運材料架子工6工字鋼擺放，外架搭設塔吊工1材料吊運技術員1預埋件位置、焊接、現澆結構的觀測安全員2搭設過程中的安全監督六、材料與設備6.1、安裝材料18工字鋼、48×3.5鋼管、扣件、密目網、平網、鋼絲繩。6.2、安裝機

10、具鋼卷尺、塔機、鋼筋切斷機、套絲機、彎曲機。七、質量控制7.1、工程質量控制標準7.1.1支撐體系所用鋼管、工字鋼、錨固鐵件其質量應符合碳素結構綱（GB/T700）中Q235-A級鋼的規定。扣件質量符合鋼管腳手架扣件（GB15831）規定。鋼絲繩質量符合GB5972規定。 7.1.2搭設要符合JGJ130建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范要求和驗收標準。錨固鐵件焊接必須符合GB50205-2001鋼結構工程施工質量驗收規范的驗收要求。7.1.3、腳手架安裝允許偏差（見表7.1.3）：表7.1.3懸挑腳手架安裝允許偏差 項次項目技術要求允許偏差（mm）示意圖檢查工具1立桿垂直度最后驗收垂直度2

11、080m±100用經緯儀或吊線和卷尺下列允許水平偏差（mm）搭設中檢查偏差的高度（m）總高度<20mH10±72間距步距縱距橫距±20±50±20鋼卷尺3縱向水平桿高差一根桿的兩端±20水平儀或水平尺同跨內兩根水平桿高差±104水平桿外伸長度偏差外伸500mm50鋼卷尺5扣件安裝同步立桿上兩個相隔對接扣件的高差a500mm鋼卷尺立桿上的對接扣件至主節點的距離ah/36水平桿上的對接扣件至主節點的距離ala/3鋼卷尺7扣件螺栓擰緊扭力矩4065N·m扭力扳手7.2質量保證措施7.2.1.剪刀撐的搭設是將斜桿扣在

12、立桿上，斜桿扣件與立桿接點的距離不大于20cm，最下面的斜桿與立桿的接點離地面不大于0.2m，剪刀撐搭接長度不少于1m，搭設間距為915m，超過24m滿搭剪刀撐，以保證架體的穩定性。7.2.2.腳手架各桿件相交、伸出的端頭，均應不小于10cm。7.2.3定人觀察荷載增加懸挑體系變形情況，并配備照明設施，為動態過程控制及時提供信息。八、安全措施8.1、搭設腳手架人員必須戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。8.2、作業層上施工荷載不得超載，不得將混凝土輸送管固定在腳手架上，嚴禁懸掛起重設備。8.3、搭拆腳手架時，地面應設圍欄和警戒標志并派專人看守，嚴禁非操作人員入內。8.4、按照建筑施工安全檢查標準（J

13、GJ59-99）定期檢查，發現隱患及時處理。8.5、當有5級或5級以上大風和霧、雨、雪天氣時應停止腳手架搭設與拆除作業。雨雪后上架作業應有防滑措施并應掃除積雪。九、環保措施9.1、成立施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，隨時接受主管部門的監督檢查。9.2、嚴格執行建筑施工安全檢查標準（JGJ59-99），施工現場做到“兩型五化”，創建安全文明型、衛生環保型工地。9.3、工字鋼防腐油漆、稀料要封閉保管好，不得遺灑污染環境。9.4、避免夜間施工，以免影響居民休息。十、效益分析10.1經濟效益以濟南信息通信與外包產業基地工程為例，采用懸挑

14、腳手架，縮短工期23天。直接經濟效益：當時周材租賃費每月52萬元，23天為52÷30×23=39.87萬元。管理費用：每月工資90201.49元，23天為90201.49÷30×23=69154.48元總費用：398700+69154.48=467854.48元10.2社會效益10.2.1、順利達到了節點控制工期要求，贏得了監理單位、建設單位的一致好評。10.2.2、通過混凝土構件懸挑部分內腳手架不拆除，化懸挑為非懸挑，確保了工程主體質量和施工安全。主體施工期間，順利通過了省級安全文明示范工地的驗收，評審專家高度贊揚了外腳手架的搭設工作。進一步提高了我公司的社會信譽。十一、應用實例該工法在我公司已得到了廣泛的應用，現將應用情況介紹如下： 11.1、臨沂市疾病控制、衛生監督、緊急救援指揮中心工程建筑面積2.2萬，地下一層，地上19層，結構總高度79.6m，南立面為曲線形，中間最大挑出長度4.9m，施工過程中，我們在工程南側1-10層采用懸挑多排腳手架，保證了工程質量和施工安全，達到了預控目標。11.2、濟南信息通信與外包產業基地工程建筑面積15