高层建筑施工中外墙挂架的应用

高层建筑施工中外墙挂架的应用

周桂君

中国建筑第二工程局有限公司 河北省廊坊市 065000

摘 要：悬挑式脚手架是高层建筑外墙施工中不必可少的安全保障设施，其在安全系数上远远高于其他落地脚手架，且费用较低、搭建时间短。本研究尝试讨论悬挑式脚手架的类型及其在高层建筑施工中的应用措施、设计计算要点，旨在为高层建筑外墙施工提供安全保障条件。

关键词：高层建筑；悬挑式脚手架；应用

引 言：

悬挑式外脚手架是一种利用悬挑在建筑物上的支承结构搭设的施工用脚手架，架体的垂直方向荷载通过悬挑支承结构传递到主体结构上，因此其全部荷载都最终通过悬挑结构传递给建筑结构，可见，悬挑式脚手架的关键是悬挑结构，脚手架记过的强度、刚度和稳定性必须达到响应标准，且能够和建筑结构可靠连接，以将脚手架的荷载安全地传递给建筑结构。

我国高层建筑建设施工要求和工艺水平在不断提升，施工难度随之加大，因此对施工安全管理更为重视，悬挑式脚手架的应用范围也在不断扩大，施工方在明确施工要求和安全管理要点的基础上，做好脚手架设计和搭建工作，以为工程施工安全和质量提供保障。

1.悬挑式脚手架的类型

在分类上，悬挑式脚手架一般可分为每层一挑或是多层悬挑。为了有效提高高层建筑施工的质量，在使用悬挑式脚手架时，必须运用正确的搭设规范。

1.1普通钢管悬挑式脚手架

普通钢管悬挑式脚手架在高层建筑垂直墙面施工中应用频率较高，基于墙体结构的三脚架搭建起来，在施工安全保障中是重要的基础设施。常用分段搭建方式，高度范围介于2-6层，需要使用2-3段挑架。该类型的脚手架优势显著，灵活性和便捷性较高，就地取材还可以节约资源。在二段架体搭建完成后，脚手架要进行拆除，得到的材料在其他施工环节可以二次利用。但该类型的脚手架也存在后续施工难度大、三角桁架的安全性不高、易受脆性破坏等缺陷。

1.2型钢悬挑脚手架

型钢悬挑脚手架搭建于固定楼板上，以分段搭建方式进行，在平直墙面施工中广泛应用，搭建高度一般为4-8层。型钢悬挑脚手架高度比较高，布设灵活、搭建方便、安全性好，称重功能突出，因此对于施工高度较高的高层建筑来说比较适用，不过随着楼层增高架体承受的重量也会随之提升，型钢存在变形风险。在搭建型钢悬挑脚手架时，可以采用交替翻升的搭建方式，可以提高对拆除材料的利用率，所以搭建的成本也比较低^[1]。该类型的悬挑脚手架的主要缺陷就是连墙杆件的大量适用，外墙装修难度增加，且设计过程中需要考虑到的影响因素比较复杂。

1.3挑脚手架

挑脚手架具有更好的灵活性，在大跨度的高层建筑施工中应用广泛，也可满足特殊部分的施工需求，不受建筑高度限制，适用性强。该类型脚手架的缺陷在于其通用性能不佳，多数为特制型号，伴随而来的还有造价比较昂贵的问题。

2.悬挑脚手架在高层建筑施工中的应用

为保证悬挑脚手架在实际应用中发挥应有作用，就需要做到以下几点：

其一，垫层与底板位置的定位线设计是悬挑脚手架搭建施工中的一大要点，从第一根立杆立起开始，每隔6根立杆设计一个抛撑，埋于地下的部分不能多于200mm。在架设到第一层的顶梁板之后，确定固定件位置后，应用两步三跨的拉结方式，同时将所有扣件等固定好，其力矩应控制在40-70N之间。此外，不包括操作层在内的各个层面，应做到每隔12m铺设一层脚手架，如果在施工中遇到门洞，可以选择两个左右的立杆，用于悬空立杆与斜杆的使用，这样就可以使荷载分布在两面立杆上。

其二，悬挑式脚手架的搭建计划应该和施工进度相协调，基于相邻的连墙件位置确定脚手架的搭建高度，保证连墙件、剪刀撑都与立杆或水平杆相符。脚手架搭建施工中选择浇筑完成度良好的部位设置立杆，脚手周围设计排水沟以排出积水。

其三，要保证所有立杆都有底座，且在底座上方200mm还要设计一定的纵向与横向扫地杆，并用十字扣件将其扣牢，以便做好立杆与接头位置的搭设，对于搭接长度也要控制在1.0m。对于搭接部分，最好用三个扣件，立杆与接头之间应做到错开，两个相邻的立杆的错开距离应在一步架以上，但要避免相同步架上相邻立杆出现对接情况^[2]。

其四，在应用横杆与稳定系统的过程中，应保证小横杆可以水平放置在大横杆上，且与大横杆在交叉位置构成十字扣件，特别是在架板的接头位置要选择使用两根小横杆，同时搁置好两个相邻的板头，但值得注意的是在这一过程中应避免随意拆除，小横杆伸出的长度也要保证不超过大横杆长度的150mm。在搭设脚手架的过程中，要做到随主体上升，高度应在操作层的1.5m左右。在搭设通行过桥的过程中，对于两边的高度应在1.2m左右，并在上下使用两道栏杆，下部与桥面之间的距离在200mm以内，如果存在坡度，可以适当的增加一些防滑条等^[3]。随着建筑楼层逐渐升高，悬挑脚手架的称重情况也会随之变化，出现变形的风险增加，在脚手架搭建过程中建议应用翻升的搭建方式，对拆除的材料进行在利用，以达到节约施工成本的目的，为建筑施工企业的经济效益提供保障。同时，要客观看待悬挑脚手架施工中存在的一系列问题，比如不同类型的脚手架在搭建过程中可能存在后期维护难度大或者成本高、应用连墙接件过多等缺陷，预防不良事件发生的有效措施就是优化设计和施工质量管理，尽可能规避施工设计缺陷。

3.悬挑式脚手架设计计算要点

3.1脚手架架体计算内容

脚手架架体的计算内容涉及到纵向以及横向的水平杆受弯时其构件强度、连接扣件抗滑承载力的计算；对墙体强度、稳定性以及连接的强度进行计算；对立杆的稳定性进行计算；对架体当中需要承担受弯的构件变形进行验算等^[4]。

3.2悬挑结构的计算内容

参照悬挑式的脚手架荷载传递规律，需要进行计算的悬挑结构涉及到的内容有:对斜拉索的抗拉强度进行计算；对下撑杆的强度以及稳定性等方面展开计算；对型钢底梁进行计算(这其中的计算又涉及到诸如抗弯的强度、抗剪的强度、局部承压的强度、整体的稳定性以及挠度等) ^[5]。

3.3悬挑结构与建筑结构的连接计算

悬挑结构与建筑结构的连接方式由于施工现场实际情况的不同而有所不同，为实现两者之间的良好连接，需要进行计算的因素有：吊环强度；螺栓、焊缝的抗拉、抗剪值；同时还需要对建筑结构的混凝土局部抗压进行验算。悬挑式的脚手架设计需要计算的内容涉及甚广，诸如力学、混凝土结构以及钢结构等，在实际的施工方案设计之中进行计算时还必须结合脚手架荷载传递特征展开全面细致的分析，在综合全面考虑的基础上确定所需要进行计算的内容以及计算所需要使用的方法，确保计算正确无遗漏。

结束语：

总的来说，悬挑式脚手架在高层建筑外墙施工中的应用价值突出，因此施工范围广泛，可以体现建筑施工单位的文明施工理念，树立良好的企业形象。悬挑式脚手架相比较其他脚手架来说优势突出，可以提升建筑施工安全系数，为工程安全和质量提供保障，尤其是高层建筑施工风险因素更复杂，施工单位要重视对悬挑式脚手架的搭建施工和管理工作，以为企业获得良好的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]李倩.悬挑式外脚手架高层建筑搭设技术探讨[J].四川水泥,2019(04):140.

[2]韩大命.高层建筑外墙施工中悬挑式脚手架的应用探讨[J].市场周刊·理论版,2019(47):2.

[3]周起良.高层建筑外墙施工中悬挑式脚手架的应用探讨[J].建筑工程技术与设计,2017(11):2.

[4]肖启银.高层建筑外墙施工中悬挑式脚手架的应用探讨[J].四川建材,2017,43(04):2.

[5]何军.试论基于绿色施工管理理念下如何创新建筑施工管理[J].四川水泥, 2018(02):1.