高层建筑新型花篮式悬挑脚手架施工研究

高层建筑新型花篮式悬挑脚手架施工研究

吴飞飞

中国建筑第二工程局有限公司华东分公司　上海市　200135

摘要：由于近年高层建筑的高度逐渐递增，高层建筑施工外钢脚手架主要是工字钢悬挑脚手架。工字钢悬挑脚手架的型钢梁穿过了建筑的外立面，用Ｕ型锚固环把型钢梁牢牢锚固在建筑结构板面上，尽管该工艺已经实际使用了数十年，但目前仍存在着不少缺陷。基于此，以下对高层建筑新型花篮式悬挑脚手架施工技术进行了探讨，以供参考。

关键词：高层建筑；新型花篮式；悬挑脚手架；施工研究

引言

近年来随着各地城市建设工作的不断推进，加之土地资源的紧张，城市新建建筑的高层化趋势已经较为显著，对于高层建筑而言，其对脚手架施工技术也提出更高的要求。在这种形势下，花篮螺栓式脚手架因其所具有的诸多优势，有效弥补了传统模式中存在的不足，得到了建筑行业的广泛应用。但花篮螺栓式脚手架的应用尚处于初期阶段，对于更多细节方面的工作仍需进一步研究。

1悬挑脚手架概述

悬挑脚手架通过高度螺栓与框架梁锚固，并且设置可调拉杆与结构连结，形成超静定结构体系。拉杆式悬挑脚手架是在传统悬挑脚手架施工工艺的基础上进行了有效的改进，在保证质量、进度、安全的前提下，在施工过程中无需穿墙安装，规避了对主体结构构件的损坏，不仅能保证主体结构满足质量要求，而且能使各施工工序交叉进行，确保施工现场整洁、美观，从而减少材料和劳动力的消耗，达到降低成本、提高质量的目的。例如，人工费、材料费和二次周转费等都有不同程度的下降。

2花篮悬挑脚手架优势

1)建筑结构损伤小。传统悬挑脚手架需要在外剪力墙和楼板开洞，结构损伤大，而提篮式型钢悬挑脚手架只需要在外墙或边梁预埋螺栓即可，显然对结构的损伤更小。(2)材料利用效率高，经济性好。传统悬挑脚手架型钢主梁的内力分布不均匀程度比提篮式型钢悬挑脚手架要高，导致传统悬挑脚手架的型钢主梁不同部位的材料力学性能发挥程度有极大差异，造成材料利用效率不高，而提篮式型钢悬挑脚手架的型钢主梁材料力学性能发挥程度差异相对较小。此外，与传统悬挑脚手架相比，提篮式型钢悬挑脚手架可以节约50%以上的型钢用量，型钢利用效率高，经济性更好。(3)施工方便，节约工期。传统悬挑脚手架型钢伸入室内的锚固段长度为悬挑段的1.25倍，楼板及墙体均需开洞，施工过程较为复杂，而且后期需要进行洞口封堵和型钢拆除，增加了施工难度。而提篮式型钢悬挑脚手架采用装配式为主，施工速度相对更快。此外，提篮式型钢悬挑脚手架在室内无锚固段，不会影响室内砌筑及楼地面工程的施工。(4)渗漏风险小。传统悬挑脚手架需要在楼板及墙体开洞，而提篮式型钢悬挑脚手架只需在外墙或边梁设置螺栓预埋件。显然，传统悬挑脚手架所开的洞后期均需要进行封堵，而提篮式型钢悬挑脚手架只需进行小洞口封堵工作，不仅能大大降低施工工作量，而且能大大降低建筑结构渗漏风险。

3高层建筑新型花篮式悬挑脚手架施工研究

3.1预埋螺母塑料件

在混凝土浇捣前,根据方案要求在外框架梁上设置预埋件,悬挑钢梁预埋件为180mm,拉杆上拉环为150mm｡采用专用的临时固定螺杆将预埋螺母塑料件紧紧固定于模板上,避免受混凝土振捣影响造成预埋件偏位,在混凝土浇捣完成后拆模前将临时固定螺杆扭出,重复周转使用｡上拉杆､悬挑钢梁的预埋件应尽量安装于同一高度,保证将来拉杆及悬挑钢梁受力的整体性｡所有预埋件应以混凝土面往下10~20cm范围内预埋,保证预埋件受力最大化,提高预埋件使用安全性｡对于悬挑结构,方案必须进行受力计算,验算其受力是否满足要求,必要时设置受力钢筋,混凝土浇捣前应严格检查悬挑结构的钢筋安装质量，确保悬挑构件的施工质量。

3.2脚手架的搭设

（1）搭设立杆，为确保立杆接头能够错开，施工人员采用两种立杆交替放置的方法，这两种立杆的长度不同，分别为6m和4m。立杆采用成品定位桩形式固定于工字钢上，代替既有焊接钢筋头形式。（2）搭设大横杆：将大横杆搭设于立杆内侧。（3）搭设小横杆：使用扣件将小横杆固定在立杆底部。（4）布置剪刀撑和横向斜撑，剪刀撑与地面夹角控制在45°~60°，并确保每道剪刀撑宽度在6m以上，各个剪刀撑间距之间使用3个旋转扣件进行固定。（5）扣件安装：使用直角扣件固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑和横向斜撑，各扣件中心点的相互距离控制在15cm以内。（6）布置悬挑主梁：该环节沿着建筑施工楼层的周边进行布设，每1.5m布置1道，并通过拉墙钢管与建筑物相连接，由此，整体的花篮螺栓式脚手架即初步布置完成,可供施工人员操作使用｡

3.3上部斜拉杆安装

悬挑层上层混凝土强度未达到设计强度百分之70%时,无法安装斜拉杆,脚手架搭设高度不得超过10m｡悬挑层上层混凝土达到设计强度的70%以后,经强度检测后,可以进行斜拉杆安装,斜拉杆紧固后方可再往上搭设脚手架｡斜拉杆上拉点设置于上层混凝土梁的高强螺栓预埋环内,下拉点连接于悬挑型钢梁尾部拉环上｡斜拉杆主要起卸荷作用,斜拉杆中段设置有600mm可调节花篮螺栓,将拉杆拉紧保证拉杆受力,花篮螺栓拧紧扭力不应小于30N·m｡当悬挑梁小于1.8m时可采用单拉杆,长度大于1.8m小于2.4m时采用双拉杆｡采用双拉杆时上拉点两个预埋点间距不应小于100mm,悬挑型钢梁上吊环点也应错开不小于100mm｡当主体结构设有飘窗,飘窗板凸出结构时,斜拉杆上拉预埋点应设置于飘窗板梁下方｡当因为建筑构造斜拉杆必须穿过飘窗或空调板时,需在板面预埋套管,保证斜拉杆平直不弯曲｡

3.4悬挑梁安装

在安装横梁之前，应进行相应的预埋件拉伸试验，选择地板代表梁，嵌入4个高强度螺母，混凝土8天后安装4个225毫米长的高强度螺钉进行拉伸试验。达到抗拉强度设计值后，停止试验，以免损坏结构。通过现场考试后，正式开始实施花篮型横梁安装。具体的安装过程如下。在浇筑悬臂层混凝土之前，应根据深化的设计图提高横梁位置，用专用工具在木板上打洞，嵌入专用高强度螺母部件，在浇筑混凝土的过程中振动时短埋混凝土。完成后，开始喷水，直到强度达到5MPa为止。当混凝土强度达到12Mpa时，安装悬臂钢梁，安装悬臂钢梁时，为了防止I型钢外端向下弯曲，一般I型钢外端应在墙端10-20mm处较高，跳板可安装在10米以下的高度。非管道安装完成后，首先用钢梁开始安装花篮，确保杠杆受到力。只有混凝土强度在20 MPa以上时，才能安装在悬臂层的整个高度(不超过特定尺寸的危险大型施工通常设计在20米以内)。

3.5铝合金模板的优化设计

在项目中，所有建筑的2层以上楼层均为标准层，采用铝合金模板中的K形板进行设计。根据以往的经验，脚手架中悬挑梁工字钢、上拉杆等部位与K形板容易存在空间上的冲突，为避免类似问题再次发生，本次施工中首先应用BIM技术的建模处理功能，对K形板与悬挑工字钢和上拉杆等的冲突情况进行了分析，对出现冲突的节点中的部分K形板进行了替换。这些K形板原宽度为350mm，替换后的K形板在原基础上进行了拆分，分为100mm和250mm高度的K形板进行组合应用，有效化解了可能存在的空间冲突问题。

结束语

与传统脚手架相比，节省了30%以上。采用花篮悬臂脚手架，通过悬臂支撑结构，将所有外部脚手架分成几个部分，并对建筑结构施加力。根据实际施工需要，也可以相对独立地进行拆除或改造。通过花篮悬挑脚手架，可以根据安装高度选择多种结构形式，并通过适用于各种高层建筑结构的施工，大大提高高层建筑的施工质量和安全性。

参考文献

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