悬挑式脚手架在高层建筑工程中的实施

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:张雪飞
[导读] 摘要:悬挑式脚手架在高层建筑工程中的实践,具有受地形、建筑结构的影响较小,操作简单、灵活,安全性高等优点。
        中国能源建设集团广西水电工程局有限公司
        摘要:悬挑式脚手架在高层建筑工程中的实践,具有受地形、建筑结构的影响较小,操作简单、灵活,安全性高等优点。为了验证悬挑式脚手架在高程建筑项目中的实践效果,本文基于工程实例,对悬挑式脚手架的各个实施要点进行全面分析,希望为相关施工作业人员提供一定的参考。
        关键词:悬挑式脚手架;高层建筑;设计;施工
        引言
        悬挑式脚手架是指架体结构卸荷在附着于建筑结构的刚性悬挑梁(架)上的脚手架,这是目前建筑施工过程中主要的安全防护形式之一。在实际搭建过程中,必须要有相应的施工图纸,并规范安装流程,充分发挥脚手架的应用价值。
        1概述
        所谓悬挑式脚手架,指的是安装于建筑刚性悬挑梁位置的脚手架,具有缩短工期、操作便捷、投入低等众多优点,在建筑装修与主体施工时采用悬挑式脚手架,能够有效地提升施工的安全性和加快施工进程。悬挑式脚手架主要包括挑脚式脚手架、型钢悬挑式脚手架以及钢管悬挑式脚手架等,根据建筑结构和施工现场的实际状况,采用相应类型的悬挑式脚手架。3种悬挑式脚手架的特点如下。
        1)挑脚式脚手架挑脚式脚手架通常应用在跨度较远的工程项目中,具有适应能力强、灵活性高等优势,尤其是在高层、特高层建筑以及特殊部位施工项目,建筑高度不会对挑脚式脚手架的安装产生影响。但是,挑脚式脚手架需要提前特制,成本较高,导致其应用范围较窄。
        2)型钢悬挑式脚手架型钢悬挑式脚手架在平直墙面建筑领域的应用范围较广,实践施工过程中运用分段搭设的方式,安装在楼板上。由于型钢的刚度非常高,所以型钢悬挑式脚手架的强度非常高,在建筑工程应用中具有非常高的安全性。但是,型钢自身重量较大,随着建筑层高的增加,脚手架搭设高度不断地提高,脚手架受自身重力的影响,会导致脚手架型钢产生变形,甚至会对建筑工程的整体安全性和稳定性产生不良影响。同时,在实践过程中需要设置一定数量的连墙杆件,施工难度较大,通常应用在层高较低的建筑项目中。
        3)钢管悬挑式脚手架钢管悬挑式脚手架通常在建筑墙面三脚架上进行安装,该种脚手架具有安装灵活、操作简单以及资源利用率高等优势。在建筑工程运用过程中,为了提升可靠性和稳定性,通常选用分段安装的模式,作业人员在进行三角桁架安装时,可以利用施工现场的钢材,操作方便,但是缺点是三角桁架可能会出现脆性破坏甚至断裂的情况,安全性相对较差,搭建高度一般不超过6层。
        2建筑施工悬挑式脚手架的基本结构及特点
        2.1特点
        悬挑式脚手架是目前建筑施工单位常用的一种脚手架搭建方式,其每一节的脚手架搭建高度都有严格的规定。这种搭建方式虽然较为烦琐,但安全等级较高,能满足施工单位在进行高层、超高层建筑施工时对安全性的基本需求。同时,这种搭建方法的结构较为牢固。从使用的材料方面来看,常见的材料就是钢材,这是由于钢材具有自重轻、稳定性高的特点,符合脚手架的搭建需求。
        2.2结构形状及设计要求
        由于悬挑式脚手架的悬挑钢梁起着传递整体荷载的作用,施工人员须合理设置脚手架的搭建形状,并科学计算脚手架的高度、垂直度等基础数据信息。还需结合国家规定的施工安全管理要求进行灵活设置。并应根据施工实际需求制作相应的施工图纸,为建筑施工工作提供基础的安全保障。通常情况下,悬挑架依附的建筑结构应是钢筋混凝土结构或钢结构,不得依附在砖混结构上。悬挑架的支承结构宜采用双轴对称截面的工字钢,不得采用钢管。与建筑结构宜采用可拆卸螺栓压板式锚环连接。
        3悬挑式脚手架在高层建筑的实施要点
        3.1悬挑式脚手架的设计要点
        在制定悬挑式脚手架设计方案之前,需要生产部门、安全部门以及技术部门对高层建筑的施工特征、结构形式等进行分析,对建筑设计图纸进行认真、仔细的分析,尤其是进行悬挑式脚手架安装的位置,需要全面熟悉和理解,然后严格按照操作规程、技术规范、施工标准等,保证设计方案的科学性和合理性。该高层建筑悬挑式脚手架的设计方案表现为:剪刀撑斜杆和地面呈45°,为了保证脚手架的稳定性,需要设置7根跨越立杆;连续墙的间距设置表现为水平4.50m、竖向3.60m;立杆的纵距、步距以及横距分别为1.50m、1.80m以及1.20m。
        3.2悬挑式脚手架的施工要点
        3.2.1施工准备
        1)挡脚板、安全网、钢管等,需要根据落地式脚手架的规范和标准进行选择。
        2)锚固预埋件包括锚固钢筋、锚板、定位钢筋,为了保证施工安全,需要分别采用HPB235级、HPB235级以及Q235A级钢。
        3)连接材料,如螺栓、焊条等,需要严格按照《钢结构设计规范》GB50017-2014进行选择,并且在进场前需要对连接材料质量进行检验,检查其质量证明书,检测合格之后才能进入施工现场。
        4)扣件,悬挑式脚手架不同部位需要采用不同的扣件,在进行扣件选择时,需要准备对接扣件、旋转扣件、单扣件、双扣件以及直角扣件等多种扣件。
        5)型钢,该高层建筑利用工字型钢,为了保证工字型钢质量,需要采用15MnVQ钢或者Q235钢。
        6)施工人员准备,为了保证整体施工进程,在进行施工之前,需要根据项目整体施工方案,做好材料采购、周转以及管理计划,悬挑式脚手架安作业工人员在进场前,也需要进行系统、科学的培训和技术交底,保证所有作业人员了解悬挑式脚手架的作业流程、操作要点等。
        3.2.2底部基础搭设施工
        该项目悬挑式脚手架底部基础搭设施工过程中,采用起重机将工字钢吊运至楼板,严格按照既定的位置做好工字钢的排列工作,现场作业人员协助将工字钢安装在钢筋卡箍内。

在基础搭设施工阶段,在进行主梁位置工字钢安放在钢筋卡箍内后进行焊接施工,钢丝绳的一端固定于墙体预埋吊环内,另一端绑在工字钢上,焊接施工完成后进行充分的拉紧。
        3.3悬挑式脚手架验收要点
        1)对作业人员的现场作业进行检查,保证所有作业人员严格按照安全规范和标准作业,并佩戴安全帽、安全带。
        2)当脚手架高度超过24.0m后,需要对立杆的垂直度进行严格检查,避免立杆垂直度偏差过大,导致脚手架倾斜。
        3)做好螺栓、扣件检查工作,如果出现松动情况,需要及时进行紧固处理。
        4)检查立杆是否处于悬空状态,工字钢如果出现松动情况,则需要及时紧固。
        5)对门洞、连墙件等进行检查,保证其构造满足施工标准和规范。
        6)做好杆件检查,如果出现连接不稳的情况,则需要及时焊接和采用扣件进行强化加固处理。
        4悬挑式脚手架搭建前期的管理工作
        建筑施工工程的安全管理工作贯穿于施工全过程,尤其是对脚手架的管理环节,直接关系到施工人员的工作安全,因此需制订严格的管理机制。
        4.1脚手架的搭建计划
        在搭建悬挑式脚手架之前,施工人员必须结合现场施工环境的实际情况及城市安全文明施工的基本要求制订脚手架搭建计划,详细介绍需使用的搭建手法、搭建时间、具体的搭建步骤及所需使用的材料种类、数量,相关机械设备等。从施工地点来看,由于建筑施工工作是一个周期性较长的工作。因此,如施工工作是在市中心开展,则施工人员在制订搭建计划时,需考虑到脚手架的搭建工作是否会影响到道路交通问题。
        基于落地式脚手架通常都会对交通问题产生一定的影响,所以,悬挑式脚手架成为新时期城市建筑施工时首选的一种安全防护方式。此外,在搭建计划中还应充分考虑经济成本问题。整个计划设计完成后,施工单位需在施工前获得管理部门审核合格的文件信息,然后才能开始后续的施工建设工作,这是保证施工安全的关键环节。
        4.2规范管理机制
        (1)材料及设备管理。个别施工人员在材料选择阶段使用一些不符合施工要求的材料,容易引发安全隐患问题。同时,如施工人员没有意识到自身工作的重要性,工作行为不规范,对于材料和设备缺乏安全管理,会导致材料丢失或由于受潮生锈无法使用的问题,给施工单位造成经济损失。这些都需要进行严格的管理,具体内容包括:对悬挑脚手架所用型钢、管材等材料,首先要检查其型号、外观质量,发现有破损及型号不符合要求的严禁使用;检查进场型钢、管材的出厂合格证与检验报告;此外,还需在操作设备之前进行试运行,检查各个零部件的连接状态。
        (2)人员工作能力及行为管理。施工的安全性与工作人员的操作能力有一定的关系,因此,施工单位在制订安全管理机制时,必须将重点放在对员工的管理上。制订相应的考核机制,结合悬挑式脚手架搭建工作的技术要求,对施工人员进行技术培训及考核,严格禁止施工技术不过关的工作人员参与脚手架搭建工作。这个环节还应对员工进行安全知识教育工作,要求员工在施工过程中穿戴相应的安全防护服饰。
        5悬挑式脚手架的具体搭建流程及相关注意事项
        5.1承重点的选择工作
        由于悬挑式脚手架搭建方法的特殊性,在具体开展搭建工作时,施工人员需将工作重点放在对整体结构承重支撑点的选择上。通常情况下,悬挑钢梁支承点应设置在结构梁或主梁以内的楼板上(不低于C20)。在实际施工过程中,还需遵守以下注意事项。首先,脚手架的支撑点不能选在外伸阳台上或悬挑板上,否则应采取加固措施。其次,如果要将支撑点设置在楼板上时,楼板的厚度不宜小于120mm,否则应采取加固措施。同时,悬挑钢梁宜采用双轴对称截面的型钢(钢梁截面高度不小于160mm)。钢梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置,每一纵距设置一根。施工人员在选择相应的支撑点时,应对建筑物主体结构的承重能力进行测试,确保悬挑式脚手架搭建工作的安全性和合理性。
        5.2脚手架的连接工作
        脚手架的搭建目的是为了保证施工人员的人身安全,防止高空坠物给人们日常出行带来危险。因此,施工人员必须保证脚手架之间连接的紧密性。同时,在后续施工过程中还会涉及拆卸脚手架的问题,这就要求施工人员要以方便拆卸为前提连接脚手架。基于此,通常施工人员不会选择焊接的方式进行连接,这会给脚手架的搭建和拆卸工作带来一定的难度。一般连接方式以绑扎为主,并配合使用一些刚性构件,提高整体脚手架结构的稳定性。这就涉及对绑扎位置的选择以及绑扎顺序的确定,同时,施工人员需采用专业的机械设备对脚手架与建筑物整体结构之间的垂直度与水平度进行测试。在对脚手架进行固定时,需使用直径超过14mm的粗钢丝绳进行吊拉,与建筑物的结构相连。完成之后,再使用直径大于16mm的锚固螺栓固定,留出一定的外挑长度。这是脚手架搭建过程中的关键环节,施工单位需安排专业的管理人员全程进行监督管理。
        结语
        综上所述,悬挑式脚手架以其独特的优势,被广泛地推广和应用在高层建筑工程施工领域。值得注意是,悬挑式脚手架的设计和施工质量,直接关系到施工作业人员的生命安全,为了保证悬挑式脚手架的整体质量,需要根据高层建筑工程项目现场的实际状况,做好悬挑式脚手架的方案设计,严格控制施工工艺流程各个要点,做好施工准备,做好底部基础搭设施工,严格控制搭设施工要点,施工结束后对各个环节进行全面检查和验收,并对各个注意事项进行严格管控。
        参考文献
        [1]吴殿昌,叶龙,廖富兴,等.外锚式悬挑钢管脚手架在商业综合体项目的应用[J].施工技术,2018,(11):152-153.
        [2]杨德嵩,张骏,白洪宇,等.高层悬挑结构模板支架与外脚手架共用悬挑架施工技术[J].施工技术,2018,(S1):291-294.
        [3]曲建军.高层建筑型钢悬挑脚手架设计及施工技术研究[J].建筑安全,2018,33(1):32–34.
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