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1 概述
随着高层建筑的不断增多，悬挑脚手架在建筑施工中的应用越来越广泛，它与落地脚手架相比，具有投入低、周转快、方便施工、节约工期等优点，在今后较长的一段时间内，仍将大量应用。
悬挑脚手架施工方案是否完整、合理、可靠，是否能正确指导施工人员制作、安装及搭设，是确保架体及施工人员安全的重要因素之一。（JGJ130-2011）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，针对外悬挑脚手架，要求对大、小横杆的强度、刚度，扣件的抗滑移，立杆的稳定性以及连墙件的强度、刚度等进行验算。除此之外，尚应进行悬挑梁的强度、整体稳定性和直杆、拉绳的强度、刚度验算。
2 施工方案编制的主要内容及依据
2.1 悬挑脚手架专项方案编制应当包括以下内容：
①工程概况：工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件；
②编制依据：相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸（国标图集）、施工组织设计等；
③施工计划：包括施工进度计划、材料与设备计划；
④施工工艺技术：技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收等；
⑤施工安全保证措施：组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等；
⑥劳动力计划：专职安全生产管理人员、特种作业人员等；
⑦有针对性较强的、较具体的搭设、维护及拆除等安全技术措施；
⑧计算书及平面、立面图以及节点详图。
2.2 方案编制的主要依据有：JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》、GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50010《混凝土结构设计规范》，个别地区还有相应的地方标准等。
3 施工方案设计要点
3.1 搭设高度
目前悬挑脚手架施工方案编制的主要依据是行业规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011，它要求一次悬挑脚手架高度不宜超过20m，超过时应分段搭设。
方案编制时一次悬挑架高度的确定，整体分段应合理规划，经济合理。每次悬挑架的高度应尽量保持一致。
3.2 参数的设置
一般先根据经验初步设置参数，JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》规定：挑架步距不大于1.8m，横向立杆间距不大于1m，纵向间距不大于1.5m。在方案设计时取最大值。
连墙件一般按两步三跨或两步两跨设置，悬挑钢梁截面高度不小于160mm(悬挑钢梁为槽钢或工字钢)。初步拟定每段悬挑脚手架的高度及各项参数后，再核算外脚手架本身的力学性能，如不能通过验算，则逐个调整参数，继续验算直至强度、刚度、稳定性、节点强度等各项均满足要求。
编制方案时应考虑风荷载的影响，架体随着高度的增加，风荷载的作用会逐渐增大；关于风压高度变化系数：有的悬挑脚手架离地高度相差很大，所以在计算风压高度系数的时候（主要是连墙件设计）应该根据不同的悬挑段的离地高度单独设计（当然同一个悬挑段内建议连墙件布置统一），但是很多时候贪图方便，直接取悬挑最大高度计算，那样设计起来比较方便，但是经济性比较差。其实风压高度变化系数取值应取悬挑架搭设的标高处，而不是悬挑架搭设高度，建议按照每间隔40m左右（差不多两个悬挑段）取一个风荷载高度系数，以确保立杆的稳定性。
3.3 悬挑梁的设置
悬挑架应采用型钢制作的悬挑梁或定型桁架，不得采用钢管。目前悬挑梁多采用普通工字钢或槽钢，由于普通工字钢强度大、刚度好，具有双轴对称截面，受力明确，传力直接等优点，因此得到广泛使用；而采用槽钢作为主挑梁时应有防侧弯措施。
悬挑梁应根据悬挑架荷载及悬挑长度等具体情况加以确定。在《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中又如下规定:
a宜采用高度不应小于160mm双轴对称截面的型钢（工字钢）做悬挑梁结构。
b悬挑梁端部设置定位点，定位点离悬挑梁端部不应小于100mm。定位点可采用长0.2m，直径25-30mm的钢筋或短管。
c固定端长度大于悬挑端1.25倍
d悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。
在实际工程中往往有阳台、飘窗等导致平面较复杂，部分外挑段较长；建筑物转角处即两侧立杆的交汇点，其承受的荷载是最大的，且不易固定，因此应增加最不利、危险性较大的位置进行受力验算。悬挑梁的选用可参考表1。
3.4 悬挑梁长度及固定
悬挑钢梁锚固长度不小于悬挑长度的1.25倍，
悬挑梁尾端应在两处及以上固定于钢筋混凝土梁板结构上。锚固型钢悬挑梁的U型钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16㎜。在建工程中大多数采用预埋倒U型圆钢及穿板螺栓固定，如图1所示
倒U型锚环制作方便、施工简单，被广泛应用实际工程中，但存在木楔固定变形大、可靠性差、水平抗力不足等问题，不利于悬挑梁的整体稳定。
预埋螺栓固定对施工预留孔定位要求较高，在安装过程中需要与人配合安装，不利于对有防水要求的楼板（如厨房、卫生间阳台等）。但预埋螺栓可靠性高、变形小，能有效提高架体的稳定性，还可重复利用，节约成本。但在实际工程却得不到很好的推广应用，其原因归根于施工烦琐，安装时不易固定，材料周转需做保养，现场的螺栓容易被工人拧下、螺栓在施工过程中要加强保护。
根据多年经验，在民用建筑中建议采用采用正U型锚环的锚固，此锚固施工方便，工艺简单，规范可靠，正U型采用f20螺栓预埋，如图2所示。
若设计有悬挑板，应将悬挑梁加长到离悬挑板至少1.5m，锚固点应避开阳台位置，当然如果悬挑阳台太大，则可在阳台加设锚固点，以控制悬挑梁的侧向变形。
悬挑梁锚固端应有2处以上使用HPB235级的f16及以上钢筋固定在钢筋混凝土结构上，如采用螺栓固定，则锚固螺栓不应少于2道，螺栓直径不小于20mm。锚固位置设置在楼板上时，楼板的厚度不宜小于120mm，如果樓板的厚度小于120mm应采取加固措施。锚固型钢的主体结构混凝土强度等级不得低于C20。 3.5 悬挑架架体结构在平面转角处的加强措施悬挑架架体在建筑物转角处是两侧立杆的交汇点，其承受的荷载是最大的，且不易固定，因此应采取加强措施以保证架体的稳定。在建筑结构角部，钢梁宜扇形布置，具体如图3所示；如果结构角部钢筋较多不能留洞，可采用设置预埋件焊接型钢三脚架等措施。具体图4所示：
3.6 连墙件的设置
连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，常取300mm，施工方案一般按两步三跨或两步两跨设置，但是由于层高与步距的整数倍很难匹配，连墙件的位置有可能在洞口等无法设置的地方，正常情况下每根连墙件覆盖面积≤29m2，因此连墙件在洞口等无法设置的位置时可按架体受力面积转换到可搭设的层高位置设置。
3.7 钢丝绳的设置
悬挑脚手架按其受力形式分为斜撑式、悬臂式、斜拉式，目前使用最多的是斜拉式，即普通型钢悬挑、钢丝绳斜拉。
挑梁外端设置单根直径不小于φ14mm的钢丝绳进行斜拉，吊环不宜小于φ20mm，钢丝绳绳卡不少于3个。受力绳应位于卡扣座处，绳扣间距为150-200，末端钢丝绳长度不得少于200mm。
钢丝绳与型钢梁夹角大于45度，斜拉钢丝绳必须与建筑结构锚固。悬挑梁、钢丝绳及钢丝绳锚固件必须逐一对应，如下图5。
图5 钢丝绳设置平面布置图
3.8 架体超高抗风涡流措施
JGJ130-2011规范第6.4.8条规定，架高超过40m且有风涡流作用时，应采取抗上翻流作用连墙措施。但执行该条规定有一定难度，如风涡流作用力的大小如何确定，规范并未提及。风涡流产生的原因很复杂，在不同建筑物的不同平、立面产生的作用力大小不同，在不易定量分析计算的情况下，通常采取如下预防措施：在与连墙杆对应的外立杆处设置刚性斜拉杆与上层主体结构的预埋件连接，或将连墙件改为双扣件，间距加密。
3.9保证水平方向稳定的构造措施
一般情况下，按规范要求设置剪刀撑、纵向和横向扫地杆，能很好地满足限制脚手架的侧向变形，保证脚手架水平方向稳定，加强脚手架整体性的作用。
编制施工方案时要根据工程实际情况，在基本风压较大和台风地区，除设置剪刀撑、纵向和横向扫地杆外，还应考虑在型钢梁之间设置保证水平方向稳定的构造措施。可在型钢梁之间设置横杆或斜杆，也可在型钢梁的上部扫地杆位置设置水平斜撑，有效防止侧向失稳，限制腳手架的侧向变形，保证脚手架的侧向稳定。
随着高层建筑的不断增多，悬挑脚手架在建筑施工中的应用越来越广泛，它与落地脚手架相比，具有投入低、周转快、方便施工、节约工期等优点，在今后较长的一段时间内，仍将大量应用。
悬挑脚手架施工方案是否完整、合理、可靠，是否能正确指导施工人员制作、安装及搭设，是确保架体及施工人员安全的重要因素之一。（JGJ130-2011）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，针对外悬挑脚手架，要求对大、小横杆的强度、刚度，扣件的抗滑移，立杆的稳定性以及连墙件的强度、刚度等进行验算。除此之外，尚应进行悬挑梁的强度、整体稳定性和直杆、拉绳的强度、刚度验算。
2 施工方案编制的主要内容及依据
2.1 悬挑脚手架专项方案编制应当包括以下内容：
①工程概况：工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件；
②编制依据：相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸（国标图集）、施工组织设计等；
③施工计划：包括施工进度计划、材料与设备计划；
④施工工艺技术：技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收等；
⑤施工安全保证措施：组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等；
⑥劳动力计划：专职安全生产管理人员、特种作业人员等；
⑦有针对性较强的、较具体的搭设、维护及拆除等安全技术措施；
⑧计算书及平面、立面图以及节点详图。
2.2 方案编制的主要依据有：JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》、GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50010《混凝土结构设计规范》，个别地区还有相应的地方标准等。
3 施工方案设计要点
3.1 搭设高度
目前悬挑脚手架施工方案编制的主要依据是行业规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011，它要求一次悬挑脚手架高度不宜超过20m，超过时应分段搭设。
方案编制时一次悬挑架高度的确定，整体分段应合理规划，经济合理。每次悬挑架的高度应尽量保持一致。
3.2 参数的设置
一般先根据经验初步设置参数，JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》规定：挑架步距不大于1.8m，横向立杆间距不大于1m，纵向间距不大于1.5m。在方案设计时取最大值。
连墙件一般按两步三跨或两步两跨设置，悬挑钢梁截面高度不小于160mm(悬挑钢梁为槽钢或工字钢)。初步拟定每段悬挑脚手架的高度及各项参数后，再核算外脚手架本身的力学性能，如不能通过验算，则逐个调整参数，继续验算直至强度、刚度、稳定性、节点强度等各项均满足要求。
编制方案时应考虑风荷载的影响，架体随着高度的增加，风荷载的作用会逐渐增大；关于风压高度变化系数：有的悬挑脚手架离地高度相差很大，所以在计算风压高度系数的时候（主要是连墙件设计）应该根据不同的悬挑段的离地高度单独设计（当然同一个悬挑段内建议连墙件布置统一），但是很多时候贪图方便，直接取悬挑最大高度计算，那样设计起来比较方便，但是经济性比较差。其实风压高度变化系数取值应取悬挑架搭设的标高处，而不是悬挑架搭设高度，建议按照每间隔40m左右（差不多两个悬挑段）取一个风荷载高度系数，以确保立杆的稳定性。
3.3 悬挑梁的设置
悬挑架应采用型钢制作的悬挑梁或定型桁架，不得采用钢管。目前悬挑梁多采用普通工字钢或槽钢，由于普通工字钢强度大、刚度好，具有双轴对称截面，受力明确，传力直接等优点，因此得到广泛使用；而采用槽钢作为主挑梁时应有防侧弯措施。
悬挑梁应根据悬挑架荷载及悬挑长度等具体情况加以确定。在《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中又如下规定:
a宜采用高度不应小于160mm双轴对称截面的型钢（工字钢）做悬挑梁结构。
b悬挑梁端部设置定位点，定位点离悬挑梁端部不应小于100mm。定位点可采用长0.2m，直径25-30mm的钢筋或短管。
c固定端长度大于悬挑端1.25倍
d悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。
在实际工程中往往有阳台、飘窗等导致平面较复杂，部分外挑段较长；建筑物转角处即两侧立杆的交汇点，其承受的荷载是最大的，且不易固定，因此应增加最不利、危险性较大的位置进行受力验算。悬挑梁的选用可参考表1。
3.4 悬挑梁长度及固定
悬挑钢梁锚固长度不小于悬挑长度的1.25倍，
悬挑梁尾端应在两处及以上固定于钢筋混凝土梁板结构上。锚固型钢悬挑梁的U型钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16㎜。在建工程中大多数采用预埋倒U型圆钢及穿板螺栓固定，如图1所示
倒U型锚环制作方便、施工简单，被广泛应用实际工程中，但存在木楔固定变形大、可靠性差、水平抗力不足等问题，不利于悬挑梁的整体稳定。
预埋螺栓固定对施工预留孔定位要求较高，在安装过程中需要与人配合安装，不利于对有防水要求的楼板（如厨房、卫生间阳台等）。但预埋螺栓可靠性高、变形小，能有效提高架体的稳定性，还可重复利用，节约成本。但在实际工程却得不到很好的推广应用，其原因归根于施工烦琐，安装时不易固定，材料周转需做保养，现场的螺栓容易被工人拧下、螺栓在施工过程中要加强保护。
根据多年经验，在民用建筑中建议采用采用正U型锚环的锚固，此锚固施工方便，工艺简单，规范可靠，正U型采用f20螺栓预埋，如图2所示。
若设计有悬挑板，应将悬挑梁加长到离悬挑板至少1.5m，锚固点应避开阳台位置，当然如果悬挑阳台太大，则可在阳台加设锚固点，以控制悬挑梁的侧向变形。
悬挑梁锚固端应有2处以上使用HPB235级的f16及以上钢筋固定在钢筋混凝土结构上，如采用螺栓固定，则锚固螺栓不应少于2道，螺栓直径不小于20mm。锚固位置设置在楼板上时，楼板的厚度不宜小于120mm，如果樓板的厚度小于120mm应采取加固措施。锚固型钢的主体结构混凝土强度等级不得低于C20。 3.5 悬挑架架体结构在平面转角处的加强措施悬挑架架体在建筑物转角处是两侧立杆的交汇点，其承受的荷载是最大的，且不易固定，因此应采取加强措施以保证架体的稳定。在建筑结构角部，钢梁宜扇形布置，具体如图3所示；如果结构角部钢筋较多不能留洞，可采用设置预埋件焊接型钢三脚架等措施。具体图4所示：
3.6 连墙件的设置
连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，常取300mm，施工方案一般按两步三跨或两步两跨设置，但是由于层高与步距的整数倍很难匹配，连墙件的位置有可能在洞口等无法设置的地方，正常情况下每根连墙件覆盖面积≤29m2，因此连墙件在洞口等无法设置的位置时可按架体受力面积转换到可搭设的层高位置设置。
3.7 钢丝绳的设置
悬挑脚手架按其受力形式分为斜撑式、悬臂式、斜拉式，目前使用最多的是斜拉式，即普通型钢悬挑、钢丝绳斜拉。
挑梁外端设置单根直径不小于φ14mm的钢丝绳进行斜拉，吊环不宜小于φ20mm，钢丝绳绳卡不少于3个。受力绳应位于卡扣座处，绳扣间距为150-200，末端钢丝绳长度不得少于200mm。
钢丝绳与型钢梁夹角大于45度，斜拉钢丝绳必须与建筑结构锚固。悬挑梁、钢丝绳及钢丝绳锚固件必须逐一对应，如下图5。
图5 钢丝绳设置平面布置图
3.8 架体超高抗风涡流措施
JGJ130-2011规范第6.4.8条规定，架高超过40m且有风涡流作用时，应采取抗上翻流作用连墙措施。但执行该条规定有一定难度，如风涡流作用力的大小如何确定，规范并未提及。风涡流产生的原因很复杂，在不同建筑物的不同平、立面产生的作用力大小不同，在不易定量分析计算的情况下，通常采取如下预防措施：在与连墙杆对应的外立杆处设置刚性斜拉杆与上层主体结构的预埋件连接，或将连墙件改为双扣件，间距加密。
3.9保证水平方向稳定的构造措施
一般情况下，按规范要求设置剪刀撑、纵向和横向扫地杆，能很好地满足限制脚手架的侧向变形，保证脚手架水平方向稳定，加强脚手架整体性的作用。
编制施工方案时要根据工程实际情况，在基本风压较大和台风地区，除设置剪刀撑、纵向和横向扫地杆外，还应考虑在型钢梁之间设置保证水平方向稳定的构造措施。可在型钢梁之间设置横杆或斜杆，也可在型钢梁的上部扫地杆位置设置水平斜撑，有效防止侧向失稳，限制腳手架的侧向变形，保证脚手架的侧向稳定。