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摘要：现今高层建筑日益增多， 悬挑脚手架的使用自然不可避免。本文以宁波市鄞州区科技信息园悬挑脚手架工程为例，详细阐述了悬挑脚手架的搭设工艺流程、整体验算及具体施工技术措施，确保了本次悬挑脚手架工程的顺利进行，希望能够给类似工程提供一些借鉴。
关键词： 悬挑脚手架，设计验算，搭设方案，安全施工
1工程概况
宁波市鄞州区科技信息园（以下简称本工程）地处位于鄞州高教园区（图书馆西侧靠北），本工程为框剪结构，由A楼、B楼、C楼、D楼、E楼及大型地下车库组成，总建筑面积约124562.5 ㎡，地下建筑面积约21991㎡。悬挑脚手架立杆纵距1.5m，横距0.8m。悬挑架钢梁采用16#工字钢， ？16圆钢压环；拉绳采用16#钢丝绳，吊环采用？20圆钢。悬挑钢梁分别布置在A#、C#楼9层顶板面；E#楼8层、13层顶板面。钢丝绳吊环相应预埋在A#、C#楼10层梁；E#楼9层、14层梁。
2悬挑脚手架施工方案设计要点
2.1悬挑脚手架施工流程
放置悬挑钢梁，焊立杆底座，自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向势地杆扣件固定后，装设横向扫地杆，并也与立杆固定，每边竖起3～4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆、靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）。校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按45-55Nm力拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一部架交圈完成。交圈后，再全面检查一遍构造质量，严格确保设计要求和构架质量，设置端墙件，按第一部架交圈完成。交圈后，再全面检查一遍构造质量，严格确保设计要求和构件质量，设置端墙件，按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步......，随搭设过程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆、铺设脚手架板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。
2.2悬挑架钢梁施工方法
施工前项目技术负责人对悬挑架工字钢梁、脚手架立杆布置详平面布置图，工字钢梁、吊环制作方法详大样图。
悬挑钢梁布置楼层浇注砼前，在对应位置楼板或梁上预埋3Φ16钢筋环，砼浇注后，将槽钢锚固端穿入钢筋环中，采用双头螺栓和压梁固定工字钢，工字钢梁悬挑端搁置于临时支架上（由下部架体临时接高）；在上一楼层对应位置预埋钢丝绳吊环，吊环采用Φ20圆钢制作。当上层砼强度达到设计强度70%后，开始穿斜拉钢丝绳，当砼强度达到设计强度100%时，收紧钢丝绳并按规范要求设置绳卡（轧头），然后取消临时支架。
在钢梁挑出端上立杆对应位置焊100㎜高Φ25短钢筋，用于固定立杆。每段悬挑架底部均采用九夹板进行全封闭（水平封闭防护）。
2.2悬挑架钢丝绳施工方法：
当挑梁上一层外梁模板拆除后，可设置钢丝绳和花篮螺杆（钢丝绳松紧调节器），并调整长度至合适值。当上二层结构完毕时，应做好钢丝绳的一次收紧。收紧钢丝绳使钢梁有向上翘起的趋势，再用φ25短钢筋敲击钢丝缆视其回弹情况判别钢丝缆是否收紧，并使相邻挑梁高差维持在搭设前的水平。第一次收紧后应在挑架上周边的立杆上作好水平标记，并作好记录，以后外架上升后要加强对水平标记的沉降观测，尤其是四个角部及中部，如发现不均匀沉降则应对钢丝绳松紧进行调节，使架体保持原姿态，避免因架体变形不协调而产生水平钢筋扣件的破坏。钢丝绳每二层结构应合理收紧一次，方法一样，每次上部搭架时，应做一次检查，因二根钢丝绳通过套环，则一个花篮螺杆收紧即可。
3整体验算
3.1悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本方案中，脚手架排距为800.0mm，内排脚手架距离墙体350.0mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200.0mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00 cm4，截面抵抗矩W = 141.00 cm3，截面积A = 26.10 cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×5.769 +1.4×2.400 = 10.283 kN；
水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×78.500 = 0.246 kN/m；
3.2悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢，计算公式如下
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
φb = 570 ×9.9×88.0× 235 /（1200.0×160.0×235.0） = 2.586
由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到 φb值为0.961。经过计算得到最大应力 σ = 1.972×106 /（0.961×141.00×103）= 14.557 N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 σ = 14.557 小于 [f] = 215 N/mm2 ，满足要求！
3.3连墙件的计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.150 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.800 m2；按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）， N0= 5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 2.273 kN；連墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 7.273 kN；连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l0/i = 350.000/15.800的结果查表得到 φ=0.941，l0为内排架距离墙的长度； 又： A = 4.890 cm2；[f]=205.00 N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.941×4.890×10-4×205.000×103 = 94.331 kN；Nl = 7.273 < Nf = 94.331，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 7.273小于双扣件的抗滑力 12.80 kN，满足要求！
4悬挑架搭设、拆除
脚手架搭设人员必须是经过《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格后方可持证上岗。搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。严禁向下抛扔杂物，不得酒后作业，严禁嬉闹。
脚手架的构配件质量和搭设质量必须按规范要求进行检查验收，合格后才能使用。施工时，作业层上的施工荷载不超过2KN/m2，且同时施工不超过2层，严禁超载。不得将模板支架、揽风绳、砼输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。当有六级及以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设和拆除作业。雨、雪天气后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。大风过后要对架上的脚手板、安全网等认真检查，并进行维护。
按规范要求进行脚手架的安全检查与维护工作。安全网应按有关规定搭设或拆除。在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：1）、主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；2）、连墙件。
在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。外架上必须配备足够的灭火器材。工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的有关规定执行。本工程分别在各单体建筑四角采用Φ12圆钢焊接在钢管上，并与房屋的防雷接地极连接上。
5结束语
悬挑式钢管脚手架使用普通钢管脚手架的杆配件直接悬挑搭设，不需要大量的一次性投人，尤其适合于广大施工企业资金紧张的现状。该工程采取了适当的构造措施，保证脚手架各部分之间以及脚手架与主体结构间的连接可靠，在使用期间经受过了多次台风的考验，性能安全可靠。
参考文献
[1]余永贞.建筑施工手册〔第四版〕.北京：中国建筑工业出版社，2010.460-506
[2]曾肇河.高层建筑外脚手架.北京：中国建筑工業出版社，2011.5-8
[3]陈安德.湖南国贸中心综合外脚手架与安全防护.施工技术，2011，10：10-l2
关键词： 悬挑脚手架，设计验算，搭设方案，安全施工
1工程概况
宁波市鄞州区科技信息园（以下简称本工程）地处位于鄞州高教园区（图书馆西侧靠北），本工程为框剪结构，由A楼、B楼、C楼、D楼、E楼及大型地下车库组成，总建筑面积约124562.5 ㎡，地下建筑面积约21991㎡。悬挑脚手架立杆纵距1.5m，横距0.8m。悬挑架钢梁采用16#工字钢， ？16圆钢压环；拉绳采用16#钢丝绳，吊环采用？20圆钢。悬挑钢梁分别布置在A#、C#楼9层顶板面；E#楼8层、13层顶板面。钢丝绳吊环相应预埋在A#、C#楼10层梁；E#楼9层、14层梁。
2悬挑脚手架施工方案设计要点
2.1悬挑脚手架施工流程
放置悬挑钢梁，焊立杆底座，自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向势地杆扣件固定后，装设横向扫地杆，并也与立杆固定，每边竖起3～4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆、靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）。校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按45-55Nm力拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一部架交圈完成。交圈后，再全面检查一遍构造质量，严格确保设计要求和构架质量，设置端墙件，按第一部架交圈完成。交圈后，再全面检查一遍构造质量，严格确保设计要求和构件质量，设置端墙件，按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步......，随搭设过程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆、铺设脚手架板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。
2.2悬挑架钢梁施工方法
施工前项目技术负责人对悬挑架工字钢梁、脚手架立杆布置详平面布置图，工字钢梁、吊环制作方法详大样图。
悬挑钢梁布置楼层浇注砼前，在对应位置楼板或梁上预埋3Φ16钢筋环，砼浇注后，将槽钢锚固端穿入钢筋环中，采用双头螺栓和压梁固定工字钢，工字钢梁悬挑端搁置于临时支架上（由下部架体临时接高）；在上一楼层对应位置预埋钢丝绳吊环，吊环采用Φ20圆钢制作。当上层砼强度达到设计强度70%后，开始穿斜拉钢丝绳，当砼强度达到设计强度100%时，收紧钢丝绳并按规范要求设置绳卡（轧头），然后取消临时支架。
在钢梁挑出端上立杆对应位置焊100㎜高Φ25短钢筋，用于固定立杆。每段悬挑架底部均采用九夹板进行全封闭（水平封闭防护）。
2.2悬挑架钢丝绳施工方法：
当挑梁上一层外梁模板拆除后，可设置钢丝绳和花篮螺杆（钢丝绳松紧调节器），并调整长度至合适值。当上二层结构完毕时，应做好钢丝绳的一次收紧。收紧钢丝绳使钢梁有向上翘起的趋势，再用φ25短钢筋敲击钢丝缆视其回弹情况判别钢丝缆是否收紧，并使相邻挑梁高差维持在搭设前的水平。第一次收紧后应在挑架上周边的立杆上作好水平标记，并作好记录，以后外架上升后要加强对水平标记的沉降观测，尤其是四个角部及中部，如发现不均匀沉降则应对钢丝绳松紧进行调节，使架体保持原姿态，避免因架体变形不协调而产生水平钢筋扣件的破坏。钢丝绳每二层结构应合理收紧一次，方法一样，每次上部搭架时，应做一次检查，因二根钢丝绳通过套环，则一个花篮螺杆收紧即可。
3整体验算
3.1悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本方案中，脚手架排距为800.0mm，内排脚手架距离墙体350.0mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200.0mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00 cm4，截面抵抗矩W = 141.00 cm3，截面积A = 26.10 cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×5.769 +1.4×2.400 = 10.283 kN；
水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×78.500 = 0.246 kN/m；
3.2悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢，计算公式如下
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
φb = 570 ×9.9×88.0× 235 /（1200.0×160.0×235.0） = 2.586
由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到 φb值为0.961。经过计算得到最大应力 σ = 1.972×106 /（0.961×141.00×103）= 14.557 N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 σ = 14.557 小于 [f] = 215 N/mm2 ，满足要求！
3.3连墙件的计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.150 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.800 m2；按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）， N0= 5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 2.273 kN；連墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 7.273 kN；连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l0/i = 350.000/15.800的结果查表得到 φ=0.941，l0为内排架距离墙的长度； 又： A = 4.890 cm2；[f]=205.00 N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.941×4.890×10-4×205.000×103 = 94.331 kN；Nl = 7.273 < Nf = 94.331，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 7.273小于双扣件的抗滑力 12.80 kN，满足要求！
4悬挑架搭设、拆除
脚手架搭设人员必须是经过《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格后方可持证上岗。搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。严禁向下抛扔杂物，不得酒后作业，严禁嬉闹。
脚手架的构配件质量和搭设质量必须按规范要求进行检查验收，合格后才能使用。施工时，作业层上的施工荷载不超过2KN/m2，且同时施工不超过2层，严禁超载。不得将模板支架、揽风绳、砼输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。当有六级及以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设和拆除作业。雨、雪天气后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。大风过后要对架上的脚手板、安全网等认真检查，并进行维护。
按规范要求进行脚手架的安全检查与维护工作。安全网应按有关规定搭设或拆除。在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：1）、主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；2）、连墙件。
在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。外架上必须配备足够的灭火器材。工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的有关规定执行。本工程分别在各单体建筑四角采用Φ12圆钢焊接在钢管上，并与房屋的防雷接地极连接上。
5结束语
悬挑式钢管脚手架使用普通钢管脚手架的杆配件直接悬挑搭设，不需要大量的一次性投人，尤其适合于广大施工企业资金紧张的现状。该工程采取了适当的构造措施，保证脚手架各部分之间以及脚手架与主体结构间的连接可靠，在使用期间经受过了多次台风的考验，性能安全可靠。
参考文献
[1]余永贞.建筑施工手册〔第四版〕.北京：中国建筑工业出版社，2010.460-506
[2]曾肇河.高层建筑外脚手架.北京：中国建筑工業出版社，2011.5-8
[3]陈安德.湖南国贸中心综合外脚手架与安全防护.施工技术，2011，10：10-l2