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摘要：随着国民经济的的不断增长、科学技术的不断进步，城市人口过度增长，以及越来越紧张的建筑用地等因素，高层以及超高层民用建筑应运而生，而且成小区、成规模的不断发张。在高层民用建筑的结构施工中，结构施工维护主要采用型钢悬挑脚手架、附着式升降脚手架。鉴于附着式升降脚手架相较于型钢悬挑脚手架的经济投入高、受建筑造型的限制较大等因素的影响，型钢悬挑脚手架的应用更为普遍。本文选取普通的一栋高层对悬挑脚手架的技术要求、楼梯间、转角等细部节点处理、钢丝绳卸荷、连墙件设置、安全防护等详细阐述型钢悬挑脚手架具体应用。
关键词：型钢悬挑脚手架联梁U型钢筋拉环卸荷连墙件转角
中图分类号： TU391 文献标识码： A
一、前言
型钢悬挑脚手架优点是：不受建筑造型限制，适应范围广；工艺成熟、一般架子工可以灵活操作、搭设精度相对较低；工人经验丰富，能够及时满足工期要求；型钢选取范围较广，工字钢、槽钢均可，可就地取材，搭设简单、安全系数较高；综合上述优点，目前在高层民用建筑中的应用相较于附着升降式脚手架更为广泛。下面以一栋高层住宅为例，阐述型钢悬挑脚手架的方案设计、技术要求、细部节点设计、钢丝绳卸荷以及安装拆除等具体应用。
二、工程概况
项目位于市郊的主干道交叉口，毗邻火车站；该栋楼为剪力墙结构，地下两层，地上26层，其中负二层、负一层层高3.2m、3.1m，一、二层层高4.2m、3.9m，标准层层高2.9m，顶层层高3.0m，女儿墙高1.4m、2m，机房层高7.4m。建筑总高度85.5m。基底标高-7.3m。楼板厚度120mm、140mm、160mm；混凝土强度等级C30、C25。结构施工墙体采用钢大模板。综合考虑安全、经济等因素，决定采用型钢悬挑脚手架作为地上外围护体系。
三、方案设计
基本为双排脚手架，但在阳台等距局部悬挑部位采用单排脚手架。综合考虑建质【2009】87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中脚手架工程中脚手架（三）的相关规定，决定悬挑脚手架标准层一次悬挑6层（搭设高度2.9×6+1.2=18.6m＜20m），脚手架虽属危险性较大的分部分项工程而无需专家论证。
悬挑脚手架自3层顶板开始悬挑，悬挑4次，机房层单独悬挑一次。该脚手架只做人员操作平台和安全防护使用，不得堆放材料和作为模板支撑。
四、技术参数选取
1、脚手架设计参数：立杆横距0.9m，立杆跨距1.5m，步距1.5m，连墙件竖距3m，横距4.5m，即2步3跨；
2、型钢挑梁：I16工字钢，长度4m，挑出楼面外1.5m；角部斜挑钢梁长度5m，出挑2m；阳台不作为受力支座，相应型钢加长阳台宽度；建筑角部宜尽量设置斜挑钢梁，遇电梯井等特殊部位，采用联梁与型钢挑梁采用螺栓连接固定，联梁型号同型钢挑梁；
3、U型拉环：φ16的HPB235钢筋；洞口及阳台处设3道，钢梁锚固端设2道，洞口处设1道；穿墙钢梁仅在锚固端设置2道。
4、卸荷钢丝绳：直径17mm 的6×19+1，每根立杆跨距设置1道。联梁和转角处必须全部设置；钢丝绳下吊点位置在距外墙1.35m处，上吊点距离型钢的竖向距离为2.6m处利用大模板螺栓眼拉结。
五、技术要求及细部节点处理
1、型钢挑梁
①距悬挑端头100mm处，焊接长150mm，φ25HRB400级钢筋，作为脚手架立杆的固定点；
②每一跨距立杆下设一道型钢挑梁，转角部位除设置斜挑钢梁还须在斜挑钢梁和挑梁间设置联梁以确保每根立杆下均有型钢挑梁；
2、U型钢筋拉环
①型钢挑梁在楼板处的锚固件采用预埋U型钢筋拉环——采用冷弯加工而成。U型钢筋拉环必须预埋至楼板钢筋的下铁位置，对于双层双向配筋的楼板处，可不设置支脚内加强钢筋；其他情况，必须在钢筋拉环支脚内各附加2根φ20长2m的HRB400级钢筋以加强锚固效果。拉环在结构楼板内必须满足受拉钢筋的锚固长度（≥34d），且端头应做180°弯钩。
②单、双层挑梁的U型拉环外露高度200mm、360mm，角部斜挑钢梁与其他水平挑梁三层叠加时拉环外露高度500mm。拉环的宽度为150mm，挑梁与拉环的间隙用木楔子与之楔紧，保证挑梁整体稳定。
③U型拉环必须设置在主梁或主梁以内的楼板上，不得设置在悬挑阳台或挑板上。如果悬挑阳台太大超过2m的话，可以在阳台位置增加1个拉环，用来控制挑梁的侧向变形。
3、脚手架与结构墙体距离控制
为了保证结构墙体施工时钢大模板安全吊装，需预留模板吊装的有效距离（≥150mm），则脚手架内立杆外边缘距结构外侧距离确定为450mm。
4、连墙件
①连墙件尽量利用结构洞口采用门窗洞口夹管方式或抱箍墙肢的方式，墙肢内侧设置双扣件。如连墙件按2步3跨无法采用上述方式布设时，采用单杆穿墙夹固式——在结构墙体施工前按连墙件准确位置预埋φ75UPVC穿墙管，穿墙管要求内高外低。连墙件搭设时将单根钢管穿入穿墙管，在墙体内侧采用直角扣件和短钢管与穿墙钢管锁紧。
②应靠近脚手架的主节点设置，偏离主节点距离不得大于300mm；连墙件成梅花形布置，首步拉结点，应从第三步（底端）开始设置；连墙件必须同步设置，当脚手架搭至有连墙件的预置点时，同步设置连墙件。连墙杆应呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不可上斜连接。
5、转角处特殊处理
①悬挑脚手架宜在转角处做扇形处理，设置斜挑钢梁；或设置垂直结构型钢挑梁然后在其上加设悬挑联梁，联梁与两根垂直结构型钢挑梁采用U型螺栓和锚板连接固定，端头设置卸荷钢丝绳。悬挑联梁的型号、规格与型钢挑梁相同，且锚固端至少伸出型钢挑梁200mm。
②U型螺栓采用φ16mm的HPB235钢筋冷弯成型，螺栓长度420mm，外露丝头长50mm；锚板尺寸200mm×200mm×10mm；锚板为整板切割，严禁采用小板焊接。U型螺栓和锚板采用双螺母拧紧。
6、其他
型钢悬挑脚手架使用的材料以及脚手架的立杆、水平杆、连墙件、剪刀撑等其他构造节点须严格参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中的相关规定。此论文中不在一一详述。
六、安全计算
相关计算均采用PKPM软件得出，其中繁琐的计算公式不在详细列明，仅就相关主要计算节点进行简述。
1、型钢挑梁的受力计算
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算，受力简图如下：
采用PKPM软件输入相关技术参数后，得到计算书中型钢挑梁的抗弯计算强度、最大挠度、整体稳定性均在要求的限制内，满足要求。
2、U型钢筋拉环强度计算：
经PKPM计算结果显示，简图中B点设置2个U型钢筋拉环，承载能力需考虑折减系数为0.85；并提示要求预埋U型拉环必须设置在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
3、脚手架计算
该工程脚手架技术参数为常规设计，小横杆、大横杆、扣件抗滑力、立杆稳定性、连墙件的强度、连墙件的稳定性等均在受力允许限值之内，唯有连墙件受力超出了单个扣件抗滑力要求，须设置双扣件，这与本文脚手架设计中的要求不谋而合。
七、安全防护
1、水平防护
脚手架架体底层防护采用硬防护，硬防护采用厚度50mm，宽度200mm的木脚手板设置在建筑外边缘与内侧立杆的型钢挑梁之间以及脚手架体内小横杆上，且要满铺至结构边缘不留缝隙；同时应紧贴板的底部兜底挂安全平网；架体内作业层的木脚手板下挂设安全平网，作业层以下每3层挂设一道安全平网。
2、密目式安全网
禁止使用破损、有碍工地形象的安全网；安全网应张设在脚手架外立杆内侧，全数张挂，一经张挂，不得随意拆除；密目网四周应采用14#钢丝与大横杆、网与网相互间环环绑扎，不留缝隙，严禁随意使用现场钢筋绑扎丝捆绑密目网。
3、门窗洞口安全防护
除有悬挑脚手架维护的楼层外的，其他各楼层四周门窗等洞口处，设置高度高度不低于1.2m的防护栏杆，栏杆采用脚手管搭设，须在0.6m和1.2m处各设一道。
脚手架内侧位于垂直洞口段，坠落高度≥2m时，应设上下两道内防护栏杆，并随脚手架同步搭设，设置在0.6m和1.2m处。
4、挡脚板
作业层连续设180m高木挡脚板，与脚手板铺设同步设置；表面刷红白相间的面漆；挡脚板应与脚手架立杆固定牢固，严禁直接将挡脚板放置或固定于安全立网上。
5、防雷接地
型钢悬挑脚手架的搭设高度施工期间始终高于建筑物，其防雷措施不能忽视。型钢悬挑脚手架的U型钢筋拉环预埋是必须通过钢筋与本楼层的避雷网焊接，最后于结构中的避雷引下线相连，利用结构已经完成的接地体避雷。
八、结束语
型钢悬挑脚手架以其易于取材、灵活多变、节约成本、安全可靠的等优势越来越多的被应用在高层民用建筑中。但高层民用建筑造型其多样化、复杂化的特点，对型钢悬挑脚手架提出了更高的要求，需要不斷完善其细部节点的处理方式、提高实际应用中可操作性和安全系数、完善计算软件的适应性等，这些都需要广大工程技术人员发挥聪明才智，逐一克服解决，不断提高型钢悬挑脚手架在高层建筑中应用的生命力。
参考文献：
[1] 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011），北京：中国建筑工业出版社；
[2]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），北京：中国建筑工业出版社；
[3]PKPM建筑施工安全设施计算2012版，中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所
[4] 《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011），北京：中国建筑工业出版社
关键词：型钢悬挑脚手架联梁U型钢筋拉环卸荷连墙件转角
中图分类号： TU391 文献标识码： A
一、前言
型钢悬挑脚手架优点是：不受建筑造型限制，适应范围广；工艺成熟、一般架子工可以灵活操作、搭设精度相对较低；工人经验丰富，能够及时满足工期要求；型钢选取范围较广，工字钢、槽钢均可，可就地取材，搭设简单、安全系数较高；综合上述优点，目前在高层民用建筑中的应用相较于附着升降式脚手架更为广泛。下面以一栋高层住宅为例，阐述型钢悬挑脚手架的方案设计、技术要求、细部节点设计、钢丝绳卸荷以及安装拆除等具体应用。
二、工程概况
项目位于市郊的主干道交叉口，毗邻火车站；该栋楼为剪力墙结构，地下两层，地上26层，其中负二层、负一层层高3.2m、3.1m，一、二层层高4.2m、3.9m，标准层层高2.9m，顶层层高3.0m，女儿墙高1.4m、2m，机房层高7.4m。建筑总高度85.5m。基底标高-7.3m。楼板厚度120mm、140mm、160mm；混凝土强度等级C30、C25。结构施工墙体采用钢大模板。综合考虑安全、经济等因素，决定采用型钢悬挑脚手架作为地上外围护体系。
三、方案设计
基本为双排脚手架，但在阳台等距局部悬挑部位采用单排脚手架。综合考虑建质【2009】87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中脚手架工程中脚手架（三）的相关规定，决定悬挑脚手架标准层一次悬挑6层（搭设高度2.9×6+1.2=18.6m＜20m），脚手架虽属危险性较大的分部分项工程而无需专家论证。
悬挑脚手架自3层顶板开始悬挑，悬挑4次，机房层单独悬挑一次。该脚手架只做人员操作平台和安全防护使用，不得堆放材料和作为模板支撑。
四、技术参数选取
1、脚手架设计参数：立杆横距0.9m，立杆跨距1.5m，步距1.5m，连墙件竖距3m，横距4.5m，即2步3跨；
2、型钢挑梁：I16工字钢，长度4m，挑出楼面外1.5m；角部斜挑钢梁长度5m，出挑2m；阳台不作为受力支座，相应型钢加长阳台宽度；建筑角部宜尽量设置斜挑钢梁，遇电梯井等特殊部位，采用联梁与型钢挑梁采用螺栓连接固定，联梁型号同型钢挑梁；
3、U型拉环：φ16的HPB235钢筋；洞口及阳台处设3道，钢梁锚固端设2道，洞口处设1道；穿墙钢梁仅在锚固端设置2道。
4、卸荷钢丝绳：直径17mm 的6×19+1，每根立杆跨距设置1道。联梁和转角处必须全部设置；钢丝绳下吊点位置在距外墙1.35m处，上吊点距离型钢的竖向距离为2.6m处利用大模板螺栓眼拉结。
五、技术要求及细部节点处理
1、型钢挑梁
①距悬挑端头100mm处，焊接长150mm，φ25HRB400级钢筋，作为脚手架立杆的固定点；
②每一跨距立杆下设一道型钢挑梁，转角部位除设置斜挑钢梁还须在斜挑钢梁和挑梁间设置联梁以确保每根立杆下均有型钢挑梁；
2、U型钢筋拉环
①型钢挑梁在楼板处的锚固件采用预埋U型钢筋拉环——采用冷弯加工而成。U型钢筋拉环必须预埋至楼板钢筋的下铁位置，对于双层双向配筋的楼板处，可不设置支脚内加强钢筋；其他情况，必须在钢筋拉环支脚内各附加2根φ20长2m的HRB400级钢筋以加强锚固效果。拉环在结构楼板内必须满足受拉钢筋的锚固长度（≥34d），且端头应做180°弯钩。
②单、双层挑梁的U型拉环外露高度200mm、360mm，角部斜挑钢梁与其他水平挑梁三层叠加时拉环外露高度500mm。拉环的宽度为150mm，挑梁与拉环的间隙用木楔子与之楔紧，保证挑梁整体稳定。
③U型拉环必须设置在主梁或主梁以内的楼板上，不得设置在悬挑阳台或挑板上。如果悬挑阳台太大超过2m的话，可以在阳台位置增加1个拉环，用来控制挑梁的侧向变形。
3、脚手架与结构墙体距离控制
为了保证结构墙体施工时钢大模板安全吊装，需预留模板吊装的有效距离（≥150mm），则脚手架内立杆外边缘距结构外侧距离确定为450mm。
4、连墙件
①连墙件尽量利用结构洞口采用门窗洞口夹管方式或抱箍墙肢的方式，墙肢内侧设置双扣件。如连墙件按2步3跨无法采用上述方式布设时，采用单杆穿墙夹固式——在结构墙体施工前按连墙件准确位置预埋φ75UPVC穿墙管，穿墙管要求内高外低。连墙件搭设时将单根钢管穿入穿墙管，在墙体内侧采用直角扣件和短钢管与穿墙钢管锁紧。
②应靠近脚手架的主节点设置，偏离主节点距离不得大于300mm；连墙件成梅花形布置，首步拉结点，应从第三步（底端）开始设置；连墙件必须同步设置，当脚手架搭至有连墙件的预置点时，同步设置连墙件。连墙杆应呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不可上斜连接。
5、转角处特殊处理
①悬挑脚手架宜在转角处做扇形处理，设置斜挑钢梁；或设置垂直结构型钢挑梁然后在其上加设悬挑联梁，联梁与两根垂直结构型钢挑梁采用U型螺栓和锚板连接固定，端头设置卸荷钢丝绳。悬挑联梁的型号、规格与型钢挑梁相同，且锚固端至少伸出型钢挑梁200mm。
②U型螺栓采用φ16mm的HPB235钢筋冷弯成型，螺栓长度420mm，外露丝头长50mm；锚板尺寸200mm×200mm×10mm；锚板为整板切割，严禁采用小板焊接。U型螺栓和锚板采用双螺母拧紧。
6、其他
型钢悬挑脚手架使用的材料以及脚手架的立杆、水平杆、连墙件、剪刀撑等其他构造节点须严格参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中的相关规定。此论文中不在一一详述。
六、安全计算
相关计算均采用PKPM软件得出，其中繁琐的计算公式不在详细列明，仅就相关主要计算节点进行简述。
1、型钢挑梁的受力计算
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算，受力简图如下：
采用PKPM软件输入相关技术参数后，得到计算书中型钢挑梁的抗弯计算强度、最大挠度、整体稳定性均在要求的限制内，满足要求。
2、U型钢筋拉环强度计算：
经PKPM计算结果显示，简图中B点设置2个U型钢筋拉环，承载能力需考虑折减系数为0.85；并提示要求预埋U型拉环必须设置在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
3、脚手架计算
该工程脚手架技术参数为常规设计，小横杆、大横杆、扣件抗滑力、立杆稳定性、连墙件的强度、连墙件的稳定性等均在受力允许限值之内，唯有连墙件受力超出了单个扣件抗滑力要求，须设置双扣件，这与本文脚手架设计中的要求不谋而合。
七、安全防护
1、水平防护
脚手架架体底层防护采用硬防护，硬防护采用厚度50mm，宽度200mm的木脚手板设置在建筑外边缘与内侧立杆的型钢挑梁之间以及脚手架体内小横杆上，且要满铺至结构边缘不留缝隙；同时应紧贴板的底部兜底挂安全平网；架体内作业层的木脚手板下挂设安全平网，作业层以下每3层挂设一道安全平网。
2、密目式安全网
禁止使用破损、有碍工地形象的安全网；安全网应张设在脚手架外立杆内侧，全数张挂，一经张挂，不得随意拆除；密目网四周应采用14#钢丝与大横杆、网与网相互间环环绑扎，不留缝隙，严禁随意使用现场钢筋绑扎丝捆绑密目网。
3、门窗洞口安全防护
除有悬挑脚手架维护的楼层外的，其他各楼层四周门窗等洞口处，设置高度高度不低于1.2m的防护栏杆，栏杆采用脚手管搭设，须在0.6m和1.2m处各设一道。
脚手架内侧位于垂直洞口段，坠落高度≥2m时，应设上下两道内防护栏杆，并随脚手架同步搭设，设置在0.6m和1.2m处。
4、挡脚板
作业层连续设180m高木挡脚板，与脚手板铺设同步设置；表面刷红白相间的面漆；挡脚板应与脚手架立杆固定牢固，严禁直接将挡脚板放置或固定于安全立网上。
5、防雷接地
型钢悬挑脚手架的搭设高度施工期间始终高于建筑物，其防雷措施不能忽视。型钢悬挑脚手架的U型钢筋拉环预埋是必须通过钢筋与本楼层的避雷网焊接，最后于结构中的避雷引下线相连，利用结构已经完成的接地体避雷。
八、结束语
型钢悬挑脚手架以其易于取材、灵活多变、节约成本、安全可靠的等优势越来越多的被应用在高层民用建筑中。但高层民用建筑造型其多样化、复杂化的特点，对型钢悬挑脚手架提出了更高的要求，需要不斷完善其细部节点的处理方式、提高实际应用中可操作性和安全系数、完善计算软件的适应性等，这些都需要广大工程技术人员发挥聪明才智，逐一克服解决，不断提高型钢悬挑脚手架在高层建筑中应用的生命力。
参考文献：
[1] 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011），北京：中国建筑工业出版社；
[2]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），北京：中国建筑工业出版社；
[3]PKPM建筑施工安全设施计算2012版，中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所
[4] 《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011），北京：中国建筑工业出版社