CN105350760A - 边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载，悬挑脚手架施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明***研究了“眼珠”形建筑“边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载”综合应用悬挑脚手架施工方法。三维空间“眼珠”形建筑，楼层四周为悬挑梁板，悬挑梁板悬挑长度3.8～4.8米，外脚手架采用工字钢悬挑，综合运用“边梁支承、圆钢拉杆参与受力、钢丝绳卸载”等手段，在技术上质量上保证了在悬挑外脚手架的安全，保证施工的正常进行，取得了较好的经济效益和社会效益。1、利用阳台边梁作为支承点，充分利用设计提供的阳台边梁容许设计荷载；2、工字钢前端采用圆钢斜拉，通过圆钢承载了部分脚手架荷载；3、悬挑脚手架中上部采用钢丝绳卸载，将部分脚手架荷载分散到楼层结构上；4、综合运用以上三种手段有效降低了工字钢的悬挑长度，保证了施工正常进行。

Description

边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载，悬挑脚手架施工方法

技术领域

本发明涉及在结构楼层类似大阳台的悬挑部位，利用对称型钢（通常采用16^#以上工字钢）悬挑，型钢梁以该部位外侧的阳台边梁为支承点，安装悬挑对称型钢梁；在悬挑对称型钢梁端部用圆钢（通常采用Ф16以上圆钢）焊接拉环，采用圆钢拉杆（通常采用Ф16以上圆钢）与上一层阳台边梁预埋的圆钢锚固筋（通常采用Ф16以上圆钢）通过花篮螺栓（通常采用M20以上花篮螺栓）紧固；每段悬挑外脚手架中部再采用钢丝绳斜拉到上一层阳台边梁上卸除部分脚手架荷载。

充分利用设计提供的阳台边梁容许设计荷载，通过多处阳台边梁分担悬挑脚手架荷载，降低了悬挑型钢的截面高度、长度，减小了悬挑型钢的用量，在技术上质量上保证了在悬挑外脚手架的安全，保证施工的正常进行。

背景技术

常规的悬挑脚手架，采用16#工字钢悬挑，间距1.5m，悬挑最大高度18.0m（4层），采用φ20的圆钢斜拉，圆钢拉在上层阳台内框架梁上，圆钢参与验算。工字钢前端支承在阳台内侧框架梁上。工字钢总长度=6.5（内锚长度）+3.8（阳台悬长）+1.1（外架部分）=11.4m≈12.0m工字钢前端支承在阳台内侧框架梁上，框架梁受力；圆钢拉在上层阳台内框架梁上，框架梁受力。可以满足结构安全要求，但工字钢长度长，不经济，施工又麻烦。

16#工字钢悬挑，间距1.5m，悬挑最大高度18.0m（4层），采用φ16的圆钢斜拉，圆钢拉在阳台外边梁上，圆钢参与验算。工字钢前端支承在阳台外边梁上。工字钢总长度=1.5（内锚长度）+1.1（外架部分）=2.6m≈3.0m工字钢前端支承在阳台外边梁上，阳台外侧边梁受力；圆钢拉在上层阳台外边梁上，阳台外侧边梁受力。计算确保工字钢支承在阳台外边梁的竖向荷载、圆钢拉在上层阳台外边梁上的荷载小于阳台外边梁设计容许荷载。必要时在工字钢挑梁上方采用钢丝绳对外脚手架进行卸载，当然卸载钢丝绳荷载也不得大于阳台边梁设计容许荷载。经济可靠，施工方便。

发明内容

本发明专利的目的就是针对如果按传统做法，悬挑型钢梁支承在内框架梁上，悬挑型钢梁势必截面较大、长度较长，给悬挑外脚手架的搭设带来很大的难度。每个悬挑段脚手架荷载均通过多次荷载分解到多个楼层阳台边梁上，分解到阳台边梁上的荷载通过计算不得超过阳台边梁的设计容许荷载；有效降低了悬挑型钢梁的截面及悬挑长度，解决了三维空间“眼珠”形建筑多变弧形立面的施工难题，保证了悬挑外脚手架施工的安全、快捷，取得了较好的经济、社会和环保效益。

为达到上述发明目的，本发明提出以下技术方案：

1）悬挑脚手架方案比选分析

（1）16#工字钢悬挑，间距1.5m，悬挑最大高度18.0m（4层），采用φ20的圆钢斜拉，圆钢拉在上层阳台内框架梁上，圆钢参与验算。工字钢前端支承在阳台内侧框架梁上。工字钢总长度=6.5（内锚长度）+3.8（阳台悬长）+1.1（外架部分）=11.4m≈12.0m；可以满足结构安全要求，但工字钢长度长，不经济，施工又麻烦。

（2）16#工字钢悬挑，间距1.5m，悬挑最大高度18.0m（4层），采用φ16的圆钢斜拉，圆钢拉在阳台外边梁上，圆钢参与验算。工字钢前端支承在阳台外边梁上。工字钢总长度=1.5（内锚长度）+1.1（外架部分）=2.6m≈3.0m；经济可靠，施工方便，可以采用。

2）根据设计提供结构荷载承载力布置图，阳台外侧边梁承载容许荷载6.3KN/m，悬挑工字钢按1.5m间距设置，阳台外侧边梁承载每根工字钢的容许荷载则为6.3KN/m×1.5m=9.45KN。对悬挑脚手架进行验算，主要验算包括：横向水平杆验算、纵向水平杆验算、扣件抗滑承载力验算、荷载计算、钢丝绳卸荷计算、立杆稳定性验算、连墙件承载力验算、悬挑梁验算、几个主要压力构件的符合性；

3）阳台边梁承载式悬挑脚手架的架设

（1）型钢悬挑梁制作加工制作型钢悬挑梁，在型钢悬挑梁上焊接拉结点，采用φ16的圆钢穿孔双面满焊在工字钢内肋两侧，在型钢悬挑梁上焊接立杆搁置防滑移固定点，型钢上安装立杆的位置焊一根长150mm的φ25螺纹钢短钢筋头，以防止钢管产生滑移。

（2）埋设悬挑梁预埋件悬挑脚手架的型钢梁与建筑物连接必须可靠，联结方法可采用预埋筋和预埋U型螺栓。当采用螺栓联结时，应不少于两道的预埋U型螺栓与压板采用双螺母固定，螺杆露出螺母应不少于3扣（参图4）；

（3）悬挑型钢梁的安装悬挑型钢梁在遇有类似阳台处时，工字钢挑梁应支承在阳台外则边梁上，阳台内侧的框架梁不作为工字钢挑梁的支承点；工字钢采用φ16的圆钢斜拉，圆钢拉在上层阳台外边梁上，圆钢参与验算；上部脚手架中部采用钢丝绳拉在上层阳台边梁上卸载。总之，阳台边梁承受荷载不得超过其容许荷载（参图5）；

（4）圆钢斜拉杆的安装在每个悬挑梁上应设置悬挑梁稳固件，稳固件选用ф16以上的圆钢拉杆与上一层建筑结构进行斜拉连接，用M20以上花篮螺丝紧固（参图6/7）；

4）脚手架的搭设

（1）脚手架首步架高为1.5m，其余步高为1.8m，脚手架立杆纵距与立杆横距依专项施工方案确定，立杆横距以0.95m～1.05m、纵距以1.3m～1.8m为宜（通常取1.5m），每段搭设的脚手架高度依专项施工方案确定，高度一般不超过20m；

（2）在同一直线方向上的纵向水平杆必须用对接扣件通连在一起；

（3）纵向水平杆必须与相交的所有立杆用扣件连接；

（4）构架底部与悬挑结构应连接牢靠，不得滑动或窜动。构架底部应设置纵向和横向扫地杆，扫地杆应贴近悬挑梁（架），纵向扫地杆距悬挑梁（架）不得大于20cm；首步架纵向水平杆步距不得大于1.5m；

（5）架体结构在下列部位应有加强措施：①架体立面转角处；②架体与塔吊、电梯、物料提升机、卸料平台等设备需要断开或开口处；③其它特殊部位；

（6）架体操作层设置两道纵向水平杆，以便竹脚手板的铺设；

5）卸载钢丝绳的安装

用于悬挑脚手架上方斜拉卸载用的钢丝绳，规格、型号应符合方案计算要求；钢丝绳按方案设计的楼层进行设置，上方与上层的阳台边梁预埋圆钢连接，下方绕过立杆与水平杆交叉处的十字扣件，并采用手拉倒链或花篮螺丝紧固；（参图8）

6）连墙件的安装

脚手架的连墙件不仅起到防风荷载与倾覆的作用，也大大提高了脚手架的整体稳定性；

7）剪刀撑的搭设

悬挑脚手架应在外侧立面沿整个长度和高度上设置连续剪刀撑，每道剪刀撑跨越立杆根数为5～7根，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角应在45o～60o之间，将构架与悬挑梁（架）连成一体；

8）防护设施的搭设

安全网的铺设脚手架架体结构必须铺设竹制脚手板，竹笆片四周需用铁丝扎牢。脚手架作业层必须设置高1200mm、600mm两道防护栏杆，在防护栏的内侧采用采用竹制脚手板（挡脚板）进行硬防护，竹制脚手板需用铁丝与脚手架固定牢固；

9）施工电梯破断口处脚手架的搭设

当脚手架不能连续时，如因施工电梯的存在及电梯卸料平台必须独立设置，脚手架不能形成闭合的整体，为防止脚手架在断口处可能发生的沉降，沿电梯两侧应单独设置悬挑梁而不受立杆纵距的限制，且须单独设置连墙件；

悬挑脚手架的检查与使用及监测监控悬挑脚手架经检查验收合格后方可使用。悬挑脚手架应在下列阶段进行检查验收：悬挑承力架安装完成后，脚手架搭设前；作业层上施加荷载前；每搭设6～8m高度后；达到设计高度后；遇有六级强风及大风或大雨后；停用超过一个月。使用时，施工荷载不得大于方案设计允许荷载；

10）悬挑脚手架的拆除

（1）一定要按照先上后下、先外后里、先架面材料后构架材料、先辅件后结构件的顺序、一件一件的松开联结、取出并随即吊下；

（2）拆卸脚手板、杆件、门架以及其它较长、较重、有两端联结的部件时，一定要两人或多人一组进行。拆除水平杆件时，松开联结后，水平托持取下。拆除立杆时,在把稳上端，再松开下端联结取下；

（3）应尽量避免单人进行拆卸作业。单人作业时，极易因把持杆件不稳、失衡而出现事故；

（4）多人或多组进行拆卸作业时，应加强指挥、并相互询问和协调作业步骤，严格禁止不按程序进行的任意拆卸；

（5）因拆除上部或一侧的附墙拉结而使架子不稳时，应加设临时撑拉措施，以免因架子晃动，影响作业安全。

附图说明

图1：阳台大悬挑悬挑结构梁上设置悬挑脚手架

图2：阳台边梁承载悬挑脚手架

图3:悬挑梁搁置段的预埋锚固件

图4：悬挑楼层悬挑脚手架圆钢斜拉、钢丝绳卸载剖面图

图5：阳台外框架梁处圆钢斜拉连接示意图

图6：花篮连接、圆钢斜拉槽钢示意图

图7：花篮与上层预埋件连接示意图

图8：圆钢与型钢外挑端头连接斜拉节点示意图

图9：卸载钢丝绳与脚手架斜拉节点示意图

图10：卸载钢丝绳与结构外框梁斜拉节点示意图

具体实施方式

以下结合说明书附图和实施对本发明做进一步说明。

实施例1:南通智慧之眼工程

本工程地上16层；建筑面积为69427平方米，建筑高度为75.1米。本工程建筑外形设计为“眼球”形，设计以“智慧之眼”为整体立意，立面自下而上先扩(微扩)后收，曲线式；且楼层四周为悬挑梁板，悬挑梁板悬挑长度3.8～4.8米；给外悬挑架方案的编制带来很大难度。

应用“边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载”悬挑脚手架施工工艺，即在结构楼层类似大阳台的悬挑部位，利用对称型钢（通常采用16#以上工字钢）悬挑，型钢梁以该部位外侧的阳台边梁为支承点，安装悬挑对称型钢梁；在悬挑对称型钢梁端部用圆钢（通常采用Ф16以上圆钢）焊接拉环，采用圆钢拉杆（通常采用Ф16以上圆钢）与上一层阳台边梁预埋的圆钢锚固筋（通常采用Ф16以上圆钢）通过花篮螺栓（通常采用M20以上花篮螺栓）紧固；每段悬挑外脚手架中部再采用钢丝绳斜拉到上一层阳台边梁上卸除部分脚手架荷载；

充分利用设计提供的阳台边梁容许设计荷载，通过多处阳台边梁分担悬挑脚手架荷载，降低了悬挑型钢的截面高度、长度，减小了悬挑型钢的用量，在技术上质量上保证了在悬挑外脚手架的安全，保证施工的正常进行；

实施例2：皋汽车客运站工程二期商业综合楼工程

如皋汽车客运站工程二期商业综合楼项目，建筑面积26926.99m2，地下1层，地上主楼12层，裙楼（商场）4层。地上总建筑面积24175平方米，地下2963平方米，地上高层部分19814平方米；主楼建筑高度47.65米，商场建筑高度17.45米；主楼框架剪力墙结构、商场框架结构；

本工程外墙脚手架采用本工法进行施工，于2012年10月份架体安全拆除，未发生一般及以上的安全事故。为工程节约成本16.0万元，为后续的装修工程提供了充足的时间。同时得到了市领导及相关部门的认同，为我公司创造了一定的社会效益；

实施例3：如皋市公共卫生中心工程

如皋市公共卫生中心工程位于如皋市如城镇纪庄村14组，如皋市政通路南侧、大司马路西侧。本工程建筑面积28800㎡，主楼15层，框剪结构，建筑总高度60.2m；本工程5层以上综合应用“边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载”悬挑脚手架施工工法进行施工，2014年5月悬挑外脚手架拆除，得到多方好评，保证了施工的正常进行；取得了较好的经济效益，为工程节约成本18.8万元。

Claims (3)

1.外悬挑脚手架方案采用工字钢悬挑脚手架，综合运用圆钢拉杆参与受力、钢丝绳卸载等手段，充分利用设计提供的阳台边梁容许设计荷载，综合应用“边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载”悬挑脚手架施工工艺，即在结构楼层类似大阳台的悬挑部位，利用对称型钢（采用16^#工字钢）悬挑，型钢梁以该部位外侧的阳台边梁为支承点，安装悬挑对称型钢梁；在悬挑对称型钢梁端部用圆钢（采用Ф16圆钢）焊接拉环，采用圆钢拉杆（采用Ф16圆钢）与上一层阳台边梁预埋的圆钢锚固筋（采用Ф16圆钢）通过花篮螺栓（采用M20花篮螺栓）紧固；每段悬挑外脚手架中部再采用钢丝绳斜拉到上一层阳台边梁上卸除部分脚手架荷载；

其特征在于具体以下步骤构成：悬挑脚手架方案比选分析；悬挑脚手架架体验算；材料准备、下料及节点制作；悬挑层设置悬挑梁预埋件；悬挑层上方结构层预埋拉环；安装型钢悬挑梁并固定；在悬挑梁上搭设两层脚手架；安装圆钢斜拉杆并用花篮螺丝拧紧固；搭设上方一层脚手架；安装斜拉钢丝绳并用花篮螺丝拧紧卸载；继续搭设上方一层脚手架；悬挑脚手架的使用；悬挑脚手架的拆除；

1）悬挑脚手架方案比选分析

（1）16#工字钢悬挑，间距1.5m，悬挑最大高度18.0m（4层），采用φ20的圆钢斜拉，圆钢拉在上层阳台内框架梁上，圆钢参与验算；工字钢前端支承在阳台内侧框架梁上；工字钢总长度=6.5（内锚长度）+3.8（阳台悬长）+1.1（外架部分）=11.4m≈12.0m；可以满足结构安全要求，但工字钢长度长，不经济，施工又麻烦；

（2）16#工字钢悬挑，间距1.5m，悬挑最大高度18.0m（4层），采用φ16的圆钢斜拉，圆钢拉在阳台外边梁上，圆钢参与验算；工字钢前端支承在阳台外边梁上；工字钢总长度=1.5（内锚长度）+1.1（外架部分）=2.6m≈3.0m；“阳台边梁承载式悬挑脚手架方案”，经济可靠，施工方便；

2）根据设计提供结构荷载承载力布置图，阳台外侧边梁承载容许荷载6.3KN/m，悬挑工字钢按1.5m间距设置，阳台外侧边梁承载每根工字钢的容许荷载则为6.3KN/m×1.5m=9.45KN；对悬挑脚手架进行验算，主要验算包括：横向水平杆验算、纵向水平杆验算、扣件抗滑承载力验算、荷载计算、钢丝绳卸荷计算、立杆稳定性验算、连墙件承载力验算、悬挑梁验算、几个主要压力构件的符合性；

3）阳台边梁承载式悬挑脚手架的架设

（1）型钢悬挑梁制作加工制作型钢悬挑梁，在型钢悬挑梁上焊接拉结点，采用φ16的圆钢穿孔双面满焊在工字钢内肋两侧，在型钢悬挑梁上焊接立杆搁置防滑移固定点，型钢上安装立杆的位置焊一根长150mm的φ25螺纹钢短钢筋头，以防止钢管产生滑移；

（2）埋设悬挑梁预埋件悬挑脚手架的型钢梁与建筑物连接必须可靠，联结方法可采用预埋筋和预埋U型螺栓；当采用螺栓联结时，应不少于两道的预埋U型螺栓与压板采用双螺母固定，螺杆露出螺母应不少于3扣；

（3）悬挑型钢梁的安装悬挑型钢梁在遇有类似阳台处时，工字钢挑梁应支承在阳台外则边梁上，阳台内侧的框架梁不作为工字钢挑梁的支承点；工字钢采用φ16的圆钢斜拉，圆钢拉在上层阳台外边梁上，圆钢参与验算；上部脚手架中部采用钢丝绳拉在上层阳台边梁上卸载；总之，阳台边梁承受荷载不得超过其容许荷载；

（4）圆钢斜拉杆的安装在每个悬挑梁上应设置悬挑梁稳固件，稳固件选用ф16以上的圆钢拉杆与上一层建筑结构进行斜拉连接，用M20以上花篮螺丝紧固；

4）脚手架的搭设

（1）脚手架首步架高为1.5m，其余步高为1.8m，脚手架立杆纵距与立杆横距依专项施工方案确定，立杆横距以0.95m～1.05m、纵距以1.3m～1.8m为宜（通常取1.5m），每段搭设的脚手架高度依专项施工方案确定，高度一般不超过20m；

（2）在同一直线方向上的纵向水平杆必须用对接扣件通连在一起；

（3）纵向水平杆必须与相交的所有立杆用扣件连接；

（4）构架底部与悬挑结构应连接牢靠，不得滑动或窜动；构架底部应设置纵向和横向扫地杆，扫地杆应贴近悬挑梁（架），纵向扫地杆距悬挑梁（架）不得大于20cm；首步架纵向水平杆步距不得大于1.5m；

（5）架体结构在下列部位应有加强措施：①架体立面转角处；②架体与塔吊、电梯、物料提升机、卸料平台等设备需要断开或开口处；③其它特殊部位；

（6）架体操作层设置两道纵向水平杆，以便竹脚手板的铺设；

5）卸载钢丝绳的安装

用于悬挑脚手架上方斜拉卸载用的钢丝绳，规格、型号应符合方案计算要求；钢丝绳按方案设计的楼层进行设置，上方与上层的阳台边梁预埋圆钢连接，下方绕过立杆与水平杆交叉处的十字扣件，并采用手拉倒链或花篮螺丝紧固；

6）连墙件的安装

脚手架的连墙件不仅起到防风荷载与倾覆的作用，也大大提高了脚手架的整体稳定性；

7）剪刀撑的搭设

悬挑脚手架应在外侧立面沿整个长度和高度上设置连续剪刀撑，每道剪刀撑跨越立杆根数为5～7根，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角应在45o～60o之间，将构架与悬挑梁（架）连成一体；

8）防护设施的搭设

安全网的铺设脚手架架体结构必须铺设竹制脚手板，竹笆片四周需用铁丝扎牢；脚手架作业层必须设置高1200mm、600mm两道防护栏杆，在防护栏的内侧采用采用竹制脚手板（挡脚板）进行硬防护，竹制脚手板需用铁丝与脚手架固定牢固；

9）施工电梯破断口处脚手架的搭设

当脚手架不能连续时，如因施工电梯的存在及电梯卸料平台必须独立设置，脚手架不能形成闭合的整体，为防止脚手架在断口处可能发生的沉降，沿电梯两侧应单独设置悬挑梁而不受立杆纵距的限制，且须单独设置连墙件；

悬挑脚手架的检查与使用及监测监控悬挑脚手架经检查验收合格后方可使用；悬挑脚手架应在下列阶段进行检查验收：悬挑承力架安装完成后，脚手架搭设前；作业层上施加荷载前；每搭设6～8m高度后；达到设计高度后；遇有六级强风及大风或大雨后；停用超过一个月，使用时，施工荷载不得大于方案设计允许荷载；

10）悬挑脚手架的拆除

（1）一定要按照先上后下、先外后里、先架面材料后构架材料、先辅件后结构件的顺序、一件一件的松开联结、取出并随即吊下；

（2）拆卸脚手板、杆件、门架以及其它较长、较重、有两端联结的部件时，一定要两人或多人一组进行；拆除水平杆件时，松开联结后，水平托持取下；拆除立杆时,在把稳上端，再松开下端联结取下；

（3）应尽量避免单人进行拆卸作业；单人作业时，极易因把持杆件不稳、失衡而出现事故；

（4）多人或多组进行拆卸作业时，应加强指挥、并相互询问和协调作业步骤，严格禁止不按程序进行的任意拆卸；

（5）因拆除上部或一侧的附墙拉结而使架子不稳时，应加设临时撑拉措施，以免因架子晃动，影响作业安全。

2.如权利要求1所述，充分利用设计提供的阳台边梁容许设计荷载，通过多处阳台边梁分担悬挑脚手架荷载，降低了悬挑型钢的截面高度、长度，减小了悬挑型钢的用量，在技术上质量上保证了在悬挑外脚手架的安全，保证施工的正常进行，16#工字钢悬挑，间距1.5m，悬挑最大高度18.0m，采用φ16的圆钢斜拉，圆钢拉在阳台外边梁上，圆钢参与验算；工字钢前端支承在阳台外边梁上；工字钢总长度=1.5（内锚长度）+1.1（外架部分）=2.6m，长度取3.0m工字钢前端支承在阳台外边梁上，阳台外侧边梁受力；圆钢拉在上层阳台外边梁上，阳台外侧边梁受力。

3.如权利要求1所述，充分利用设计提供的阳台边梁容许设计荷载，通过多处阳台边梁分担悬挑脚手架荷载，降低了悬挑型钢的截面高度、长度，减小了悬挑型钢的用量，计算确保工字钢支承在阳台外边梁的竖向荷载、圆钢拉在上层阳台外边梁上的荷载小于阳台外边梁设计容许荷载；然后在工字钢挑梁上方采用钢丝绳对外脚手架进行卸载，卸载钢丝绳荷载也不得大于阳台边梁设计容许荷载。