建筑施工悬挑式脚手架施工技术探究
韦帅
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引言:随着现代城市建设的快速发展,高层和超高层建筑日益增多,外脚手架作为临时设施在建筑施工中发挥着越来越重要的作用。悬挑式脚手架以其独特的受力特点和构造形式,能够充分利用建筑主体结构,减少对地面的占用,在满足施工要求的同时,提高了架体的安全性和稳定性。针对悬挑式脚手架的施工技术进行探究,对于规范悬挑脚手架施工、保障架体安全、提高工程质量具有重要意义。
一、悬挑式脚手架结构
悬挑式脚手架由支撑架体、锚固系统、连墙件以及附着设施等组成,利用型钢悬挑梁作为主要受力构件,通过可靠的锚固节点将荷载传递至建筑主体。架体搭设在悬挑梁上,由立杆、水平杆、剪刀撑等构成稳定的空间结构,并铺设脚手板形成作业面。沿架体外侧设置安全立网、挡脚板,并在层间设置水平兜底网。
悬挑架的外立面布置形式多样,可结合建筑平面和外墙形式灵活设计。在阳角、飘窗等特殊部位,通过节点加强、斜杆设置等措施确保架体的安全可靠。同时,为保证悬挑梁的整体稳定,应在其端部设置斜拉结,并控制最大悬挑高度。
二、建筑施工悬挑式脚手架施工技术的应用
(一)架体搭设
悬挑式脚手架的支撑架体是确保施工安全和质量的基础。立杆作为主要受力构件,通常采用外径 48.3mm 、壁厚 3.6mm 的钢管,可根据荷载需求设置单排或双排。为保证架体的整体稳定性,立杆底层步距不宜超过 2m ,过大的步距会降低架体的侧向刚度。在搭设过程中,相邻立杆的接头应错开设置,避免在同一水平面形成薄弱区。同时,接头中心至立杆主节点的距离不应超过步距的1/3,以减小偏心受力对接头的不利影响。
在立杆之间设置的水平杆是形成稳定架体的关键。纵向水平杆应贯穿至少3跨立杆,形成连续的受力体系;而横向水平杆则起到分配荷载的作用,其间距不应超过纵距的 1/2 。纵横向水平杆交织形成承载网格,能有效提高架体整体性和空间受力性能。
作为施工作业面,脚手板的铺设质量直接关系到施工的安全和效率。选用轻质、高强的竹胶板或木板作为脚手板材料,在保证强度和刚度的同时,降低了自重对架体的影响。脚手板铺设应做到严密平整,无翘曲和空隙,并应在主节点处可靠固定。此外,单块脚手板的重量不宜超过 30kg ,以方便工人搬运和安装。
(二)锚固节点构造
悬挑梁通过精心设计的锚固节点与主体结构连接,锚固端力矩应大于悬挑端力矩的1.5 倍,以确保足够的抗倾覆能力。锚固节点宜采用直径不小于 16mm 的螺栓或U 型钢筋,并采用冷弯成型工艺制作,以提高锚固性能。
锚固点的布置对于悬挑架的受力性能至关重要。宜将锚固点布置在靠近架体主节点的位置,最大偏离距离不应超过 300mm ,以减小偏心受力对锚固点的不利影响。同时,锚固点在水平方向的间距不应超过3 跨立杆,在竖向上的间距不应超过3 步,保证锚固点的密度满足架体的整体稳定需求。
当锚固点位于楼板时,应重点关注楼板的受力性能。锚固区域楼板的厚度不应小于 120mm ,以保证锚固受力面积和针固深度。当楼板厚度不足时,可采取适当的加固措施,如增大锚固板面积、采用双层锚固等,确保锚固点的可靠性。
(三)附着体系连接
悬挑式脚手架的稳定性不仅取决于架体本身,还与其附着体系的可靠性密切相关。为提高架体的整体稳定性,应在悬挑梁的外端设置缆风绳,并与上层结构可靠连接形成斜拉体系。缆风绳可采用直径不小于 20mm 的钢丝绳,通过调节绳索张力,可有效减小架体的水平位移和振动响应。
在架体内部,剪刀撑是提高架体刚度和稳定性的重要构件。剪刀撑应沿架体外立面连续布置,自下而上,形成稳定的侧向支撑体系。剪刀撑与立杆、水平杆可靠连接,构成封闭的三角形结构单元,大大增强了架体抵抗水平荷载的能力。
针对建筑立面的特殊情况,附着体系应灵活设置。当建筑外墙出现收进或变截面时,可在架体内设置型钢托架,将上部架体的荷载可靠传递至下部架体或建筑结构。对于外墙开设飘窗的情况,可将型钢悬挑梁穿过洞口,在洞口两侧增设加强钢筋,保证架体在飘窗区域的连续性和稳定性。
(四)安全防护措施
悬挑式脚手架的安全防护是施工管理的重中之重,必须严格落实"上下防护、内外兼顾"的原则。架体外侧应设置连续的安全立网和高度不小于 180mm 的挡脚板,为作业人员提供可靠的防坠落保护。安全立网宜采用密目式材料,网眼密度不应大于 50mm×50mm ,确保足够的阻挡能力。挡脚板应采用高强度、耐腐蚀的材料,并可靠固定在架体上。
在作业层内侧,应铺设双层水平安全兜底网,有效降低高空坠物对下层作业人员的伤害风险。兜底网的材料选择应综合考虑强度、韧性和耐候性,确保其在动态冲击荷载下具有足够的变形能力和完整性。同时,沿架体内侧每隔不超过10m 设置一道水平安全网,形成多道防线,进一步提高架体的整体安全性能。
由于施工现场复杂的电磁环境,悬挑架还应重视防电防雷措施。通过可靠的接地系统,将架体与大地等电位连接,避免因静电积累和感应电流而产生电击风险。在架体邻近带电体或可能产生电弧的区域,应采取绝缘隔离措施,如在立杆和水平杆表面喷涂绝缘涂层,在接头处设置绝缘垫片等,最大限度降低施工人员的触电风险。
综合运用多种安全防护措施,并将其与架体构造、附着体系有机结合,形成完备的安全防护体系,为悬挑式脚手架施工提供坚实的安全保障,为建筑工程的高质量、高效率建设提供有力支撑。
三、悬挑式脚手架使用中的注意事项
(一)合理选用悬挑架类型
针对不同的建筑结构形式和施工要求,应合理选择悬挑架类型。一般来说,点式支承适用于荷载较小、分布均匀的情况;而线式或面式支承则适用于荷载较大、分布不均的工况。当建筑外墙存在变截面、错台等时,应采用托架式、吊架式或组合式悬挑架。
(二)加强架体监测与维护
在悬挑架使用过程中,应对架体进行定期检查和必要的加固维护。检查内容包括:主要构件的变形和损伤情况,架体的垂直度和稳定性,锚固点的可靠性,安全网和走道板的完整性等。当发现架体局部失稳、锚固构件松动、安全网破损等问题时,必须及时处理。此外,还应做好架体的动态监测,重点关注挠度变化和振动情况。
(三)严格控制施工荷载
悬挑架在使用过程中,严禁超载堆放材料,以免引起架体变形或坍塌。物料应分散布置,最大堆放高度不宜超过 1.2m ;大型设备和重型构件严禁直接置于架体上。当架体上有吊装作业时,应暂停其他施工活动,并采取可靠的防坠落措施。
结语:悬挑式脚手架施工技术在建筑施工中得到广泛应用,其结构形式独特,施工工艺复杂。从悬挑架的构造入手,采用合理的搭设参数,规范锚固节点和附着体系构造,并落实安全防护措施,是确保架体安全、可靠、高效的关键。同时,还需加强架体的日常维护和使用管理,严格控制施工荷载,最大限度发挥悬挑架的作用。通过对悬挑式脚手架施工技术的深入研究和不断创新,必将推动建筑施工向更加安全、高效、精细化的方向发展。
参考文献:
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