脚手架施工技术在房建项目中的应用
尹跃国
中铁市政环境建设有限公司 上海 200331
1 工程概况
该项目占地面积达 35 亩,建筑总面积为 59416.9 ㎡。包含一座 4 层综合生产车间,及一座由 19 层办公区与 6 层宿舍区组成的综合楼。该综合楼采用框架结构,办公楼部分高 73.9m ,外围最高点 83.5m ;宿舍区高 23.1m,外围最高处为 27m. 。并设有悬挑板等特殊构造。办公楼外侧装有脚手架,1 层采用落地式钢管盘扣架,2-19 层则使用四挑花篮悬挑式钢管盘扣架;宿舍区采用落地式盘扣架。悬挑架为 16# 工字钢,立杆纵向距离为 1.5m,横向距离为 0.9m ,步距为2.0m,连墙件则按楼层每两跨布置。
2 工程难点与技术需求
综合楼建设具有明显特殊性,涉及悬挑板、空调设备平台及阳角等复杂部位。悬挑梁布置需根据具体尺寸精准设计。办公楼高 73.9m ,悬挑架需承受荷载,为确保架体结构的安全性,必须对支架的稳定性、悬挑梁的承载能力以及连墙构件的强度进行精确的计算。工期紧张要求科学规划脚手架搭设与主体施工的交叉作业。由于高空作业风险高,需强化安全防护。
3 悬挑式盘扣脚手架施工技术应用
3.1 脚手架构造与技术参数
该悬挑式盘扣脚手架搭设方案如下:构件选材上,立杆、水平杆及斜拉杆分别选用 Q355、Q235 及 Q195 规格钢管,通过 10mm 厚 Q235 钢板圆盘与楔形销实现节点连接。立杆纵向间距 1.5m,横向间距 0.9m ,步距 2m ,首层立杆错位布置且缝隙宽度 ⩾500mm ,底部配置可调底座。悬挑梁采用 16# 工字钢,外挑长 1400-2900mm ,锚固端以双 M20-8.8 级螺栓固定。连墙件以新型螺栓式连接,层高超 4m 时增设钢管抱柱加固。防护体系涵盖全面铺设的挂钩式钢质踏板、高度为1.5m 的防护栏杆、高度为 250mm 的挡脚板及 2000 目 /100cm2 的密集网眼,每隔20m 加设安全平网。
3.2 施工流程与关键工艺
3.2.1 施工流程
先需安装可调底座,之后按照既定顺序依次组装纵向扫地杆、横向扫地杆以及立杆。接着进行第一步的纵向与横向水平杆的安装,完成此步骤后再继续装配连墙件、防护栏杆和斜撑。继而铺设钢踏板、悬挂密目网,最终将立杆接续,并增设数个斜撑。悬挑架的搭设步骤:先应埋设螺栓,后安装悬挑型钢及其上方的斜拉杆件。接着确定立杆的位置,并安装联梁,后按照顺序组装纵向扫地杆、立杆、横向扫地杆以及横纵向水平杆。再添加连墙件、防护栏杆和斜撑。之后铺设钢踏板、悬挂密目网,并最终架设安全水平网。
3.2.2 关键工艺
在预埋件定位安装环节,顶板模板支设完毕后,需依据设计图纸在模板表面精确放出悬挑梁定位线并预埋 M20 高强螺栓套管。套管外端应封闭,通过焊接或绑扎固定于梁内钢筋,确保位置偏差控制在 10mm 以内。安装悬挑梁时,将 16# 工字钢套入预埋螺栓,加垫片后以双螺母紧固。型钢端部焊接200mm×180mm×10mm 钢板增设托座以稳固立杆。转角处斜角工字钢需严格按定位安装。若立杆未落于型钢上,应增设联梁并采用焊接或 U 型螺栓锚固。在悬挑架体搭建至上层且相关混凝土强度符合标准之后方可进行。花篮螺栓拉杆之上端采用 M20 高强度螺栓与上层梁体内预先埋设的连接件固定。在立杆的接长时,连接套管处应使用螺栓进行紧固,保证障接头的结构强度。
3.3 特殊部位施工技术
悬挑板施工区域采用 300mm×600mm 截面梁,浇筑 C35 混凝土,梁内部预先埋设两根M20 螺栓。型钢的锚固端需深入梁体内至少 200mm. 。通过双螺母紧固,并增设横向斜撑以提升脚手架稳定性。空调设备的平台悬挑梁长度为 2700mm. 。截面尺寸 350mm×600mm ,采用 C35 混凝土,型钢底部配置可调顶托支撑。在搭建脚手架时,需确保每隔 3 跨设置一组连续的竖向斜杆。在阳角部位,采用1800mm 的联梁进行悬挑处理,使用 C35 混凝土,同时脚手架增设双立杆及水平剪刀撑。联梁与主体结构的固定将通过 4 根 M20 螺栓实现,且型钢间通过焊接进行固定。
4 安全管控与质量保障
4.1 安全技术措施
工作人员须佩戴安全头盔,系紧安全带,并遵循“高挂低用”,应穿防滑鞋,严禁酒后作业;作业边缘设置不低于 1.5m 的防护栏杆及 250mm 的挡脚板,需悬挂密目网和水平防护网;作业层四周应设高于操作层1m 的主生命线,每隔
10m 配备支撑托环,安全绳须 100% 妥善系牢。针对防坍塌,加强架体结构,依照方案安装连墙件,当高宽比超过 2 时,增设抛撑,确保悬挑梁的锚固螺栓紧固;操作层荷载须控制在 2kN/m2 内,材料应均匀堆放,并定期检查架体是否存在变形情况。至于机械及用电安全,塔吊吊运应严格限制荷载,确保物品捆绑牢固,电焊机等设备须使用专用开关箱并采取接地。
4.2 质量控制措施
材料进场验收、搭设质量控制、验收流程、监测监控及季节性施工措施均需严格规范。材料上,钢管及构配件规格为立杆外径 Φ48.3×3.2mm ,锈蚀深度为 ⩽0.36mm ,且具备产品合格证,禁用变形、裂纹构件;工字钢尺寸偏差须控制在±5mm 以内。M20 高强螺栓应为8.8 级材质,拧紧力矩在 40-60N⋅m. 。搭设时,立杆垂直度应 ⩽H/1000 且 ⩽100mm ,插销外露 ⩾5mm 。验收流程涵盖班组自检、项目部复核及监理单位验收,达标后方可进行挂牌。监测点设于立杆1.2m 处,间距 ⩽20m ,搭设期 3-5d 监测一次,预警值设定为水平位移 25mm ,超限需停工。
5 效益分析
5.1 工期效益
悬挑式盘扣脚手架搭设效率高,其模块化设计与快速组装特性,相比传统脚手架大幅缩短搭设时间。通过科学的施工组织与交叉作业安排,合理利用时间与空间,使脚手架施工与主体施工紧密配合,有效缩短了项目整体工期。经统计,本项目因采用悬挑式盘扣脚手架及优化施工方案,有效缩短工期,提前交付使用,为建设单位带来了经济效益与社会效益。
5.2 成本效益
从材料成本来看,悬挑式盘扣脚手架使用寿命长,可多次周转使用,降低了材料采购成本。同时,由于其结构稳固,减少了因脚手架不稳定导致的返工与维修成本。在人工成本方面,搭设效率的提高减少了人工投入时间,降低了人工费用。此外,安全质量控制措施的有效实施,避免了因安全事故与质量问题造成的额外成本支出。综合计算,本项目采用悬挑式盘扣脚手架及相关管理措施,有效降低成本。
5.3 环保效益
悬挑式盘扣脚手架多采用钢材等可回收材料,减少了木材等资源的消耗,符合绿色施工理念。其搭设过程中产生的建筑垃圾较少,且部分材料可回收再利用,降低了对环境的污染。同时,施工过程中通过有效的安全质量控制,减少了因施工事故与质量问题导致的资源浪费与环境破坏,实现了工程建设与环境保护的协调发展。
结束语
在该项目施工中,悬挑式盘扣脚手架展现明显优势,适用于高层建筑施工。采用该脚手架提升施工效率,有效降低安全风险。施工阶段需科学设计技术参数并规范操作流程,以保障安全与质量。随着建筑高度增加及结构复杂化,其应用范围有望进一步拓展。结合 BIM 技术与智能监测手段,可推进施工过程科学化、信息化管理。
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