高层建筑中悬挑式脚手架施工与安全技术分析

赖传明

（福建省银厦建设工程有限公司，福建 德化 362500）

随着城镇化建设持续推进，建筑行业进入快速发展阶段，许多城镇面临可用建设土地不足的问题，此时，高层建筑成为主要方向。在高层建筑施工中，高空作业不可避免，因此，悬挑式脚手架成为常见的辅助设施。根据近些年的新闻报道，由于悬挑式脚手架引起的安全事故频发，对其施工和安全技术进行深入探究具有积极意义。

1 悬挑式脚手架概述

悬挑式脚手架是在建筑工程外表借助悬挑的支承结构辅助施工的设备。在悬挑式脚手架应用过程中，架体在竖直方向的荷载借助悬挑支承结构传递到建筑主体结构上，从而保证悬挑式脚手架安全稳定。悬挑结构是悬挑式脚手架安全、稳定应用的关键。要想保证悬挑式脚手架最大限度地发挥性能，必须针对悬挑结构进行安全性、稳定性、刚度和强度检验，符合标准之后才能投入应用。另外，在实际借助悬挑式脚手架施工之前，需要验证脚手架与建筑主体结构之间的连接情况。一般情况下，悬挑式脚手架基本由连墙件、扣件式钢管脚手架和型钢支撑架三部分构成，其中，按照悬挑结构自身构造形态进行划分，悬挑式脚手架主要包括下撑式和斜拉式两种类型。

2 工程案例阐述

2.1 工程基本信息

以中国茶具城（一期）地块四（D1#～D8#楼）工程项目中的高层建筑为研究对象，结合其中高层建筑施工建设过程探究悬挑式脚手架应用情况，从安全性角度对施工注意事项和要点展开讨论。该工程是一项由多座建筑物构成的大型项目。其中，存在多层和高层商业建筑结构，整体均采用框架式结构施工。具体来看，工程范围如下：D1#～D2#楼：12 270.64m2，地上6 层；D3#～D5#楼：28 559.64m2，地下1 层、地上14 层；D6#楼：4 626.11m2，地下1 层、地上4 层；D7#楼：4 479.3m2，地上5 层；D8#楼：1 224.93m2，地上1 层。在此，以其中高层建筑D3#～D5#楼为研究主体。

2.2 工程特点和施工难点

高层建筑细部结构处理控制面临较大挑战，且建筑结构外形不规则，存在大量阴阳角，导致工程施工难度较大。在应用悬挑式脚手架时，由于建筑外形不够规则，难以设置悬挑主梁，再加上工程存在高层结构，连墙件的布置也是关注重点。

3 悬挑式脚手架在高层建筑中的施工要点

3.1 施工流程

施工过程的整体工艺为：预埋件设置→安装悬挑主梁→悬挑主梁上下支撑杆件设置→立杆定位点设置→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→横向水平杆→纵向水平杆（格栅）→剪刀撑→连墙件→铺设脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。

3.2 材料要求

本工程选择以扣件式型钢悬挑脚手架辅助施工，其主要材料参数见表1。

表1 型钢悬挑式脚手架材料参数

在施工过程中，悬挑式脚手架各组成材料应符合国家《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）、《木结构设计标准》（GB 50005-2017）等要求。钢管应按照规范要求采用Q235 普通钢管，每根钢管质量不应大于25.8kg。选用钢管时应确保钢管表面光滑、平整，没有裂缝、分层、错位、毛刺等，且必须查验合格证明和质量检验报告，如果存在缺失，则该钢管不能投入应用。扣件应采用可锻铸铁或铸钢作为原材料进行制作，在使用之前需要严格查验其性能和质量，符合标准要求后才能使用。脚手板对材料应用要求不高，一般钢、木、竹等只要符合规范要求即可使用，但需要注意单块脚手板质量应低于30kg。其中，以竹为材料的脚手板应选择由毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板；冲压钢脚手板应做好外观检测，且需要在使用前涂好防锈漆并采取防滑措施；木脚手板应确保厚度高于50mm，且两端采用直径大于4mm 的镀锌钢丝箍，以保证其安全性，也需要定期检验脚手板质量，一旦发现存在变形、劈裂或腐朽的模板必须及时更换。安全网采用密目式安全立网，应确保网目密度高于2 000目/100cm2，网体各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠，孔径不低于1mm；网体缝线不得有跳针和露缝，缝边应均匀；1 张网体上不得有1 个以上的接缝，且接缝部位应端正牢固；不得有断纱、破洞、变形和有碍使用的编织缺陷；阻燃安全网的续燃、阻燃时间均不得大于4s；要保证耐贯穿试验不穿透，1.6m×1.8m 的单张网重量在3kg 以上。连墙件材料以钢管为主，悬挑梁采用型钢作为制造原料，用于固定连接悬挑梁的U 型钢筋拉环或锚固螺栓必须按照国家标准进行选择，符合HPB235 级钢筋规定。

3.3 构造规定和搭拆要求

无论采取何种方式搭设脚手架，搭设高度都是关注重点。通常需要保证搭设高度在20m 左右。如果无法达到这一高度，需要借助现代化技术采取更为安全可靠的分段卸载模式进行搭建和拆除。还需要遵循科学原则，合理计算各参数，确保悬挑式脚手架安全可靠，为后续施工提供保障。

在悬挑式脚手架应用过程中，主节点位置需要完成横向水平杆安装，并利用直角扣件进行加固。水平横杆和脚手架的直角扣件不可拆卸。另外，在搭设脚手架时，竖直方向和水平方向上都需要设置扫地杆，扫地杆设置时也要借助直角扣件加固，且此程序不可省略。在拆卸脚手架时，应遵循从上至下的顺序进行操作，且要尽可能避免同步拆卸，防止由于施工现场空间狭小、工序复杂而出现意外。除此之外，拆除连墙件时应确保其与脚手架拆除保持同等进度，采用逐层拆除的方法进行施工，拆除期间严禁先拆除数层或整层连墙件再拆除脚手架，此种拆除方法存在严重的安全隐患。需要注意的是，拆除的脚手架各构件和配件需要进行科学归类整理，安排专人转运，绝对不允许出现拆除期间随意抛掷构件或配件问题。

4 高层建筑中悬挑式脚手架的安全技术问题分析

4.1 设置架体的立面转角处悬挑梁

本工程采用型钢悬挑式脚手架辅助施工。在应用过程中，外架立面转角位置的悬挑梁是重点工序，对整体安全性和稳定性有直接影响。因此，处理该位置时一般采用辐射布置型的钢梁，但需要注意此种方式只适用于小截面角柱，如果框架柱截面较大，仍采用此种方法会存在安全隐患，同时为了满足大截面框架柱的稳固性，会在1 个框架柱中分布1～3 根型钢悬挑，外加的悬挑结构会导致行柱筋发生偏位，进而导致型钢梁处混凝土出现问题，甚至对框架柱质量产生干扰。同时，在大截面角柱中应用此种设置方法会导致外架转角处立杆间距不规则分布，且出现部分内立杆无法按照设计落到型钢梁上，导致脚手架存在安全风险。另外，辐射梁设置方法会导致整体悬挑梁结构长度增大，此时架设中需要塔吊等设备配合才可以完成施工，这无形中增大了经济成本。基于此，在针对大截面角柱转角处悬挑梁设置时，会采用型钢三角挑架方式进行架设。该种方法可有效避免上述问题的发生，还可以节约材料，避免大型设备的应用，大幅规避安全风险源。同时，此种设置方式可以实现承载装置大规模、标准化生产，实现循环利用，对于降低成本支出、提高作业效率极为有利。

4.2 阳台部位悬挑式脚手架

在高层建筑施工中，阳台结构部位脚手架设置面临一定挑战。通常该位置檐口梁截面相对较小，在应用型钢悬挑式脚手架时面临型钢类型选择问题，需要结合该位置悬挑梁受力情况，按照24m 高悬挑架进行计算，进而选择型钢规则和尺寸。因为檐口梁承受1 根悬挑梁压力是FB=29kN，大约是外立杆总荷载的2.5 倍。荷载相对较大，所以，严禁在阳台位置将力直接传递到悬挑板上。此时需要将力向外分散，如果要将力传递到阳台框架边梁，需要延长悬挑梁的长度，不仅耗费材料，也不便拆卸。基于此，一般采取应用简支梁的方式进行架设，也就是借助钢丝绳发挥作用，确保型钢梁的一端布设在边框梁上，一端设置在上一层阳台边框梁上，从而在降低成本支出下符合安全性能要求。

4.3 悬挑梁预埋筋

应用型钢悬挑式脚手架时，确保建筑物主体结构与脚手架之间可靠连接是基础。一般情况下，常用预埋筋或预埋U 型螺栓辅助联结。使用螺栓时，要确保至少有两道预埋U 型螺栓和压板发挥效用，且要科学选择螺母和螺杆类型，双螺母加固时，螺杆至少高于3 扣，具体数值应基于连接强度确定。当前工程悬挑梁需要设置2 根预埋筋，其中末端的预埋筋作为受力筋发挥效用，靠近建筑物外沿的称为定位筋，辅助脚手架架设。

脚手架发挥作用时悬挑梁主要承受拉力，所以，要确保受力筋质量和性能，可采用没有经过冷拉处理的I 级圆钢作为材料。对于预埋筋而言，两端埋设是基础，可为后续的型钢钢梁架设安装提供便利，借助定位筋完成挑梁安装后，需要对2 根预埋筋进行搭接焊操作。

4.4 安全保险设置

高层建筑的悬挑式脚手架安装、拆卸均涉及高空作业问题，面临较大的安全风险，因此，在架设脚手架时，安全保险装置设置极为重要。另外，脚手架多数外架与建筑主体结构之间仅依靠悬挑梁进行连接，且仅靠1 道锚筋固定，此时一旦出现问题就会导致整体结构失稳。基于此，施工时出于安全考虑会设置双保险。在每根悬挑梁末端除了原本的锚筋外，再加设1 根钢丝绳，钢丝绳一端与上一层边框梁连接固定，确保上拉钢丝绳绳扣超过3 个，此时就算锚筋出现问题，钢丝绳也可以发挥作用，在一定范围和时间内保障安全性，便于人员撤离和补救。

4.5 检验及使用

在搭设悬挑式脚手架时，搭设与拆除均是重点，施工应用过程的安全性需要保持动态关注。因此，落实质量检验和动态化使用安全管理极为重要。脚手架架设完成之后，先安排专业人员对整体施工进行质量检验和性能验证，确保整体设计符合要求、质量满足标准，且签字确定后才能使用。同时，施工过程中要在显眼位置张贴标语、限载牌、安全制度、验收合格牌等，提醒所有人员注意安全。另外，定期组织质量检验，系统性核查是否存在故障，如检查连接结构是否连接紧密、钢筋等是否存在裂隙或腐蚀问题等。安排专业人员组建巡察组在施工现场不定时巡查，对于发现的问题给予纠正并责令整改是确保施工安全的基础。

5 结语

综上所述，本文结合实际工程施工案例探究高层建筑中悬挑式脚手架施工要点和安全技术问题。对于高层建筑施工而言，悬挑式脚手架是重要辅助装置，也是不可忽视的承力部件，所以，从悬挑式脚手架材料、施工工艺流程和具体施工技术三方面入手总结注意事项对于确保工程施工安全、有序实施有积极作用。