文／龐勇 中鐵十五局集團第二工程有限公司 上海 201713

1、工程概況

東山文峰家具聚集區(qū)項目由垃圾中轉(zhuǎn)站、標準廠房、消防站以及宿舍樓等多個子項目組成，項目總體規(guī)劃用地面積為209813.76m2，總體建筑面積為428199.12m2。其中，擬建2 棟層數(shù)為14 層的框架式高層建筑作為宿舍樓，樓梯設計使用年限為40年、主體結(jié)構(gòu)高度為48.9m、結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，選用懸挑式腳手架。

2、懸挑腳手架在高層建筑施工中的應用

2.1 腳手架選型設計

考慮到不同高層建筑工程的層高、主體結(jié)構(gòu)高度、現(xiàn)場環(huán)境條件與施工要求存在明顯差異，必須遵循因地制宜原則，根據(jù)工程情況開展懸挑腳手架的選型工作，明確計算搭設高度、立桿縱距、吊環(huán)鋼筋直徑、工字鋼固定方式、錨固點設置方式等工藝參數(shù)。以水平懸挑梁為例，在一般情況下，優(yōu)先選用16 號工字鋼作為水平懸挑梁，將懸挑長度控制在1250mm 左右、將工字鋼水平間距控制在1500mm 左右，并在樓板部位提前配置受力鋼筋，使其起到形成負彎矩的作用，也可選擇支頂卸載處理來代替受力鋼筋。此外，為保證施工安全、懸挑腳手架結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，需要嚴格遵循《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）等規(guī)范文件，對懸挑腳手架與懸挑卸料平臺的各項工藝參數(shù)進行計算，對不合規(guī)工藝參數(shù)進行修正處理。在本工程中，經(jīng)過計算，最終將懸挑卸料平臺的水平鋼梁懸挑長度設定為2.5m、懸挑水平鋼梁間距設為2.5m、次梁間距設為0.6m、鋼絲繩公稱抗拉強度設為1400MPa、外側(cè)鋼絲繩與主體結(jié)構(gòu)間距設為2.2m。

2.2 編制施工計劃

考慮到懸挑腳手架的施工難度較大，對搭設時間和施工人員專業(yè)素養(yǎng)有著嚴格要求。為保證懸挑架施工活動得以順利開展，需要提前根據(jù)工程情況、施工需求來編制一套內(nèi)容詳盡、科學合理的施工計劃，計劃內(nèi)容包括進度安排、材料設備配置勞動力配置三部分。在本工程中，選擇在建筑基礎階段搭設落地式雙排腳手架，在主體施工階段搭設外懸挑架，要求外懸挑架施工進度略高于主體結(jié)構(gòu)施工進度。同時，提前在現(xiàn)場準備預埋吊環(huán)、安全網(wǎng)、踢腳板、工字鋼、鋼絲繩以及槽鋼等材料設備，按照外架平面布置圖來計算各種類工程材料的實際用量，按照主體結(jié)構(gòu)施工進度來組織材料入場存放，并在懸挑腳手架安裝階段配置30 名特種作業(yè)人員與2名專職安全員，在懸挑腳手架拆除階段配置15 名配合工人與3 名測量員。

2.3 腳手架搭設

在懸挑腳手架搭設環(huán)節(jié)，提前檢查地基基礎情況，如果分布軟土地基或是凍結(jié)土層，則對地基進行處理，可采取強夯、排水固結(jié)、墊層換填等方法，或是在腳手架基礎部位澆筑強度等級在C15 以上的混凝土，直至地基基礎強度、承載性能達標。同時，參照施工圖紙與腳手架構(gòu)造要求，在高層建筑四周定距定位內(nèi)外立桿的離墻距離，標記立桿、底座和墊板位置，完成前期準備工作。其次，搭設立桿與橫桿，使用對接接頭連接立桿、使用直角扣件來連接縱向水平桿和立桿，禁止在同步同跨內(nèi)布置相鄰立桿接頭，要求相鄰接頭錯開距離在0.5m 及以上、立桿垂直度偏差不超過腳手架高度1/400，并在立桿內(nèi)側(cè)部位搭設縱向水平桿，使用對接扣件來連接桿件，在桿件交點部位搭設橫向水平桿，要求橫向水平桿兩端與立桿保持固定狀態(tài)。再次，施工人員在內(nèi)外側(cè)立桿、內(nèi)側(cè)立桿和結(jié)構(gòu)層間隙處鋪設腳手板與腳手片，使用鉛絲進行并股綁扎處理，在腳手架兩端從下到上搭設剪刀撐。最后，在懸挑腳手架上固定安裝防護欄桿、掛靠密目安全網(wǎng)與拉結(jié)連墻片，完成懸挑腳手架搭設作業(yè)。

2.4 卸料平臺安裝

本工程擬定搭建1.2m 欄桿高度、2.0m 寬度、2.5m 外挑長度以及10KN 荷載限制的卸料平臺，分別使用14a 槽鋼與18a 槽鋼作為次梁、主梁，在次梁上方鋪設木腳手板，在四周搭設圓鋼管施作欄桿，并使用覆面木膠合板對欄桿進行封閉處理，使用鋼絲繩將建筑主體結(jié)構(gòu)與懸挑卸料平臺進行拉結(jié)處理。

在懸挑卸料平臺安裝期間，提前檢查建筑主體結(jié)構(gòu)混凝土強度是否達到1.2MPa，并在所處樓層梁板內(nèi)部埋設錨固鋼筋，在上一樓層埋設吊環(huán)。前期準備工作完成后，參照施工圖紙制作卸料平臺框架，框架主體由主次梁焊接形成，在平臺四周搭設圓鋼管，將圓鋼管與鄰近主次梁進行焊接連接，將間距控制在1200mm 左右。隨后，在平臺四周使用厚覆面木膠合板連接欄桿，在板面上均勻涂刷紅白色油漆，在次梁上鋪設木腳手板，完成對懸挑卸料平臺底部和四周的封閉作業(yè)。最后，安裝套環(huán)來固定卸料平臺主梁固定端，按照施工圖紙在樓板內(nèi)部各處槽鋼部位分別埋設3 個槽鋼套環(huán)，要求套環(huán)錨鉤高程略低于樓板下排鋼筋，并由施工人員使用鋼絲繩按順序斜拉主梁，將斜拉點吊環(huán)和梁主筋進行焊接連接，完成懸挑卸料平臺安裝作業(yè)。

此外，為保證懸挑卸料平臺結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，消除質(zhì)量安全隱患，對型鋼主次鋼梁平臺材料、鋼絲繩吊環(huán)、鋼絲繩等平臺材料的性能質(zhì)量有著嚴格要求，在懸挑卸料平臺安裝前，必須對相應材料的質(zhì)量進行重復檢查。在本工程中，對于型鋼材料，18a#槽鋼與14a#槽鋼分別作為型鋼主梁和型鋼次梁，要求鋼材強度等級在Q235 及以上，并保持槽口相對狀態(tài)，將槽口對準建筑主體結(jié)構(gòu)方向。對于鋼絲繩材料，要求使用公稱抗拉強度不小于1400MPa 的Ф20 鋼絲繩，重點檢查鋼絲繩是否出現(xiàn)表面過度磨損、彎曲變形和斷絲情況，及時更換單個節(jié)距內(nèi)斷絲比例大于10%、表面磨損程度超過40%、結(jié)構(gòu)嚴重變形的鋼絲繩。而對于鋼絲繩吊環(huán)材料，要求使用Ф20 圓鋼。

2.5 腳手架檢查驗收

在懸挑腳手架搭設完畢后，對腳手架及卸料平臺的安裝質(zhì)量進行全面檢查，檢查內(nèi)容包括桿件連接狀況、立桿懸空狀況、底座穩(wěn)固性、立桿沉降值和垂直度、扣件擰緊力度、焊縫焊接質(zhì)量等，如果工藝參數(shù)偏差超標，或是出現(xiàn)焊縫裂紋、螺絲與底座松動等質(zhì)量問題，對質(zhì)量缺陷部位進行返工處理，直至懸挑腳手架搭設質(zhì)量完全達到施工要求。在本工程中，對于懸挑腳手架，開展階段性檢查驗收工作，在宿舍樓基礎完工后進行初次檢查驗收，在懸挑腳手架每搭設10m高度、各作業(yè)層加荷前、腳手架停用時間超過30d 時分別開展一次檢查驗收作業(yè)，并在懸挑腳手架到達設計高度、搭設完畢后進行全面性檢查驗收，要求立桿垂直度在腳手架搭設高度達到10m、20m 與30m 時的偏差值不得超過±20mm、±40mm 與±60mm，步距與橫距偏差不得超過±20mm，縱距偏差不得超出±50mm，橫向水平桿在外伸500mm 時的偏差不得超出±50mm。而對于懸挑卸料平臺，檢查驗收內(nèi)容包括鋼絲繩規(guī)格、主梁錨固長度、欄桿高度、欄桿道數(shù)、焊縫質(zhì)量、扣件緊固程度等項目，對存在焊接質(zhì)量缺陷的焊縫進行補焊處理，更換銹蝕損壞的鋼絲繩。

2.6 腳手架及卸料平臺拆除

首先，在懸挑腳手架拆除環(huán)節(jié)，全面檢查施工現(xiàn)場情況與腳手架結(jié)構(gòu)狀態(tài)，清理腳手架上堆放的各類垃圾雜物，禁止無關(guān)人員滯留現(xiàn)場，按照腳手架檢查情況來擬定拆除計劃，計劃報審通過后，方可正式拆除懸挑腳手架。隨后，施工人員嚴格遵循從上到下、先搭后拆原則，優(yōu)先拆除腳手架結(jié)構(gòu)上方的欄桿、腳手板和剪刀撐等配件，再拆除橫縱向水平桿件，最后拆除立桿，禁止按照從下到上順序拆除腳手架，避免腳手架上部結(jié)構(gòu)因下方失去支撐出現(xiàn)晃動、脫落問題。其次，在懸挑卸料平臺拆除環(huán)節(jié)，施工人員清理平臺及四周分布的垃圾雜物，停止使用平臺下部出入口，在出入口處擺放施工警示標志與搭設圍欄。隨后，全面檢查懸挑卸料平臺的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，如扣件連接情況、建筑主體結(jié)構(gòu)與平臺拉結(jié)情況等，確定一切無誤后，按照先安后拆順序，控制卸料平臺拉錨鋼絲繩處于不受力狀態(tài)，按照平臺安裝的相反順序來拆除套環(huán)、木腳手板等配件。

3、高層建筑懸挑腳手架施工的安全控制措施

3.1 做好前期施工準備工作

考慮到高層建筑工程有著現(xiàn)場環(huán)境復雜、工期時間長的特征，懸挑腳手架施工安全將受到材料、工藝技術(shù)、人員操作等因素的影響，存在安全隱患，如使用劣質(zhì)材料時會削弱腳手架結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，在施工人員違規(guī)操作時有可能出現(xiàn)高處墜落事故。因此，為預防和減少安全事故出現(xiàn)，在懸挑腳手架搭設前，必須做好現(xiàn)場實地考察、圖紙會審、材料質(zhì)量檢查與技術(shù)交底等準備工作，將施工安全隱患消滅于萌芽狀態(tài)。例如，在現(xiàn)場實地考察環(huán)節(jié)，參照施工圖紙，對比圖紙內(nèi)容與工程現(xiàn)場實際情況，如果二者存在出入，則將問題向上反饋，對施工圖紙與施工技術(shù)方案進行優(yōu)化調(diào)整。在圖紙會審環(huán)節(jié)，由工程參建單位對施工圖審計文件內(nèi)容進行審查，論證技術(shù)、工期等層面的可行性，整理會審問題清單，將清單提交至設計單位進行修改，待圖紙會審通過后，再開展懸挑腳手架施工。在材料質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)，對桿件、工字鋼、圓鋼管、木腳手板等材料的規(guī)格型號、尺寸、性能質(zhì)量加以全面檢查，如檢查圓鋼管的幾何尺寸與壁厚是都達標，檢查扣件螺栓是否存在滑絲問題。而在技術(shù)交底環(huán)節(jié)，根據(jù)施工方案、圖紙與相關(guān)技術(shù)資料來編制作業(yè)指導書，將其作為交底憑證，向施工人員詳細講述懸挑腳手架的施工方法、典型問題、工藝流程、注意要點。

3.2 臨邊、洞口與通道防護

在懸挑腳手架結(jié)構(gòu)體系中，臨邊、洞口、上人斜道等部位是高處墜落安全事故的高發(fā)區(qū)域，為保障施工安全，需要重點對此類部位采取安全防護措施，包括首層封閉、防護欄桿、擋腳板等。例如，首層封閉是使用腳手板對首層懸挑腳手架以及高層建筑間隔區(qū)域進行封閉處理，使用安全網(wǎng)對腳手架內(nèi)側(cè)進行封閉處理，以及使用密目網(wǎng)對外架底部進行封閉處理。而防護欄桿是在采光井、電梯井、樓層臨邊等部位沿邊搭設高度在1.2m 及以上的防護欄桿或防護門。

3.3 懸挑腳手架搭拆安全技術(shù)措施

首先，在懸挑腳手架搭設環(huán)節(jié)，提前檢查操作人員是否按規(guī)定正確穿戴安全帽、防滑鞋等安全防護設備，禁止在搭設期間未經(jīng)允許篡改操作流程或是拆除連墻桿， 保持對接扣件向內(nèi)開口和直角扣件非向下開口狀態(tài)，提前檢查所使用鋼管與桿件等材料是否存在脆裂變形等質(zhì)量缺陷，禁止混淆使用不同外徑鋼管，在搭設立桿時每隔6 跨布置一根拋撐。其次，在懸挑腳手架拆除環(huán)節(jié)，禁止在風力等級超過6 級時拆除腳手架，在腳手架狀態(tài)檢查正常且作業(yè)計劃審批通過后再行拆除腳手架，在施工現(xiàn)場擺放安全警示標志與禁止無關(guān)人員滯留現(xiàn)場，禁止施工人員向下拋擲所拆除桿件與配件，采取從外向里方式搬運腳手板。

3.4 編制專項施工方案

考慮到現(xiàn)代高層建筑工程的工期較長，在施工期間時常遇到強風、強降雨、炎熱天氣等特殊氣候，對懸挑腳手架使用狀況、建筑施工過程造成一定程度的影響，存在安全隱患，有可能出現(xiàn)高處墜落、腳手架晃動失穩(wěn)等安全事故。因此，為保障高層建筑懸挑腳手架施工安全，減小惡劣氣候?qū)κ┕せ顒釉斐傻挠绊懀枰崆案鶕?jù)工程清零、參照同類項目案例來編制專項施工方案。例如，針對寒冷冬季，需要編制冬季施工方案，以室外平均氣溫連續(xù)5d 低于5℃和高于5℃作為冬季施工的起始、終止時間點，提前做好防凍防寒等方面的準備工作，禁止施工人員在凍結(jié)土層上直接搭設懸挑腳手架、隨意攀爬腳手架，或是在強風暴雪等特殊氣候時露天搭設腳手架，定期檢查腳手架立桿基礎墊設穩(wěn)固情況，并在土層開凍、施加荷載與強風暴雪氣候過后全面檢查腳手架結(jié)構(gòu)狀態(tài)與地基基礎情況。而針對氣溫超出25℃的炎熱天氣，編制夏季施工方案，對施工時間進行調(diào)整，可選擇提前商務施工時間與推遲下午工作時間，如果氣溫超過37℃，禁止在11:00-14.：30 時間段內(nèi)組織施工，同時，對施工人員的身體健康狀況進行檢查，發(fā)放藿香正氣水等防暑藥品，避免出現(xiàn)施工人員中暑、高處墜落等安全事故。

3.5 腳手架防電避雷

為預防人員觸電安全事故的出現(xiàn)，在懸挑腳手架施工期間，必須采取防電、避雷方面的安全防護措施。其中，在防電方面，保持腳手架與周邊架空輸電電路4.0m 以上的安全間隔距離、在輸電線路與腳手架間隔距離過小時需要切斷電源，如果不具備電源切斷條件，且腳手架、輸電線路未保持安全間距，則對腳手架以及輸電線路進行絕緣隔離與接地處理，禁止在夜間施工期間視同12V 及以上電源。在避雷方面，在懸挑腳手架結(jié)構(gòu)上安裝避雷線、避雷帶等避雷裝置，如將懸挑腳手架四角和建筑避雷針進行焊接連接，在首次懸挑部位的腳手架處通過鋼筋與建筑主體結(jié)構(gòu)柱筋相互連接。

3.6 編制施工應急救援預案

在高層建筑懸挑腳手架施工期間，盡管采取放電防雷、編制專項施工方案、人員技術(shù)交底等多項安全控制措施，仍舊無法徹底避免安全事故的出現(xiàn)，在出現(xiàn)高處墜落、物體打擊等安全事故時造成嚴重損失。因此，為減少各類安全事故造成的實際損失，施工單位需要提前預測懸挑腳手架施工期間可能出現(xiàn)的安全事故，針對性編制應急救援預案，在預案中明確標注應急救援流程、應急指揮負責人與指揮部成員、各類安全事故的正確現(xiàn)場救援方法、各崗位人員分工職責等內(nèi)容，以此來約束、指導現(xiàn)場救援工作的開展。在本工程中，組建一支職責明確的應急救援指揮小組，由項目經(jīng)理與安全總監(jiān)分別擔任小組組長與副組長，項目各部門負責人與現(xiàn)場安全員擔任組員。在出現(xiàn)人員觸電、高處墜落等安全事故時，由組長協(xié)調(diào)開展救援工作，與公安、消防、醫(yī)院等部門機構(gòu)取得聯(lián)系，匯報事故時間、地點、人員傷亡等基本信息，配合開展后續(xù)工作，副組長負責協(xié)調(diào)組長進行溝通，以及監(jiān)督應急救援工作的開展情況，組員則根據(jù)自身分工來開展傷員救護、現(xiàn)場秩序維持、組織人員疏散等具體工作。

結(jié)語：

綜上所述，為滿足現(xiàn)代高層建筑的施工需求，施工人員必須提高對懸挑腳手架工藝技術(shù)的重視，掌握懸挑腳手架的施工流程與實施操作要點，嚴格控制各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量。同時，樹立安全生產(chǎn)意識，做好施工前期準備、臨邊洞口防護、防電避雷、編制應急救援預案等安全控制措施，進一步提高高層建筑施工質(zhì)量。