某商业办公楼高大脚手架设计与施工

孙利强

【摘要】北京亦庄经济技术开发区E01#楼等七项工程建筑高度最高78.81米，外形结构设计复杂，外装施工难度较大，在施工过程中需搭设双排脚手架满足外装施工要求。在脚手架方案设计时需依据施工内容综合考虑架子的搭设要求，并进行架体的承载力及稳定性的受力计算，满足安全使用的功能要求。

【关键词】双排脚手架；承载力及稳定性；安全使用

中图分类号：TU2文献标识码： A

1、工程概况：

E01#楼等七项工程位于北京亦庄经济技术开发区63C1地块，为独栋办公楼群，建筑面积41452.68m2，地下车库连成一个整体，上设3栋高层办公楼，分别为E01、E02、E03号楼。地下结构为两层，中间车库部分为框架结构，地上结构：E01为13层，建筑高度73.32m；E02为14层，建筑高度78.81m；E03为12层，建筑高度67.83m，结构形式均为剪力墙结构。地上部分平面形式均为矩形，具体尺寸为（长×宽）：51.4m×16m。外墙装修为铝合金窗、铝合金格栅、铝板幕墙及石材幕墙。

2、工程难点及脚手架方案选择：

工程难点：1）外窗均为飘窗结构，且挑板较多，整层贯通，挑板挑出外墙面0.95米，在进行挑板施工及外墙钢模板支设时需要可靠的安全防护；2）由于外墙石材面距挑板边沿0.95米，外墙面石材幕墙安装时吊篮无法满足施工要求，需要搭设临时架体施工。

方案选择：考虑到以上施工原因，为保证幕墙石材安装的安全，本工程外防护架体确定为落地式双排脚手架，局部采用槽钢悬挑，连墙杆主要通过窗洞口及结构墙体进行拉结，架体基础主要为车库顶板混凝土面、悬挑（支挑）槽钢，局部为回填土完成后浇筑的10cm厚C20混凝土面。

3、脚手架的设计：

3.1、架子用途及使用荷载规定

本工程脚手架主要作用为：1）主体结构施工阶段的外防护架；2）幕墙外装修施工时石材安装的操作架及防护架。基于以上使用功能的考虑，本工程主体双排脚手架使用荷载按4.0KN/m2考虑。

3.2、脚手架设计要求

3.2.1、落地式双排脚手架设计

本工程脚手架主要结构形式为落地式双排脚手架， E01#楼架体搭设高度为75米；E02#楼架体搭设高度为81米；E03#楼架体搭设高度为70米。各楼架体50米以下采用双立杆，50米以上采用单立杆，架体与楼体通过连墙杆件连接，连墙杆的设置为两步三跨。

3.2.2、局部悬挑脚手架设计

E02、E03号楼塔吊部位正负零以上采用悬挑脚手架，此部位架体悬挑分三步进行，第一步1-4层，第二步5-9层，第三步10-顶层，每步悬挑高度不大于30米。悬挑梁采用20#槽钢做主梁，槽钢长度为4.8m，外伸2.3m，顶板上预留2.5m；10#槽钢做连梁，主梁与连梁进行焊接。在每步悬挑层的顶板部位均设置一道钢丝绳与悬挑端进行拉结，拉结钢丝绳选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径21.5mm；同时在每步悬挑的中间层设置卸荷，卸荷时每根立杆均需进行有效卸荷，卸荷钢丝绳为6*19直径18。

4、脚手架搭设的技术要求及安全保证措施：

4.1、架子基础

依据现场实际情况，脚手架基础分别为地下一层顶板及室外回填土。落在地下一层顶板上的脚手架，其基础为混凝土面（地下一层顶板设计荷载标准值为4KN/m2），脚手架立杆下先垫50×300宽通长脚手板作为垫板，脚手板上铺设10#槽钢做为底座；落在肥槽回填土上的脚手架其基础为2：8灰土，灰土要碾压夯实（基底承载力不小于160Kp）。

4.2、落地架子卸荷要求

架体进行两次钢丝绳卸荷，第一次在6层（约30米）起开始设置，第二次在10层（约55米）处设置。卸荷钢丝绳选用6*19直径18的，卸荷间距4.5米（每三跨设置一道），内外立杆均进行有效卸荷。卸荷钢丝绳通过窗口与顶板埋件连接牢固，如遇墙体需在墙体上预留直径80的圆洞以便钢丝绳穿过。钢丝绳每端用4个卡子卡牢固，且钢丝绳要设安全弯，便于观察钢丝绳的变化。卡子方向U型环压副绳，卡子压扁钢丝绳1/3为止。埋件采用直径18的圆钢制作，置于顶板钢筋上铁下皮。埋件制作前应作力学试验。

4.3、架子搭设技术要求

4.3.1、主体外脚手架在立杆上设置剪刀撑，剪刀撑应按全高连续设置，50米以下双立杆架体需搭设双杆通长剪刀撑，50米以上搭设单杆通长剪刀撑。本工程脚手架除应设置纵向剪刀撑外，还应设置横向斜撑。横向斜撑应在拐角处设置，同时中间应每隔6跨设置一道，在同一节间由底至顶层呈之字型连续布置。

4.3.2、连墙杆采用与脚手架相同的钢架管，以两步三跨进行布置，水平间距4.5m，垂直间距2.8m，且拉结点应靠近主节点设置，且距离主节点不得大于300mm。拉结点必须同时拉住双排脚手架里外立杆。

4.3.3、在双排脚手架操作层、首层及拆模层上必须满铺脚手板，在施工时脚手架上铺设的脚手板为4层，脚手板下设置水平安全网。

4.3.4、脚手架立杆必须与每根大横杆用直角扣件扣紧，不得遗漏或隔步设置，立杆的垂直偏差不大于架体高度的1/200，且不大于100mm（搭设过程中的立杆垂直度偏差按JGJ130-2001的相关规定执行）；相临立杆的接头不得设于同一步距内，且立杆的接头与最接近的大横杆的距离不大于步距的1/3即500mm，同一步距内的隔一根立杆的立杆接头在高度方向上错开的距离不小于500mm，立杆接长不得采用搭接，采用对接扣件接长。起步第一根立杆为6m、4m交错设置，第二根立杆对接统一为4m长，以上均为6m长立杆对接搭设。

4.4、室外电梯防护架

室外电梯距外架子70cm，电梯与外架子之间需搭设防护架。防护架不得与主体架子拉结，应单独设置。防护架与主体结构应每层设置拉结杆进行刚性拉结。防护架50米以下设置双立杆，50米以上设置单立杆，防护架侧面及正立面设置斜撑及剪刀撑并满挂密目式安全网。防护架的其它搭设要求及拉结杆的拉结要求同主体脚手架。室外电梯首层进料口一侧搭设6m长的防护棚，侧面必须进行封闭，每层电梯出口必须设置防护门，两侧绑两道0.6m和1.2m高护身栏杆，并设180mm挡脚板。

4.5、落地式脚手架搭设顺序

基础验收→摆放木垫板、10#槽钢底座、摆放扫地杆→逐根竖立立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安装第一步小横杆 →装第二步大横杆并与各立杆扣紧→安装第二步小横杆→加设临时斜撑杆→上端与第二步大横杆扣紧（装设连墙杆后拆除）→装第三、四步大横杆及小横杆并与各立杆扣紧→安连墙杆→接立杆加设剪刀撑→ 铺脚手板→绑扎防护栏杆及挡脚板→挂防护立网及安全平网。注意中间验收及最终验收，未经验收合格的脚手架禁止使用。

4.6、悬挑脚手架搭设顺序

埋件验收→摆放悬挑构件→加设水平杆（不低于2道）固定挑杆→在挑杆底部加设斜撑→铺脚手板→安装立杆并与扫地杆扣紧→临时固定立杆，安装第一部大横杆并与各立杆扣紧→安装第一步小横杆→装第二步大横杆并与各立杆扣紧→安装第二步小横杆→装第三、四步大横杆及小横杆并与各立杆扣紧→安连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板→绑扎防护栏杆及挡脚板→挂安全网。

5、脚手架防雷雨措施：

架体防雷采取与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。并将所有最上层的大横杆全部连通，形成避雷网络。底部与建筑物接地对角连接。接地线采用40×4的镀锌扁钢，接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置1个，要求接地电阻不大于10Ω。

6、结语：

E01#楼等七项工程脚手架安全专项施工方案从开始的方案选择到方案设计、计算均经过了多方研讨，并顺利通过专家组的论证，满足本工程的使用要求。架体在搭设过程中严格管理，过程控制，为外装的安全施工提供了有力保障，并积累了高大脚手架的施工经验，为同类工程的脚手架设计提供了宝贵经验。

参考文献：

建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）

建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-91）

建筑施工手册（第四版）