拉杆式悬挑脚手架在建筑工程中的应用

金建龙

脚手架安装作为对外墙影响最直接的工程内容，较易导致外墙穿孔，破坏外墙整体结构，且会影响外墙在保温、节能、防渗漏层面的功能。为解决这些问题，拉杆式悬挑脚手架在建筑工程中的应用开始受到高度重视。该脚手架能够在不损伤建筑外墙的情况下完成安装，同时又能在不同施工工序间交叉进行，更加符合国家及社会对建筑工程的绿色环保要求，因此具有深入研究的意义与价值。

1 工程概况

本工程为浙江省东阳市巍山镇“万亩千亿”安置区项目，该建筑高度为53.88 m，建筑面积为26 030.88 m2，为框架剪力墙结构。由于各单体工程存在大量阳台，因此结构悬挑部位处理数量较多，且受力情况也具有较高的复杂程度，导致工程脚手架节点处理面临着一定的难度[1]。本工程针对G1 ～G3#楼计划采用拉杆式悬挑脚手架作为外脚手架，以减轻脚手架对建筑的影响，保证建筑结构完整性的同时，确保相关施工及其他作业满足工程需求，以实现良好的质量控制目标。

2 拉杆式悬挑脚手架的特点

拉杆式悬挑脚手架通过高强螺栓与框架梁锚固在一起，采用可调拉杆与结构连接的措施，形成超静定的结构体系，可避免破坏建筑的主体结构，具有降本增效的应用意义与实用价值[2]。在实际应用拉杆式悬挑脚手架的过程中，不需要穿墙，其在室内的结构几乎不占据施工空间，能够为其他室内建筑工程工序的开展创造良好条件。同时，也有效避免了脚手架在建筑工程中耗资巨大的问题[3]。

3 拉杆式悬挑脚手架在建筑工程中的应用

3.1 施工准备

本工程结合各方需求将整个施工进度分为3 挑，在G1 ～G3#楼同时进行。第一挑为4 ～9 层的脚手架搭设施工，搭设时间为2023 年2 月28 日至4 月30日；第二挑为10 ～15 层的搭设施工，施工时间计划紧随第一挑，为4 月21 日至6 月10 日；第三挑为6 月11 日至7月20 日，所有脚手架计划拆除时间均设在2023 年年末。

脚手架钢管规格及质量要求采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T 13793-2016）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091-2015）中有具体规定要求的Q235 普通钢管，单个钢管质量上限不可超过25.8 kg，且需保证钢管表面平直光滑，不存在质量问题。在进场之后，还应按照《金属材料 拉伸试验第1 部分：室温试验方法》（GB/T 228.1-2021）中的有关规定加以检查。

除钢管外还需检查扣件，扣件材料选择可锻铸铁或铸钢，在质量及性能上需满足国家现行标准《钢管脚手架扣件》（GB 15831-2006）的要求。安全网采用密目式，100 cm²面积需达到2000 目的密度。除以上内容外，连墙件、悬挑梁、吊拉构件、焊条及焊剂等各种工程材料均需保证满足相应的标准及要求，且在应用前详细核实外表有无损伤。

3.2 脚手架设计与制作

脚手架的设计与制作，首先需要设计相应的表格，确定脚手架的各项参数及规格。需明确的内容包括脚手架排数（此次工程采用了双排脚手架的设计）、搭设高度、立杆纵距以及立杆步距等，并核对所有内容详细标注在表格中。其次，针对脚手架布置的节点构造进行设计，完成后需要形成相应的设计图，并在图中标明所有的结构内容，如图1所示。在明确上述结构内容的基础上，进行脚手架施工工艺流程设计。

图1 拉杆式悬挑脚手架结构内容设计图（来源：网络）

3.3 悬挑脚手架的安全验算

拉杆式悬挑脚手架主要采用品茗安全计算软件进行安全验算，以上拉杆件验算为例，验算时应分别进行上拉杆强度验算和花篮螺栓验算等。

（1）上拉杆强度验算。经计算，上拉杆件的角度为73.664°，上拉杆件支座反力设计值为15.776 kN，主梁轴向力设计值4.624 kN，上拉杆件轴向力设计值16.44 kN，轴心受拉稳定性计算结果为205 N/mm2＜215 N/mm2，满足要求。

（2）花篮螺栓验算。经计算，花篮螺栓抗拉强度170 N/mm2，满足要求。

除以上内容外，还需进行脚手架荷载、纵向与横向水平杆验算以及扣件抗滑承载力验算等，确保满足相应要求。

3.4 悬挑脚手架的搭设

施工前期，需先着手准备施工材料，主要包括焊接作业、立杆定位、花篮螺栓加工以及钢拉杆制作等内容。其中，焊接作业主要以工字钢端部连接板的下料焊接以及工字钢上拉点位置吊耳钢板的焊接作业为主；立杆定位应选在型钢主梁或纵向连梁上表面立杆位置处，焊接长度为150 ～200 mm、直径为25 mm的钢筋作为钢管套入点，并将立杆套在钢筋外部，以防立杆滑移；花篮螺栓加工及钢拉杆制作按照常规方式进行。

预埋套管安装作业需在现场提前准备铁质套管，套管的直径应超过穿墙螺栓2 mm，且长度与墙壁厚度等同，严格控制水平间距偏差（10 mm 以内）和竖向间距偏差（3 mm 以内）。后续浇筑混凝土时应尽可能避免混凝土直接浇筑在套管上，以防止浇筑时的冲击力造成套管跑位或变形，在浇筑过程中需安排专人详细检查。

安装悬挑主梁时，需确保墙体或梁终凝后表现出理想的质量效果，并重点控制高强螺栓的紧固作业，按照初拧50%、复拧50%的强度在24 h 内完成紧固。对于转角处，应采用Y 型工字钢悬挑梁并增设连系梁。悬挑主梁安装完成后，需即刻进行钢拉杆的安装设置工作。钢拉杆的设置数量由悬挑梁的悬挑长度决定，通常悬挑1.8m 以内时只需设置1 条钢拉杆。需要注意的是，飘窗部位的钢拉杆需连接在结构框架梁上，严禁直接拉在悬挑板上，其连接方式如图2 所示。

图2 飘窗钢拉杆连接部位示意图（来源：网络）

立杆应采用对接接头连接的方式，并严格控制各项参数，如主副立杆采用2个及以上旋转扣件连接、接头中心距离主节点不超过步距的1/3、垂直偏差不超过架高的1/400 以及相邻立杆接头不应出现在同步同跨内等。纵、横向水平杆应设置在立杆内侧，长度应在3 跨以内，可灵活采用对接扣件连接或搭接方式，但均需满足相应要求。此外，横向水平杆需设置在立杆与纵向水平杆交点处，以形成整体的受力结构[4]。

高度超过24 m 及以上的双排脚手架，需要在外侧全立面连续设置剪刀撑；高度在24 m 以内的单、双排脚手架，则需要在外侧两端、转角以及中间间隔不超过15 m 的立面位置分别设置1 道剪刀撑，剪刀撑采取由底至顶的连续设置方式。单个剪刀撑宽度应在4 跨以内，不应小于6 m，斜杆与地面的倾角应控制在45°～60°。

脚手架搭设过程中，还需要注意以下4 个方面。第一，脚手板需铺设在立杆与结构层之间，两端应与水平杆形成可靠的固定以防止倾翻。第二，脚手片需垂直墙面横向铺设并铺满，对于无法铺满的位置应采取有效的防护措施。第三，防护栏杆设置在脚手架外侧，并在脚手架与立杆之间固定安全网。第四，连墙件中的连墙杆需要通过水平方式设置，若无法水平设置则应向脚手架一端下斜连接；在脚手架下部无法设置连墙件的情况下，需增设防倾覆措施。另外，脚手架的搭设作业必须配合施工进度进行，单次搭设高度不应超过相邻连墙件作业工序以上两步，若不满足则需采用撑拉固定措施与建筑结构拉结。每步脚手架搭设完成后，需严格矫正脚手架的步距、纵距、横距及立杆垂直度[5]。

3.5 悬挑脚手架的验收与检查

脚手架的验收工作需完全按照相应标准及要求进行，此次工程中参照的安全标准为《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-2011），验收过程中应对照检查评分表严格验收所有脚手架的安装细节。在完成脚手架的质量验收后，还需要配备相应的验收程序，并在脚手架的醒目位置悬挂验收合格示意牌，之后才允许脚手架投入使用。

在脚手架使用过程中，需要安排专人检查，检查频率与脚手架使用频率成正比，当脚手架使用强度较高时，可适当增加检查频率。检查工作应在每日脚手架应用前与施工结束后分别进行，以确保脚手架在应用过程中的安全性。在检查过程中，发现不合格的部位必须及时修复，无法修复的位置应立即更换，并验收修复、更换后的脚手架质量，确保质量达到应用标准后才能继续使用。

3.6 应用注意事项

首先，脚手架搭设施工前，需要完善安全保证组织体系，将安全责任从项目经理逐层落实到各个环节、部门、单位及具体作业内容，并分别针对作业前、作业中及作业后明确安全操作规范，配合定期与不定期的安全检查、日常检查，妥善处理安全管理工作。其次，需形成完善的环境保护体系，包括管理手段、奖惩制度及管理执行部门等，降低脚手架搭设造成的环境影响。最后，需要高度重视安全技术措施的有效落实，搭设前应确保工作人员的资质水平，且在完整配备安全措施的情况下方可准许工作人员入场工作。当施工环境出现恶劣天气时，严禁搭设脚手架，在夜间也不允许开展脚手架的搭设作业。另外，在脚手架应用过程中，严禁出现施工载荷超载的情况，全面保证施工的安全性。

4 结语

在社会经济高速发展的背景下，脚手架搭设时是否会造成外墙穿孔渗漏已经成为业主关注的重点内容之一。

结合本文中的案例进行分析，可以明确拉杆式悬挑脚手架能在保证施工作业质量的前提下，将脚手架对建筑外墙结构完整性的影响程度降至最低，有效提升了工程经济效益，具有一定的推广价值。