多变外檐结构施工防护架综合排布技术

多变外檐结构施工防护架综合排布技术

陈兴 秦宇 吴帅 潘凯军

中建二局第四建筑工程有限公司 天津 300000

摘要：本工程以科技创效为目标，研究现场外檐结构变化，通过对现有的脚手架施工方案进行技术优化，如何利用原有的材料对既能使现场达到安全的目标，还能完成减材创效，是本工程项目亟待解决的问题，本工程通过特定技术对其施工，既满足上部结构施工，同时能够节约材料。

关键词：多变外檐、优化、

随着现代化的不断推进，施工水平也逐渐提高，绿色建造、智能建造已成为建筑业的主题，如何才能在保证施工的前提下，充分的利用已有的材料进行减材创效，已经成为新时代建筑业工作者的重要任务。现如今建筑结构外形呈现多样化发展，本工程在针对商业综合体外立面结构多变时，灵活运用现有资源，通过优化外防护架的综合排布，使其得到充分应用。

1.工程概况

本工程位于位于深圳市宝安区蚝乡路与中心路交汇处西南角，总用地面积24530.26㎡，总建筑面积129907.14㎡，建筑容积率2.8，计容建筑面积68684㎡，其中：集中商业53544㎡，办公5250㎡，酒店9450㎡，物业服务用房140㎡，不计容建筑面积62816㎡；地上塔楼21层，裙房商业5 层（局部6层），地下停车库三层，塔楼建筑高度99.45m，从结构方面，裙房和地下停车库结构形式为框架结构，塔楼为框架剪力墙结构。

2.工程难点及重点

1）深圳市地处广东省，在广东省南部，靠近海洋，属于临海地区。属于亚热带向热带过渡型海洋性气候，容易受台风影响，主要集中在6-8月，对脚手架工程影响较大。

2）本工程项目为大型商业综合体，分为两个单体结构，外形结构复杂多变，在裙楼存在结构逐层突出的情况，常规的脚手架搭接方法不能满足本工程的要求，同时也容易造成材料的浪费。

3）施工工期短，时间紧，任务重，而且地处深圳，场地规划空间较小，材料堆放空间较为不足。

4）塔楼需设置悬挑架体来满足施工要求，裙楼其中部分单体框架柱直通塔楼结构最顶层，因此外防护架需对框架柱施工提供操作平台，同时由于操作架体搭设高度较高，这也对架体稳定性要求更高了。

3.技术特点

①针对结构外檐多变结构，通过综合排布，实现内支撑架与外防护架交替使用；②内支撑架与外防护架综合排布技术，可使多变外檐结构外防护架搭设费用减少30%左右；③此技术通过安排下层外挑结构内支撑架的提前施工，减少外防护架二次搭拆，加快施工进度。

4.施工工艺及流程

4.1 悬挑式外架

商业综合体外立面复杂多变，且添加了如今的科技元素，外立面呈逐层突出，基于此种情况，不能搭设传统的外防护架。对于塔楼六层以上，结合现场实际，综合考虑可以选用搭设悬挑式外防护架，塔楼施工至六层及以上时即搭设悬挑脚手架，每次搭设高度不超过20m。在每层结构面，沿外搭设悬挑工字钢，工字钢间距可按照规范要求设置。

具体搭设措施：架体采用悬挑双排钢管扣件式脚手架，水平支撑钢梁可采用18号工字钢，在局部可采用20号工字钢。立杆布置时控制纵距为1.50m，横距为0.85m，步距为1.80m；对于内立杆应距墙0.40m。保证大横杆在上，小横杆在下，脚手板可选用钢筋网片脚手板。连墙杆在布置时，在45m以下时，须采用每层2跨，在45m以上时，可采用每层1跨；在施工电梯通道两侧、外立面变化错层镂空部位、临时开口处则均按照每层一跨进行设置；在标高位于近楼层位置时，均可采用钢管双扣件进行连接。在层高大于3.6米的楼层及屋顶构架可增加钢管抱箍与框架柱连接。立杆垂直偏差须控制小于架高的1/400。在外防护架外侧每步架的操作面以上0.6m处设水平防护栏杆，在操作层上布置0.2m高的挡脚板。脚手架外部满搭剪刀撑，每五步四跨需搭设一根剪刀撑，脚手架外满挂安全网。

图1悬挑钢梁楼面构造

4.2双排落地式外防护架及其优化

在本工程项目中，塔楼六层以上可采用悬挑式外防护架，但是在六层及一下并不适用，且容易造成浪费，根据工程实际情况，综合考虑可选用双排落地式脚手架，同时在突出部位合理利用内支撑架作为防护架，既避免了因为其外表面多变导致的资源浪费以及额外搭设外防护架，其次可利用BIM软件对脚手架搭设方案进行建模，对其现场实际搭设进行优化，通过BIM建模来给现场施工班组进行交底和指导，可以对连墙件的预埋点进行提前布设，同时能够验证平面连墙件布设合理性，使连墙件的布置更加便捷。

1.材料要求：

1）钢管：①钢管脚手架可选用外径48壁厚3.0，现场钢管壁厚不得于3.0毫米，钢管必须无严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹。每根钢管的质量不应大于25.8千克，横向水平杆的钢管其最大长度不应大于2.2米，钢管必须都符合Q235级钢标准。②其次钢管表面应平滑，无裂缝、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的滑道。

2）扣件：扣件选用可锻铸铁制作，扣件性能和质量应符合国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831中的规定。

表1 各材料检查表

3）脚手板：脚手板为成品钢笆，脚手板材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235级钢的规定。脚手板需隔层满铺，对角应用16#铁丝牢固绑扎。

4）外防护体系：外防护体系可采用锁扣式钢板网，采用外径为48mm的连接管，将其用螺栓与外部钢板网的锁扣件连接。连接管通过直角扣件与外架主立杆连接，各横向钢板网之间需要通过螺栓进行连接。

2.构造要求：

1）立杆：横距设为0.85m，步距为1.8m，立杆纵距为1.50m。立杆应在200毫米高的部位加绑上扫地杆。采用4m和6m两种长度的立杆，采用对接扣件连接，并且对接扣件应交错布置，同时应注意相邻立杆的接头不得设在同步内。

2）扫地杆：在脚手架底部须设置横、纵向扫地杆。

3）钢筋网片脚手板：脚手架施工操作面须满铺、铺稳脚手板，在墙面距离120～150mm。在四根水平杆上铺设脚手板，采用平接搭接，接头须设在两根横杆上。施工时不得有空隙和飞跳板。

4）连墙件：45m以下采用每层2跨，45以上采用每层1跨；层高大于3.6米的楼层及屋顶构架层中部增加钢管抱箍与框架柱连接。屋顶有构架时，在屋面上搭设的落地架应随构架砼逐层上升，确保在每层每跨都设置连墙件，增加钢管抱箍与框架柱连接，横杆与满堂架连成整体，确保安全可靠。

5）剪刀撑：为了保证纵向刚度，可以设置剪刀撑。宽度为6m，斜杆与水平面的夹角一般调整为45～60度，可根据现场施工条件进行调整。剪刀撑的接长一般采用搭接，选择搭接长度为1m，搭接可采用三个扣件进行连接。斜杆可用旋转扣件固定横向水平杆伸出端或立杆上，旋转扣件中心线到主节点的距离不应大于150毫米。

6）安全网：挂安全网时应该在垂直方向进行全封闭，而在外排脚手架内侧一般用16#铅丝绑在立杆和纵向水平杆上，铅丝需拧3圈；为了安全，铅丝头需紧贴在钢管上。安全网应绷紧，保证与脚手架间无缝隙。水平安全网在操作层以下需要满挂，采用同材料的绳子绑扎牢固。

在外防护架搭设完成后，对其表面进行材料清理工作，同时对外架布设监测点，监测周期可按照每周一次，依照规范要求，设置数值安全范围，确保外架的安全可靠。

5结语

本项目针对商业综合体外立面结构多变工程，通过对外防护架体的综合排布优化，研究出了一种完善合理，操作便捷的外防护架的搭设方法。正对结构逐层突出的部位，通过对内支撑架的排布优化，可作临时外防护架使用。此方法可避免架体的重复拆改，也加快了施工进度，同时节约了搭设架体的施工成本，具有良好的经济效益。临时外防护架采用内支撑架同类型架体，避免了内外支撑架材料模数及连接方式的限制。

综上所述，通过采用综合排布技术，既能节省施工成本，还能加快施工进度，操作便捷，其综合效益显著，应用前景非常广阔。