高空大跨度悬挑结构连廊脚手架施工工法

1、6 高空大跨度悬挑结构、连廊脚手架施工技术1 工程概况当代万国城北区工程即“当代MOMA”项目，是当代置业公司开发的高档综合社区。该项目位于东直门地区，以住宅为主，并配有完美齐全的配套设施，如幼儿园、影剧院、大型宴会厅、酒店、空中游泳池及社区活动中心，车库地下二层还设有网球场。车库顶板上设有景观水池，冬季可作为溜冰场。当代MOMA项目9栋塔楼通过环状的空中连廊连接在一起，构成一个立体的建筑空间，建筑形体复杂，其中有5栋塔楼有高空大跨度悬挑钢结构挑楼。环绕、越过和贯穿多维的空间层次，是当代MOMA项目的主要特征。塔楼、连廊、挑楼布置如图1-1。 当代MOMA工程采用框架-核心筒结构。B2层高4.

2、15m，B1层高5.3m，首层高4.55m，其余层3.05m。框架柱混凝土强度等级C40-C50，梁、顶板混凝土强度C35。1.1 悬挑结构概况（表1-1）表1-1 悬挑楼概况表栋号位置层数楼层分布范围跨度挑出长度挑楼总高悬挑高度（距±0.00）T1悬挑楼T1楼北侧5层1721层25.6m9.8m16.5m50.2mT2悬挑楼T2楼东侧4层1821层23.6m9.8m13.4553.25mT7悬挑楼T7楼东侧3层1214层20.95m9.8m10.4m34.95mT8悬挑楼T8楼南侧4层1619层14.8m9.8m13.45m47.15mT9悬挑楼T9楼西侧3层1719层23.6m9

3、.8m10.4m50.2m1.2 钢结构连廊概况（表1-2）表1-2 钢结构连廊概况表编号长（m）宽（m）高（）底部标高（）钢连廊拼装位置B1237.4385.77.7450.375S1屋面B2333.8513.98.3548.05S2屋面B7835.2443.0574.8435.1S8屋面B3534.1692.94.8450.35车库顶板B5024.883.944.8447.3车库顶板B9054.58247.66541.2车库顶板B6719.3276.710.44.8435.1车库顶板B8944.3653.2367.71538.325S9屋面及楼外架体2 工程特点与难点2.1 工程特点 结构

4、形体复杂存在大跨度的悬挑结构，并且悬挑部位位置高，悬挑结构底板距地34m到50m左右不等。 存在大跨度的钢结构连廊结构，9栋塔楼之间用8条连廊连接在一起。 大跨度悬挑结构部分，在外框架梁部分存在悬板。 大跨度钢结构连廊体量巨大，钢结构拼装工程量大。2.2 工程难点 钢结构连廊重量大，采用地面拼装，整体提升，脚手架需要承受的重量大，如何保证脚手架的安全是本工程的难点。 钢结构悬挑部分，悬挑挑出主楼部分的跨度大，达到10m。悬挑部分所在的位置高，外框架梁部分存在悬板结构，需要搭设脚手架保证悬挑部分结构施工，既能保证结构施工安全，又能保证人员安全是本工程控制的难点。3 工艺原理3.1高空大跨度悬挑结

5、构脚手架通过利用已经拼装完成的钢结构框架，采用“挑、吊、拉”等相结合的方式，将双排脚手架挑、挂在空中，避免脚手架自地面开始搭设，节约材料、工期、费用。3.2高空大跨度连廊脚手架通过采用在地面搭设的钢结构脚手架，将钢结构连廊在脚手架顶部以及屋面上拼装，然后整体提升，安装到位，避免钢结构连廊散拼对工期、塔吊的影响，从而实现工期、费用的节约，保证施工安全。4施工工艺4.1 高空大跨度悬挑结构脚手架施工技术4.1.1 分项工程概况本部分脚手架是在钢结构框架梁、框架柱安装完成以后，在施工混凝土顶板、梁时所使用的脚手架。脚手架采用双排挑脚手架，采用钢管挑搭，配以钢丝绳卸荷。脚手架搭设部位（表4-1）。表4

6、-1 脚手架分布表楼号起始楼层（标高）终止楼层(标高)悬挑部分高度所在轴线备注7#楼11层顶板（34.850）14层顶板（44.000）9.15mT7-13T7-19/T7-AT9-K11层顶板采用钢筋桁架顶板8#楼15层顶板（47.050）19层顶板（59.250）9.15mT8-1T8-8/T8-AT8-E15层顶板采用钢筋桁架顶板9#楼16层顶板（50.100）19层顶板（59.250）9.15mT9-1T9-5/T9-AT9-L16层顶板采用钢筋桁架顶板1#楼16层顶板（50.100）21层顶板（15.250）17.13mT1-1T1-14/T1-LT1-Q16层顶板采用钢筋桁架顶板2

7、#楼17层顶板（53.150）19层顶板（59.250）6.1mT2-14T2-18/T2-AT2-F17层顶板采用钢筋桁架顶板19层顶板（59.250）21层顶板（65.350）6.1mT2-14T2-18/T2-AT2-L19层部分顶板采用钢筋桁架顶板脚手架搭设概况（表4-2）。表4-2 脚手架概况表架体性质双排悬挑防护脚手架1悬挑脚手架搭设高度1#楼2#楼7#楼8#楼9#楼17.13m14.22m11.1m14.15m11.1m2架体规格立杆（单立杆）立杆横距700步距1500立杆纵距最大1500脚手板4000*200*503钢丝绳拉接6*19，12.5钢丝绳，按照立杆间距，原则上每隔一

8、根立杆设置一根卡环连接、1#吊点在17、18、19层、2#楼吊点在18、20层顶7#吊点在12层、8#楼吊点在16层、9#楼吊点在17层， 水平间距最大为3m。4连墙杆件布置两步二跨外框架柱上加设钢管作成抱柱与悬挑架体进行拉结，外框架钢柱柱距3.3m5剪刀撑单杆中间每六跨设一道，连续设置6斜支撑单杆按照立杆间距设置，每个立杆均设置一根斜支撑7水平挑杆单杆按照立杆间距设置，每个立杆均设置一根水平挑杆8使用荷载3.0 kN/m2（供结构施工期间使用）4.1.2 主要施工方法工艺流程悬挑部分钢结构安装完成（包括钢筋桁架）在最下层顶板钢梁处搭设悬挑水平杆搭设最下层外双排架（包括每个框架柱部位做成抱柱连

9、接）底部必要部位加设钢丝绳卸荷加设斜拉杆最下层地面施工（包括埋设钢筋吊环等）在最下层地面处利用钢筋吊环悬挑水平杆在第三步大横杆部位每个立杆部位加设斜支撑拆除最下层顶板钢梁处悬挑水平杆上层顶板模板支设第四步大横杆第四步小横杆框架柱部位抱柱连接最下层顶板施工第五步大横杆第五步小横杆抱框架柱连接立杆第六步大横杆剪刀撑脚手板、护身栏、挡脚板安全网17层顶板处悬挑钢管体系施工（以1#楼挑楼为例）1） 钢结构框架结构安装完成以后，首先在最下层顶板钢梁位置做成悬挑水平结构（图4-1）。图4-1 钢结构安装节点2） 在悬挑部位做成抱框架钢梁以后，要保证抱框架梁的水平杆及立杆连接牢固，应当用力矩扳手逐个测试，合

10、格后方可进行下步工作。3） 水平杆及立杆均采用48的钢管。最下层双排悬挑脚手架搭设1） 在最下层顶板处悬挑钢管安装完成以后，开始安装最下层双排外脚手架，脚手架形式（图4-2）。图4-2 双排外脚手架搭示意图2） 在每个外框架钢柱部分均作成抱柱形式，与钢结构框架柱加强拉接，以保证稳定。3） 底部用12.5，6×19钢丝绳进行卸荷。4） 最底部水平杆位置采用双卡口连接，以保证安全。钢管拉接体系施工1） 拉接钢管上部与钢丝绳吊拉点所在立杆用扣件连接，下部与非钢丝绳吊拉点所在立杆用扣件连接。2） 拉接钢管应当使用整根钢管，不得使用短管接长。3） 拉接钢管不得有裂纹、孔洞等质量缺陷，应当保证拉

11、接钢管的质量符合规范要求。(5) 悬挑脚手架施工1） 在16层顶板浇筑之前，在16层顶板中预埋钢筋吊环，吊环间距按照立杆间距布置，吊环形式（图4-3）。图4-3 吊环安装示意图2） 所使用的预埋钢筋吊环必须采用未经冷拉的级12制作。3） 钢筋吊环除底部预留保护层外，不得埋入混凝土顶板中过少，要保证有效锚固长度。4） 待混凝土顶板达到一定4MPa后，开始用水平钢管穿过钢筋吊环，吊环里侧加设水平钢管，锁死，防止钢管滑出，外侧与双排脚手架的内、外排立杆用卡扣连接牢固。5） 在每根立杆根部均应加设水平挑管，水平挑杆间距按照立杆间距设置。悬挑脚手架斜支撑施工1） 斜支撑应当在16层顶板混凝土强度达到4.

12、0MPa以后才能加设。2） 斜支撑设置在17层，斜支撑的间距按照立杆间距设置，下部与17层顶板上部顶紧，并且与水平悬挑钢管用卡扣连接；上部与双排外脚手架的外侧立杆用卡扣连接。 3） 斜支撑与内侧立杆相交接处应当用卡扣与立杆连接牢固，以有效减少斜支撑的有效长度，增加斜支撑的刚度。 4） 斜支撑应当使用整根钢管，不得使用短杆进行接长，也不得使用弯曲变形、有孔洞、裂纹等质量缺陷的钢管。立杆1） 立杆纵距根据结构特点，最大为1.5m，横距为0.7m。相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相近大横杆的距离不宜大于600mm，立杆与大横杆用扣件扣紧。2） 搭设时，立杆与悬挑钢管和第一步大横杆之间用

13、扣件拧紧。架子必须在所有转角处设置一根立杆，立杆顶端应至少高出作业层1.2m，接长必须采用对接扣件连接。两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。水平杆1） 纵向水平杆（大横杆）步距为1.5m。连接大横杆的一字扣件，开口应朝架子内侧，螺栓要向上。上、下横杆的接头位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相邻立杆的距离不大于500mm，同一排横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300，且不大于50mm。2） 大横杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨即4.5m，用直角扣件固定在立杆上。3） 大横

14、杆接长采用对接扣件连接。两根相邻大横杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。4） 小横杆间距根据立杆间距设定，最大为0.75m，小横杆向内挑出的长度在100mm150mm之间。靠近立杆布置，上下层小横杆应沿立杆左右两侧对称布置，用直角扣件固定在大横杆上，扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。主节点处必须设置一根小横杆。用与拉接的小横杆用直角扣件固定在立杆上。5） 主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。6） 在每个楼层中间的小横杆均与两侧钢柱连接，做成抱柱形式，增加悬挑脚手架

15、的整体稳定性。连墙件1） 连墙件随着结构施工的进行，在每层结构的中间层小横杆处，每个外钢柱部位均作成抱柱形式，以保证架体的稳定。2） 连墙件设置时，均要与斜支撑连接，以保证斜支撑刚度，并且连墙件尽量设置在斜支撑的中部，不宜靠顶部或根部设置。3） 连墙件应作成抱柱形式，外侧与脚手架的外侧立杆连接。脚手板1） 选用50厚的木脚手板满铺作业层。2） 脚手板应设置在不少于三根小横杆上，铺稳铺牢，板头应压牢。3） 当脚手板长度小于2m时可采用两根小横杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。4） 脚手板对接平铺时接头处必须设两根大横杆，脚手板外伸长度应不小于150mm，且不大于小横杆标准间距的一半

16、（375mm）（图4-4）。图4-4 脚手板对接、搭接构造防护1） 作业层必须设两道护身栏，并绑好挡脚板，护身栏高度1.5m，在0.75m处加设水平杆。2） 整个架子外排内侧挂密目安全网封严，挂网绑丝不小于16#铅丝。钢丝绳拉接1） 因在角部正好设有外框架钢柱，无法挑出斜挑杆，故在角部的两根立杆利用钢丝绳进行拉接，钢丝绳规格12.5，6×19。2） 钢丝绳上部绕过上层的钢柱，钢丝绳与钢柱接触部位垫橡胶胎或软质东西，防止磨损钢丝绳。3） 钢丝绳下部要兜过挑杆及大横杆，并用卡子将钢丝绳卡紧，做出安全弯。4.2高空大跨度连廊脚手架施工技术 4.2.1工程概况钢结构连廊拼装脚手架概况（表4-

17、3）。表4-3 钢结构连廊脚手架概况表编号重量（KN）马凳个数单个马凳受力（KN）加固层数编号重量（KN）马凳个数单个马凳受力（KN）加固层数B121201.21392.44B3572012602B232600.824108.44B506008752B78800.41266.74B8911001668.754B903030301012B6750010502钢结构连廊拼装脚手架分项工程概况钢结构连廊拼装脚手架共涉及两类架体，一类是供钢结构拼装用落地式钢管满堂红脚手架；另一类是钢结构拼装时楼内加固碗扣式满堂红脚手架。1） 连廊B12、B23、B78、B35等7个钢结构连廊需要在车库顶板或者是裙房屋

18、面顶板上拼装，因此需要对相应楼板进行加固，采用碗扣式满堂红脚手架（表4-4）。表4-4 架体概况表架体性质钢结构拼装用楼内加固碗扣式满堂红脚手架1满堂红脚手架搭设高度3.05m，分层搭设2架体规格立杆立杆纵距600水平杆步距600立杆横距600碗扣3立杆布置脚手架立杆布置详见附图1连廊脚手架布置图4使用荷载拼装架：50KN-117KN、（一个承重架单元内）2） 钢结构连廊B89拼装时，部分连廊位于楼外，部分连廊位于屋面顶板，位于屋面板上的部分楼内需要加固，方式见上表；位于楼外的部分，需要搭设钢结构拼装用落地式钢管满堂红脚手架，此部分脚手架搭设完成之后，供钢结构连廊在其顶部拼装，以满足钢结构连廊

19、整体提升之用，分为操作架和承重架两种（表4-5）。表4-5 脚手架架体性质钢结构拼装用落地式钢管满堂红脚手架1满堂红落地脚手架搭设高度26.6、27.4、28.4，具体见附图12架体规格承重架步距600操作架步距1200立杆纵距600立杆纵距1200、1400立杆横距600立杆横距1200、1320立杆单立杆（钢管）脚手板4000×200×50脚手架立杆布置详见附图13连墙杆件布置外框架柱上加设钢管作成抱柱与脚手架进行连接，详见附图14剪刀撑单杆见承重脚手架与操作脚手架连接图5使用荷载操作架：1.5 kN/m2（仅限于施工人员架体上操作使用）拼装架：50KN-117KN、（

20、一个承重架单元内）4.2.2 楼外侧连廊承重脚手架施工方法（以B89连廊为例）工艺流程连廊B89投影放线连廊拼装脚手架基础处理（地面处理）放B89连廊位置线、拼装用马凳位置线及拼装用脚手架位置线排杆、撂地脚手架搭设及框架柱部位抱柱连接剪刀撑脚手板、护身栏、挡脚板安全网连廊B89投影放线1） 连廊拼装脚手架基础处理完成之后，开始进行连廊的放线，连廊放线必须由专业放线工进行，放线完成后，由质量检查员进行验收。2） 连廊放线完成后，由钢结构施工公司配合专业放线人员，将钢结构拼装用马凳位置线放在地面上。3） 结合马凳位置，将拼装用脚手架立杆位置放在地面上，做好标记。4） 各个马凳应当处于承重架体的中心

21、，中心偏差不得大于±50mm。连廊拼装脚手架基础处理1） 根据连廊投影位置，对地面进行处理，处理采用C15混凝土，厚度不小于200mm。2） 连廊脚手架基础处理完后应当平整，以保证脚手架搭设时立杆的放置平稳。3） 连廊拼装脚手架基础下部回填土应当平整、密实，不得有大的孔洞，否则要进行处理。4） 在连廊拼装脚手架基础处理之前，应对基础下方的回填土进行检查，确认合格后方可进行脚手架基础处理。5） 根据连廊概况，B89连廊共设有16个钢板凳，每个板凳受力为112.5KN,取为113KN；根据马凳数量，共设置16个承重架单元。连廊拼装承重脚手架、操作脚手架搭设1） 在脚手架搭设之前，在脚手架

22、下面垫10#槽钢，槽钢放置方式如右所示：2） 所采用的槽钢长度不应小于300mm，并且拼装用承重脚手架尽量采用通长槽钢垫设。3） 拼装用承重脚手架立杆布置图（图4-5）。4） 承重脚手架单元的中心与马凳中心应当重合，偏差不得大于±50mm。5） 在各个承重架单元立杆位置确定以后，在承重架单元之间设置操作脚手架，根据间距适当调整操作脚手架，使操作脚手架整齐、美观。立杆1） 承重脚手架立杆纵距、横距均为0.6m。相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，立杆与水平杆用扣件扣紧。2） 操作脚手架在各承重架单元之间搭设，立杆纵距1200、1400，横距1200、1320。3） 搭设时，立杆

23、与水平杆之间用扣件拧紧。架子必须在所有转角处设置一根立杆。接长必须采用对接扣件连接。两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。4） 承重脚手架搭设剖面图（图4-6）。水平杆1） 承重脚手架水平杆步距0.6m；操作脚手架水平杆步距1.2m。2） 连接水平杆的一字扣件，开口应朝架子内侧，螺栓要向上。上、下横杆的接头位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相邻立杆的距离不大于500mm，同一排横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300，且不大于50mm。3） 脚手架水平杆设置在立杆内侧，承重架

24、其长度不小于3跨，即1.8m；操作架长度不小于3跨，即4.2m，用直角扣件固定在立杆上。4） 在同一步处，承重架所用的水平杆和操作架的水平杆尽量使用一根水平杆，水平杆接长采用对接扣件连接。两根同方向相邻水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。5） 主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。6） 在每个楼层中间的水平杆，在外墙框架柱部位均与承重脚手架或操作架手架连接，做成抱柱形式，增加脚手架的整体稳定性。剪刀撑1） 承重架之间搭设操作架，将承重脚手架进行连接，并加设剪刀撑（图4-

25、7）2） 剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45°60°之间，斜杆应与脚手架基本构架杆件加以可靠连接。3） 在操作架部位加设水平剪刀撑，间距不大于8m。4） 在连廊拼装脚手架两端头、中间各加设一道横向剪刀撑，以保证架体稳定。连墙件1） 随着脚手架的逐渐搭设，连墙件也逐渐施工。2） 在外墙框架柱部位，均做成抱柱形式，原则上竖向不超高3.05m拉接一道，水平方向不超过6.6m（柱距），以保证架体的稳定。3） 连墙件设置时，应尽量多拉接脚手架的立杆，最好能与脚手架的外侧立杆连接，以保证整体稳定。脚手板1） 选用50厚的木脚手板满铺作业层。2） 脚手板应设置在不少于三根次龙骨上，铺稳铺

26、牢，板头应压牢。3） 当脚手板长度小于2m时可采用两根次龙骨支撑，但应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。4） 立杆顶部加设U托，上面设置主龙骨，采用100×100木方，间距600mm。主龙骨上面放置次龙骨，采用100×100木方，间距600mm。4.2.4楼内加固用碗扣脚手架施工方法（以B89连廊为例）工艺流程：连廊放线、放连廊拼装用马凳位置线及拼装用脚手架位置线排杆、撂底碗扣架搭设主要施工方法支撑体系选择：承重加固脚手架采用碗扣架搭设（图4-8）。图4-8 支承体系节点大样1） 立杆：承重加固脚手架立杆纵横向间距600mm；其他部分脚手架立杆间距不大于1200mm。2）

27、 水平杆：承重加固脚手架水平拉杆间距600mm,其他部分脚手架水平杆间距1200mm。3） 立杆顶部和底部分设通长100×100mm木方，上下均加设U托，防止木方滑动。4） 承重加固脚手架之间用钢管搭设操作脚手架，将承重脚手架进行连接。5） 根据计算，裙房屋面拼装连廊时，共设4层加固，在车库顶板拼装时，车库加固两层。6） 本部分加固架体主要是B12、B2、B35、B78等在裙房以及车库内架体的搭设。碗扣脚手架搭设要求1） 碗扣架需要加设水平拉杆的地方必须加设水平拉杆，不得漏加。2） 水平杆和立杆必须用碗扣连接结实，碗扣不得松动，架体搭设完成之后必须逐一进行检查。3） 碗扣架立杆在上下

28、层之间的位置应当进行放线，放线应当准确，保证上下层立杆之间对正。4） 碗扣架立杆应当与上下层楼板顶紧、顶实，不得松动。5） 承重脚手架之间应当用非承重脚手架进行连连，保证脚手架的整体稳定性。6） 在拼装连廊过程中，加固部分未经许可不得上人或进行其他施工工作。7） 加固用碗扣架不得有弯曲等缺陷，应当进行适当选料。8） 在加固脚手架搭设完成之前，不得进行钢结构连廊的施工。9） 在屋面顶板上放好马凳的位置线，以马凳中心线为中心放出承重架的位置线，以保证马凳中心和承重架中心重合。4.3 大跨度连廊脚手架及大跨度悬挑脚手架架体拆除4.3.1 拆除前准备工作：全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；由脚手架工程负责人进行拆除安全技术交底；清除脚手架上杂物及障碍物。4.3.2拆除时应符合下列规定：架子下方设隔离区，进行围挡，设专人看护。拆除作业必须自上而下逐层进行，严禁上下同时作业。拆除顺序与搭设顺序相反，即后搭的先拆。各种构件严禁直接抛掷至地面。运至地面的构配件及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放。在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配