钢结构工程挑架施工工法正文

钢结构工程挑架施工工法

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1.前言

随着城市建设的飞速发展，高层及超高层建筑物的不断增多，施工环境愈趋复杂，为了满足结构施工和外部装饰装修施工的需要，悬挑式钢管扣件外脚手架以其适应性广、承载能力强、搭设与拆除方便等特点受到了广泛的应用。但以往的悬挑脚手架都广泛用于混凝土建筑中，钢结构建筑中很少采用，各项技术工艺也不成熟，特别是挑架与钢结构连接方式的不确定性，成为制约钢结构挑架发展的重要因素。

本文重点分析了在悬挑脚手架与钢结构建筑连接过程中的重难点。最后总结了悬挑架体与钢构连接过程中存在的问题并给出了相应的解决对策,可供本公司其他项目或者其他建筑公司借鉴。推广悬挑脚手架在钢结构中的应用，能够提高室外施工的安全性、节省材料，交叉施工，控制建设成本。

2.工法特点

2.1 在钢结构建筑上搭设挑架，技术先进，打破悬挑梁固定于钢筋混凝土梁板结构的传统。

2.2 安全性高、操作简便、直观、误操作可能性小，经内外双工字钢、辅楼女儿墙及斜拉钢丝绳三点固定，施工标准化程度高、安装质量好、观感好，保障悬挑梁的稳定性和结构安全性。

2.3 对悬挑梁、焊缝、女儿墙及内外双工字钢进行受力分析，进一步确定在钢结构建筑上搭设挑架的安全性和实用性。

2.4 工字钢悬挑架相对比较经济，具有结构性能可靠、双轴对称截面、受力稳定性好、搭拆方便、搭设灵活、尺寸不受限制、适应性强等特点。制作的构件成品以后均可多次周转、重复使用，符合施工标准化、规范化管理要求。

2.5 在钢结构及其辅楼之间搭设挑架，便于交叉施工，提高施工效率、缩短工期，实现客观的经济效益。

3.适用范围

本工法适用于有辅助用房的钢结构厂房，有副楼的钢结构建筑，尤其是当两个建筑距离很近又具有明显的高低差时，本工法具有难以比拟的优势，可满足施工中常见的和一些特殊要求。

4.工艺原理

在挑架悬挑梁处，采用与悬挑梁垂直的、双排H型钢压在悬挑梁上，以固定悬挑梁。为悬挑梁提供压力的型钢采用角钢与主体钢柱焊接固定。

挑架主要通过三个方式对钢柱进行作用：

1、挑架端部的斜拉钢丝绳直接与钢结构上部钢梁连接并用短钢筋进行固定，挑架的拉力传递给内外双工字钢，工字钢通过钢丝绳将力传递给钢构钢梁，最后通过钢梁传递给钢柱（钢丝绳与建筑结构拉结的吊环应使用HPB235钢筋，其直径不宜小于20mm）；

2、国家现行行业标准《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》JGJ 130-2011中第6.4.2条规定：挑架每两步三跨都会有连墙件与钢柱进行连接，挑架对钢柱的拉力通过连墙件直接传递；

3、挑架将拉力以及挑架自重产生的力传递给悬挑梁，悬挑梁通过U形环的连接固定将力传递给内外双工字钢梁，钢梁通过与之连接的角钢将力传递给焊缝，进而传递给钢柱。

通过三种方式将挑架的拉力传递给钢柱，在很大程度上保证了挑架的稳定性，而且钢丝绳上有缓冲设置，具有预警和缓冲作用，进一步保障了挑架与钢结构连接的稳定性。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

5.2 操作要点

5.2.1 施工准备

1.详细核查施工图纸与现场实测尺寸，以确保设计加工的完善。

2.正式施工前，应将施工中需要用到的钢管、扣件、角钢、工字钢、脚手板、密目网、U形锁等材料准备好并成立材料堆放区对材料进行保护。

3.对钢管、扣件等金属材料进行除锈和涂漆处理，弯曲变形、有破损的材料及时更换。

4.提前与吊车进行协商配合，确保材料及时吊运进场。

5.根据现场工字钢的尺寸让生产厂家进行U形环定制。

6.收集施工相关技术标准、对施工人员进行技术交底，制做悬挑架样板，试排工字钢间距，确定下料尺寸。

7.排布工字钢，选出最优方案，并进行深化出图。

8.女儿墙及焊缝受力分析

悬挑钢荷载20.4KN、脚手架钢管荷载87.4KN、冲压钢板荷载75KN、活载20KN，总荷载220KN；女儿墙混凝土承载力1093KN，不会被损坏；焊缝荷载870KN×2=1740KN，结构稳定性良好。

经受力分析验算，在钢柱上进行角钢以及工字钢焊接不会对钢柱的受力性能造成比较大的影响，不会影响整个结构的稳定性和可靠性：

计算书详情请见附录一

5.2.2 焊接内外双钢梁

1.根据悬挑钢的高度，在钢柱上进行弹线，以确定钢梁和角钢的位置。

2.主钢梁采用16#工字钢，长度为6m（一跨）。使用吊车将材料运送进场后，以内外双工字钢的形式对悬挑梁进行固定：根据事先弹线高度对钢梁的位置进行确定，将钢柱与钢梁连接的位置进行清理打磨，然后与钢柱进行焊接处理，相邻跨钢梁进行焊接连接。

3.为增强主钢梁对悬挑工字钢的锚固作用，提高挑架的安全性和受力性能，（模拟钢柱吊装耳板，将角钢焊接于钢柱），角钢与钢梁进行焊接处理，并提前对角钢及钢柱连接部分进行打磨清理，角钢应该位于主钢梁连接处的正上下方。（角钢采用5#角钢，规格50×50×5mm，钢梁和悬挑钢采用16#工字钢，规格160×88×6mm，焊缝长度全部满焊。由于在钢柱上进行焊接作业，可能会对钢柱的受力性能甚至整个结构的稳定性带来影响，因此在进行焊接作业前对该结构进行了建模以及受力分析，受力分析结果合格，才进行操作，受力分析见本工法最后二维码）

图5.1 内外双钢柱固定图5.2 角钢固定横梁

图5.3 角钢工程实体照片

5.2.3 工字钢铺设

1.型钢悬挑梁采用双轴对称钢筋16#工字钢，长度3m。在悬挑梁与女儿墙连接处放置木制垫板进行软连接，用以缓冲悬挑梁对女儿墙的压力，防止女儿墙损坏。

图5.4 悬挑钢下垫板

2.两条主钢梁与悬挑梁进行焊接连处理，加之女儿墙和悬挑梁端部斜拉钢丝绳的作用，对悬挑梁进行四点固定，保证悬挑梁承载力和稳定性。

3.在距离悬挑梁外端部350mm处悬挑梁上部焊接一根短钢筋头，连接时立杆底部钢管套入短钢筋中，便于立杆与悬挑梁的连接；在悬挑梁端部下部也设置一根短钢筋，便于斜拉钢丝绳对悬挑梁进行作用。