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摘要：预制装配建筑上拉式悬挑脚手架施工方便，减少PC外墙的预埋空洞数量，减少外墙渗漏风险
关键词：上拉悬挑；施工便利；防水保障
一、案列描述
悬挑脚手架在建筑施工过程中给安全施工提供了条件，一直沿用了好多年，除附着式爬升架外没有任何新的方法予以换代。传统悬挑架一直采用简单粗放的安装与拼接，悬挑材料用量大（型钢）、安装过程中劳动强度大等问题。
在国家提倡的“工业建筑、环保建筑、绿色建筑”的大背景下装配式建筑近几年发展迅猛，更是将来建筑施工的一个方向。在传统现浇结构中所使用的脚手架悬挑形式与装配式结构质量、进度等要求形成矛盾，主要表现在：
1.需在悬挑层PC填充墙板、PC剪力墙板大量留置“型钢”悬挑洞口，后期对该些洞口的防水封堵、防水处理带来施工难度，给外墙留下较大渗水隐患。并按照“外墙洞口修补随架子同步下落的”原则，要求对该些悬挑预留洞封堵合格后方能拆除下一挑外架，这对进度带来一定影响；
2.增加PC墙板与反坎结构（或结构面板）的封仓难度，大量增加悬挑洞口内侧垂直于墙板的封仓条，这对后道灌浆施工增加漏浆、爆仓等质量风险；
3.大量增加灌浆仓室数量，对结构整体性造成影响；
4.构件厂开模前需PC深化院出悬挑洞口具体留置位置（深化院根据施工单位的悬挑方案进行结构受力计算），此轮深化时间较长，并存在特殊剪力墙板因受力原因无法预留洞口的风险；
5.因设计的先天原因，有些型钢需穿越管井、电梯井等垂直向位置，会制约后期强电井的桥架施工、电梯井的轨道敷设。
二、解决措施和技术要求
上拉式悬挑脚手架使用材料轻便，属于快速安装型的工具式脚手架，在作业层安装过程中，安装周期缩短，给挑架层施工节约了时间，节省了大量型钢用量，节材效果显著。相比于附着式爬升脚手架具有工艺简单、安全系数高的优点。重点是解决了装配式建筑中防水、分仓、灌浆、洞口深化、结构整体稳定等一系列问题。
（一）、该工法特点：
1.本工法操作方便、安全可靠、与装配式建筑配套使用非常合理；
2.本工法由花篮螺栓拧紧受力可起到固定、卸荷、减轻钢梁支座弯矩作用，且花篮螺栓和钢筋可回收二次利用；
3.本工法将传统型钢悬挑梁受力变为简支梁受力，型钢截面特征呈对称，受力明确，钢梁尾端用螺栓固定，钢梁悬挑端上部由花篮螺栓拧紧受力，属于轴心受力的最佳状态，抗弯性能较好；
4.本工法改变了传统型钢梁在楼面锚固的施工方法，改用型钢挑梁由螺栓固定在建筑物上，悬挑钢梁长度比传统悬挑钢梁缩短一半以上，降低了成本，而且悬挑钢梁不必伸入建筑物内，无需墙面预留洞口，墙面施工时无须再次封补，对后期的分仓和灌浆提供了质量保证，降低了洞口渗水的质量通病又缩短了工期；
5.本工法悬挑钢梁上部基本与混凝土楼层面持平，铺上旧模板后防护到位，便于清理。
（二）、部分重要环节具体施工：
1.螺杆洞预埋：上拉式型钢挑梁预埋件在PC墙板顶部按照脚手架平面布置图，预埋内径Ф22mm的PVC预留孔管，用于固定挑件栓，位置要正确。
2.悬挑梁的安装：按照技术交底和现场实际定位位置对悬挑型钢进行安装，高强螺栓的紧固是挑梁安装重要控制点，紧固应初拧50%、复拧50%、终拧依次进行在24小时内完成，具体操作如下：
a、上拉式型钢挑梁固定在PC墙板顶部，安装斜拉式挑梁并坚固螺帽，外端搁置于下层架的外侧纵向水平杆上；
b、转角处采用Y型工字钢悬挑梁，待转角两侧悬挑梁安装完成后，测量钢梁的间距并下料，随后将外侧钢梁与悬挑梁进行焊接；
c、斜拉杆安装：在悬挑梁上方对应位置PC墙板顶部预埋内径Ф22mmPVC预留孔管，用于固定斜拉杆，位置要正确，与下吊点上的拉杆和花篮螺栓连接并紧固螺帽。注意斜拉杆位于窗口处的斜拉杆采用梁内侧斜拉法；
d、悬挑钢梁、斜拉杆采用高强螺栓进行紧固，必须采用100*100铁片加普通垫片，然后将螺母（双螺母）拧紧；
e、第二步悬挑脚手架第一步脚手架保持一致，安装斜拉式挑梁并坚固螺帽，并在下部悬挑脚手架内外立杆上放置U托，在上层结构尚未施工完，斜拉杆尚未施工完成时，将工字钢外侧置于两个U托内，并用木楔顶死。
（三）、受力计算（仅悬挑件部分和悬挑件稳定性计算）
A、悬挑脚手架支撑结构计算：
荷载的计算：
1、静荷载：以一下跨度为计算对象（ 步）
2、间距1.5m-1.6m 立杆高度 m
每立杆自重标准值：（JGJ/130-2001附录（A）
3、qk=0.1248KN/m2
4、脚手板自重标准值：0.35KN/m2
5、挡脚板自重标准值：0.14KN/m2
6、静荷载：0.1248×23.2+（0.14×3×1.5）+0.35×1.5×1×12=9.84KN
7、施工荷载：3KN/m2×1.5m×1m×2步=9KN
8、荷载组合：N=1.2×9.84+
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×1.4×9=18.03KN（每根立杆）
上拉式支撑架计算简图：
1、本图为该工程层高2800，转角处挑梁A点按固定支座，C点按铰链支座：
RDX=（T1+T）×sinx
RAY=
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N=
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×18.03=10.52KN，T1=
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，T=
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C点受力图： N=18.03KN
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Sinx=
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，cosx=
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T1+T2=
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×
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=33.62KN
RDY=（T1+T2）sinx=33.62×
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=20.25KN
RDY=（T1+T2）cosx=33.62×
.png)
=25.52KN
最大弯矩MB=
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（3-
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）=565KN.cm（按一端固定一端铰支）
AC杆选用16号型钢，力学性质如下：
验算ABC杆强度：
截面积A=18.51cm2
抵抗距WX=80.5cm2
弯矩按最大弯矩MB验算
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+
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=
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+
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=5.68+70.19=75.87N/mm2<205N/mm2、强度要求：
a、验算斜拉钢筋，钢筋直径M22，有效截面积A=303.4mm2，1根受拉阳角处梁Tmax=33.62+18.03=57.37KN
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=189N/mm2<205N/mm2强度满足要求
b、穿墙螺栓验算：选用M24，1根有效截面积A=352.5mm2，螺栓受剪和受拉复合作用，剪力=RDY=20.05KN，拉力=RDX=25.52KN，按下公式验算：
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NVT=170N/mm2×352.5mm2=59925N=59.925kN
NTb=130/mm2×352.5mm2=45825N=45.825KN
阳角梁处RDX=25.52+18.03×
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=39.7KN
RDX=20.05+18.03×
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=30.81KN
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c、焊缝验算：斜拉钢筋与连接板焊缝（如图10），焊缝高度4mm，4条有效高度2.83mm。
（
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）=74.82N/mm2<160N/mm2，强度满足要求。
型钢与拉杆由M24×120螺杆联接M24螺杆受剪，有效面积A=352.5mm2
τ=
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=
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=95.38N/mm2<130N/mm2强度满足要求。
阳角梁处用M24
τ=
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=
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=125.9N/mm2<130N/mm2强度满足要求。
d、挑梁后联接板焊缝验算
焊缝长250mm，高4~6mm，有效高度2.83mm。
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=23.08N/mm2<160N/mm2强度满足要求。
3、副梁计算：
P=18030N
Mmax=
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=
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=425843N/mm2
型钢力学特性如下：
A=10.2cm2 Wx=25.3cm3 ix=3.14cm
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=
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=168.32N/mm2，强度满足要求。
B、挑脚手架整体稳定性验算
二步三跨硬拉结架体稳定性演算：
查JGJ130-2001中表A-3
综合挡风面积为：
[1.5×1.8（1-0.089）]×50%+1.5×18×0.089=1.47mm2
Φ=1.2×1.47÷（1.5×1.8）=0.6533
风压变化系数μ=1.35（按平均高度60m）
ωK=μE μ
ωO=0.7×1.35×1.3×0.6533×0.55=441N/mm2
V2=1.86
Vstw=0.104×1.2×（1+1）=0.2496
验算连接主体点抗风强度
ω=0.75βZV2Vstwωo
=0.75×1.0×1.86×0.2496×441
=153.5N/mm2
每个拉结点产生的拉力或压力
Nt=1.4×5.4×3.6×153.5=4178N<6000N（扣件）强度满足要求。
三、造成影响
1.装配整体质量提高；
2.外墙防水效果保证；
3.进度提升；
4.安全可靠；
5.型钢用料大幅下降。
四、经验教训
1.精心编制专项方案，对悬挑点、拉结点、悬挑型钢、螺栓等重要受力构件和位置进行充分受力计算；
2. 专家论证：专项方案编制完成并通过总包单位和监理单位相关专业人员审核后进行专家论证，论证方案的可行性和安全性，按照专家的意见进行改进，并对专家提出的安全使用方面的意见列入交底和原方案当中（注：专家论证的范围可参照建办质（2018）37号令31号文“超过一定规模危险性较大分部分项工程”的范围来组织，分段架体搭设高度未超过20m及以下的悬挑式脚手架工程可无需专家论证，但可根据属地安检站要求按31号文第七项第六条“采用新技术、新工艺、新材料、新设备可能影响工程施工安全，尚无国家、行业及地方技术标准的分部分项工程”来组织专家论证）；
3.使用过程中对悬挑梁端部、拉结点、形变情况进行定期专人检查，保证整个使用周期安全可靠；
4.架子上作业时应充分注意安全：如作业前应检查作业环境是否安全可靠确认无误后开展施工、作业时随时清理架子上的材料保持安全整洁，不要乱推材料工具以免造成人员伤害、当架面高度不够时一定要采用稳定可靠的垫高的办法且高度不超过500，并应加强相互防护措施、在架面上运送材料经过作业人员时要注意避让、禁止在架面上打闹戏耍，不跳不抢以免人员倾覆、脚手架上进行电气作业时，要注意火星四溅，并应有防火措施，一旦着火及时扑灭。
参考文献：
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[2]王家琪.新型斜拉式悬挑脚手架在高层建筑的应用[J].中国建筑金属结构，2020（09）：94-95.
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[4]王小虎，叶巡安，傅增全，陈仕，朱黎明.装配式混凝土结构施工中上拉式悬挑架施工技术应用[J].中外建筑，2017（10）：172-173.