【摘要】悬挑式脚手架在高层建筑施工中应用越来越广泛。为了确保生产安全,本文作者根据多年的安全监督工作经验，通过对悬挑脚手架的基本结构、搭设、验收、日常使用、拆除过程中的监督重点进行阐述，以提高安全监督的管理效率，防范安全事故的发生。
【关键词】高层建筑；悬挑式脚手架；安全管理
随着经济的发展、高层建筑日趋增多，悬挑脚手架也在高层建筑施工中日益增多。加强悬挑脚手架的安全监督管理，特别是对影响悬挑脚手架可靠性因素的监督管理很值得我们进行深入的探讨，这是确保悬挑脚手架使用安全，避免大事故的发生具有重要意义。
1 悬挑式脚手架的基本结构
悬挑式脚手架是一种利用悬挑在建筑物上的支承结构搭设的施工用脚手架, 架体的垂直方向荷载通过悬挑支承结构传递到主体结构上。悬挑式脚手架由型钢支承架、扣件式钢管脚手架及连墙件等组合而成。结构形式有：悬臂梁式、斜拉式、斜撑式及复合式几种。臂梁式结构构造简单、受力明确，设计时一般应首先考虑采用悬臂梁式结构。悬挑式脚手架多用在高层建筑中，一般采取分段搭设、分段悬挑。
2 悬挑脚手架施工前的管理
2.1 悬挑式脚手架搭设必须明确安全管理责任
2.1.1 建设行政主管部门负责本行政区域内建筑施工的管理，建设工程安全监督站受各地建设行政主管部门委托，负责本行政区域内的建设工程安全监督管理。
2.1.2 各建设项目实行总包负责制，总包单位应落实施工现场的各项安全措施，悬挑架搭设（拆除）专业队伍应具有相应的施工资质，应当服从施工总承包单位对施工现场的安全生产管理，悬挑架搭设单位应对搭设质量及其作业过程的安全负责。施工总承包企业要针对施工现场重大危险源专门制定相关的安全技术管理制度，成立相应的管理机构，定期对所属项目的危险源进行检查。
2.1.3 参与悬挑脚手架搭设（拆除）的操作人员必须持证上岗，上岗前必须进行三级教育并考核合格。
2.2 悬挑式脚手架搭设前的准备工作
2.2.1 悬挑架的设计制作等必须遵守国家及各地方建设主管部门的有关规范标准。
2.2.2 悬挑架施工前应编制专项施工方案，必须有施工图和设计计算书指导施工, 主要包括: 悬挑式脚手架的平面、立面、剖面图; 预埋件布置图及节点详图； 连墙件的布置图及构造详图; 阳台、转角、采光井、架体开口处等特殊部位的详细技术要求和节点详图。设计计算书内容包括①材料的抗弯强度；②抗剪强度；③整体稳定；④挠度。设计图及计算书均应符合安全技术条件，审批手续齐全（必要时组织专家组进行会审），并在专职安全管理人员监督下实施。
2.2.3 悬挑架的支承与建筑结构的固定方式须经设计计算确定，必须得到工程设计单位认可，主要考虑是否可能破坏建筑结构。
2.2.4 材料选型、进场验收管理。
在JGJ130-2001规范中，脚手架钢管列出了两种规格：外径48mm、壁厚3.5mm和外径51mm、壁厚3.0mm，推荐采用外径48mm、壁厚3.5mm，长度不超过6.5m，重量不宜超过25kg，外径及壁厚允许最大误差为-0.5mm，长管弯曲≤20mm，短管弯曲≤10mm；每根钢管必须有防锈漆处理。鉴于目前的建筑市场的状况，在方案验算时对材料壁厚进行折减，外径48mm、壁厚3.5mm的钢管，按3.0mm厚度计算，使现场管材与理论计算尽可能相符。
悬挑脚手架应采用型钢制作悬挑梁、悬挑桁架或附着式钢三角架，不得采用钢管。目前悬挑梁多采用普通工字钢或槽钢，对于型钢梁型号规格的选择，一般仅选择危险性较大的有代表性的几根梁进行验算，通常选择凸阳台、飘窗等悬挑长度较长处。实际上，在建筑物的阳角处，虽然型钢梁悬挑长度并不是最长的，但此处是两侧立杆的交汇点，其承受的荷载是最大的，且不易固定。很多方案编制人员忽略了此处的计算，仍按普通位置设置，会造成一定的安全隐患。
进场的管件和管材、型钢等产品必须有质量合格证明和检测报告等证明材料, 扣件生产厂家必须有生产许可证。对重复使用的材料必须严格按照检验批的要求进行外观和力学性能验收，特别是钢管壁厚及扣件的拧紧力矩，扣件中的锻铸扣件已经有国家标准和专业检测单位，质量有保障；对钢板压制扣件目前无国家标准，难于检查，故不推荐使用。扣件螺栓必须有足够的抗滑、抗旋转和抗拔能力，并具有一定的安全储备。一般扭矩控制50N.m，最大不得65N.m。对不合格检验批应及时退场，并做好相关记录。
3 悬挑脚手架的搭设安全、技术管理
3.1 悬挑脚手架的搭设的操作安全管理
3.1.1 悬挑脚手架的搭设方案必须按规定通过相关程序的审批，施工单位应建立相应的管理制度、机构和配备管理人员，操作人员必须持证上岗，上岗前必须经三级教育并考核合格。
3.1.2 悬挑式脚手架的底端，必须采取防止人和物体的坠落的全密封措施。搭设过程中，须指定监护人员进行监护。搭设操作人员必须落实各项个人防护措施，如佩带安全带，穿防滑鞋等。
3.1.3 脚手架采用租赁方式或由专业施工单位进行脚手架搭设施工的，总包单位对其搭设过程负有督促落实各项安全措施的义务。
3.2 悬挑脚手架的搭设的技术管理
悬挑脚手架的搭设除按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001（以下简称JGJ130-2001规范）、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99、《钢结构设计规范》GB50017-2003及参考当地的建设主管部门的有关规定外，还应注意以下几方面的考虑。
3.2.1 关于主体结构相关位置的承载力验算
型钢梁固定在主体结构上，脚手架上的荷载通过型钢梁传到支承的结构构件上，如果外脚手架太高或型钢梁悬挑太长，该荷载超过了型钢梁的支承构件的承载能力，将会引起构件的损伤或破坏，将导致外架的失稳和垮塌。因此，型钢梁支承在梁、楼板或墙上，对于墙，一般认为可以不再验算，对于梁、板，则需要验算其强度和刚度，验算内容包括：支承点混凝土的抗弯、抗剪、抗扭、局部承压承载力，如采用钢筋拉环，还应验算混凝土的抗拔承载力。如不满足承载力的要求，或者降低悬挑脚手架的高度，或者对结构构件进行加强。
3.2.2 关于水平荷载的考虑
珠海是一座沿海城市，每年6-11月台风频发，因此风荷载是重要的水平荷载，是使悬挑脚手架结构产生内力和位移的重要因素，悬挑脚手架的连墙件是承受水平荷载的主要构件，因此悬挑脚手架应加强以下几方面的考虑。
（1）悬挑式脚手架搭设时,连墙件、型钢支承架对应的主体结构混凝土必须达到设计计算要求的强度,在上部的脚手架搭设时型钢支承架对应的混凝土强度不得小于C15。因此,必须要有混凝土强度检测报告。
（2）预埋件等隐蔽工程的设置应按设计要求执行,保证质量,预埋连接的验收手续应齐全。
（3）开始搭设时应按连墙件要求设置临时连墙件,直至连墙件设置稳定后,方可根据情况拆除临时连墙件；对没有完成搭设的悬挑式脚手架,每日收工时,应采取可靠措施固定,确保架体稳定。
（4）悬挑脚手架一般用于高层建筑，风荷载从低到高变化较大，因此如内连墙件间距在整个建筑全高内均相同，则安全系数较高但经济性比较差。一般认为对不同悬挑段连墙件间距应分别进行设计计算，为便于施工和管理，同一悬挑段内连墙件间距应保持一致。对于离地高度≥40米的脚手架连墙件除应考虑承受水平风荷载的作用外，还应考虑抵抗风上翻流的作用，施工时可以在与连墙杆对应的外立杆处设置刚性斜拉杆与上层主体结构的预埋件连接，或将连墙件改为双扣件，间距加密。
（5）挡风系数：目前施工现场脚手架基本上都满挂安全网，因此在进行计算时，应充分考虑 JGJ130规程中对挡风系数的具体情况约定，其挡风面积按实际情况进行调整；如密目安全立网的挡风系数，按生产厂家提供的数据计算，常用的2000目安全网的挡风系数为0.841。
3.2.3 关于立杆与悬挑构件的连接
脚手架立杆与型钢悬挑结构的可靠连接是保证架体安全的重要措施之一。节点的制作（悬挑梁的锚固点、悬挑架的节点）必须进行设计，设计时考虑连接件的材质，连接件与型钢的固定方式。现多采用焊接或螺栓连接的结构，不采用扣件连接，以保证节点是刚性的。目前普遍采用是预埋圆钢环或U型螺栓，采用U型螺栓的固定方式有压板固定式（紧固）和双螺母固定（防松），这是对直接承受力荷载的普通螺栓受控连接，应用双螺帽或其他防止螺栓松动的有效措施。
3.2.4 关于型钢悬挑构件与建筑物主体结构的连接
悬挑脚手架通过型钢悬挑构件附着在建筑物主体结构上，型钢悬挑构件与主体结构之间常见的连接方法有螺栓连接法、预埋锚筋法、预埋铁件法等，连接强度应经计算确定，型钢悬挑构件固端长度必须超过悬挑长度的1.5倍，这样可以减少对建筑结构的影响，保证梁在使用中的安全，提高锚固强度。
（1）螺栓连接法。由于是通过螺栓紧固件将型钢构件固定在主体结构上，连接安全可靠，受力明确，但制作螺栓较繁琐且费用高，采用对穿螺栓连接，螺栓可回收利用，可节约螺栓制作成本，但要增加预留洞口或钻孔而产生的费用。
（2）预埋锚筋法。钢筋环与型钢之间间隙采用木楔打紧，方法简单，具有一定的紧固力，但木材抗压强度较低，受力后会产生较大变形，且木楔容易被工人取下；采用加焊门形钢筋压住型钢构件，工序较多，且焊接是立焊，焊接质量难以得到保证；采用锚筋后弯焊接，方法简单，有一定紧固力，焊接为水平搭接焊，可靠性比加焊门形钢筋稍高。预埋锚筋法的共同缺点是锚筋不能再回收利用。严禁直接将钢筋环折弯来压紧型钢，这种方法表面上看可使锚筋与型钢紧密结合，但当钢筋环受力后极易被拉直，对脚手架安全非常不利。当采用钢筋拉环锚固时，应确保拉环不会从混凝土楼板中拔出。
（3）预埋铁件法。一般采用预埋铁件与型钢焊接固定，安全可靠，但预埋铁件不能回收，加上拆除时钢构件割除后会发生长度缩短或截面缺损，材料成本较高，而且现场焊接工程量较大，焊缝质量难以控制。
比较上述几种做法，本人认为，型钢悬挑构件与主体结构之间采用螺栓连结应为首选。
3.2.5 关于采用钢丝绳作为斜拉式斜拉杆，钢丝绳是否受力的讨论
斜拉式的斜拉杆一般采用钢丝绳，斜拉钢丝绳主要存在以下问题：（1）偏心问题。（2）固接端断丝问题。（3）受力不均衡问题。（4）钢丝绳的伸长率大问题。（5）钢丝绳是一种柔性材料，不能抵御台风、龙卷风等产生的上翻流作用的问题。（6）钢丝绳必须在上一层楼面（锚固部位）结构混凝土强度达到要求时才能设置，将出现脚手架搭设滞后的问题。
对悬挑脚手架搭设斜拉钢丝绳是否受力，直接影响到受力模型，也直接影响到型钢梁的选择。如果钢丝绳按受力考虑，则型钢梁的力学模型为简支结构（前端锚固点不考虑受力）；如果不考虑钢丝绳受力，仅作为一种安全储备，则型钢梁的力学模型为悬挑结构。针对这种情况，不少地方出台的有关规定，都倾向于钢丝绳不受力的模型考虑，但是否过于保守，有待讨论。
4 验收的管理
4.1 悬挑式脚手架搭设应分段验收，每段搭设完毕后，方案编制人员、审批人员必须参加验收，确认符合设计要求，并签署意见后方可投入使用。悬挑式脚手架的架体验收、悬挑结构验收、特异脚手架搭设验收都应注明验收项目名称、部位、时间，验收人员签字；悬挑梁或悬挑结构的预埋件验收，应制订“隐蔽工程查收表”进行验收。
4.2 在检查验收中如发现悬挑式脚手架不符合设计或规范规定的，应要求立即落实整改。对检查验收的结果及整改情况，应按实记录，并由验收人员签名留档保存。
4.3 悬挑式脚手架验收合格后，应在架体醒目处悬挂验收合格牌、限载牌以及安全操作规程牌。
4.4 脚手架外侧应按设计规定设置密目式安全网, 架体底部用木板或竹笆进行封闭, 下部再设置密目式安全网和小眼网进行防护。
5 日常维护管理
悬挑脚手架使用过程中, 架体上的施工荷载必须符合设计要求, 结构施工阶段不得超过2 层、装饰施工阶段不得超过3 层同时作业, 集中堆载不得超过300 kg。定期( 一般一个月不少于1 次) 对悬挑脚手架进行安全检查、评估，建立管理台账，对发现的安全隐患，应采取有效措施督促整改到位，并对整改结果进行查验。施工单位工程项目专职安全员应按照分工对脚手架的安全状况每天进行检查和评估，建立个人检查、评估工作台账，对检查中发现的问题及时督促整改或报告，并作出书面记录。 查验的主要内容有:
5.1 杆件的设置和连接是否符合构造要求。
5.2 悬挑梁是否松动, 立杆是否悬空。
5.3 荷载是否超限。
5.4 拉结件是否牢固可靠。
5.5 扣件螺栓是否松动。
5.6 立杆沉降与垂直度的偏差是否符合规范要求。
5.7 安全防护措施是否符合要求。
关于悬挑脚手架使用过程中的消防安全，在脚手架周边或脚手架上进行的动火作业必须经过严格的审批，并派专职安全员进行巡查，必要时应进行全程监督。
6 拆除作业
6.1 必须按照审批通过的拆除方案，在专职管理人员的监督下进行。
6.2 悬挑式脚手架拆除过程中,其对应的地面位置应设置临时围护和警戒标志, 并有专人监护；脚手架的底部和外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
6.3 拆除脚手架时, 连墙件必须随脚手架逐层拆除；当脚手架分段、分立面拆除时, 对未拆除的脚手架两端, 必须事先采取加固措施。
7 结束语
悬挑脚手架的技术要点主要体现在悬挑高度、型钢悬挑梁的设置、连墙件的设置、悬挑梁下主体结构的承载能力等几个方面。脚手架的安全管理必须从施工管理全局出发，全员树立“安全第一”的思想，并在实际施工中不断总结适合自身的安全管理办法，提升安全管理水平和技能，才能满足不断提高的施工管理需要。