一种新型悬挑方式盘扣脚手架研究
中建五局华东建设有限公司 飞云江农场项目信和QC小组
一、工程概况：
本工程建筑总面积约为12.95万㎡，地下室面积3.11万㎡，主要建设内容包括1层地下室，3栋2~4层物业及商业中心，5栋31~32层住宅楼。10#、11#、12#、15#、16#为5栋高层住宅楼，模板工程采用铝模。
5栋高层住宅楼采用五层一悬挑的方式，共有30次悬挑。工程结构为框剪结构，结构外围周边存在剪力墙、风井及洞口等，对于板上悬挑存在一定的障碍。
二、小组概况：
1、小组成员简介： 表1
小组名称 课题名称 成立日期 课题类型 活动情况 中建五局华东建设有限公司飞云江农场项目信和QC小组 一种新型悬挑方式盘扣脚手架研究 2017.03.15 攻关型 活动次数 出席率 年龄 35 29 27 28 24 23 24 52 学历 本科 本科 本科 本科 本科 本科 本科 小学 18 100% 职务 项目经理 技术经理 生产经理 质量主管 施工技术员 施工技术员 施工技术员 外架带班 小组注册号 课题登记号 活动时间 QC教育时间 工龄 12 8 4 0.5 1 0.5 0.5 30 小组成员分工情况 ZJWJ-2017-WZ01 ZJFGH-2017QC-08 2017．03-2017．10 60小时/人 小组职务 组长 组员 组员 组员 组员 组员 组员 组员 职责分工 课题总策划 技术总负责 实施总负责 现场实施 现场实施 现场实施 现场实施 现场实施 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 姓 名 韦晓明 杨瑞浩 商雳 周国仁 姚鹏 黄峰 张成文 杨永胜 制表：张成文 复核：杨瑞浩 制表日期：2017年3月16日 2、活动形式
（1）组织QC小组全体成员召开课题讨论会，讨论方案，研究预防措施。
（2）在施工过程中及时收集各种数据，对数据进行统计分析、寻找原因，召开对策制定措施会议。 （3）对成果进行总结，讨论今后设想和打算。 3、活动制度
每周六下午QC小组活动，每次活动不少于1.5小时。要求QC全体成员必须全部参加。 三、课题名称及选题理由
1、课题名称:一种新型悬挑方式盘扣脚手架研究 2、选题理由:
①工字钢的设置。传统板上悬挑方式，剪力墙、角柱的预留洞口将破坏纵向受力钢筋，结构内空间占用率高，影响二次结构及安全文明施工的开展，且后期封堵不到位会存在渗漏隐患。
②连墙件的设置。传统的钢管预埋连墙件，对二次施工产生影响较大，后期拉结点被工人私拆的风险高。同时产生的墙体预留洞，也增加了后期的封堵工作量，是后期渗漏的一大隐患。
3、设定目标及目标论证
（注：目标值设定均与普通板上悬挑钢管外脚手架相比较） ①目标一：“减少悬挑工字钢投入量1.5倍以上”
论证：在满足承载力保证安全的前提下，采用新型的悬挑脚手架体系，优化悬挑工字钢的设置方式，改变悬挑系统的受力形式，充分利用材料特性，能够有效的降低材料投入量。
②目标二：“减少预留洞口80%以上”
论证：通过研究新型的悬挑脚手架，采用新型的工字钢、连墙件设置方式，能够避免在主体结构、二次结构上产生预留洞口。
四、确定初步方案并改进 1、方案的提出
2017年2月20日，QC小组召开会议，集思广益，对传统悬挑外脚手架展开研究讨论，在以往的基础上，围绕减少悬挑工字钢投入量、减小外脚手架对主体结构、二次结构施工的影响，避免墙体预留洞，减少后期渗水隐患等方面确定了以下三种初步方案：
A方案：采用普通悬挑盘扣式外脚手架，连墙件采用预埋普通钢管。 B方案：采用侧壁悬挑普通钢管外脚手架，连墙件采用成品预埋式连墙件。 C方案：采用侧壁悬挑盘扣式外脚手架，连墙件采用预埋扁铁结合扣件式连墙件。 2、方案分析 方案A：
优点：盘扣式脚手架使用插销式连接，避免了工人操作水平的影响，材料损耗低，其安全性稳定性有所提升。搭设密度低，悬挑工字钢投入小，悬挑层施工进度快，模块化构件，易于成堆摆放，现场占用率低。
缺点：板上悬挑工字钢，工字钢结构内锚固段长（1.25*悬挑端长），工字钢投入量大，悬挑层施工进度慢，且结构内空间占用率高，影响二次结构及安全文明施工的开展。同时剪力墙、楼板预留洞口也是后期渗漏的一大隐患。
方案B：
优点：侧壁悬挑钢管脚手架，相比传统悬挑节约工字钢用量，悬挑层施工进度较快，不占用结构内空间，便于二次结构及安全文明施工的开展，且避免墙体预留洞，减少了后期外墙渗水隐患。
缺点：普通钢管脚手架的立杆最大搭设间距为1.5m，相比盘扣架的搭设密度大很多。悬挑工字钢投入量大，同时扣件损耗大。成品预埋连墙件，经济性差，对预埋精度要求高。
方案C：
优点：预埋扁铁连墙件，节省空间，对施工影响小，避免了墙体预留洞，减少了后期封堵工作量，降低了外墙渗水隐患。架体拆除时，扁铁割除方便。相比传统悬挑节约工字钢用量，悬挑层施工进度较快，且避免墙体预留洞，减少了后期外墙渗水隐患。
缺点：新的工艺没有国家规范及相关文件支撑需要摸着石头过河，实施中面临重重阻碍。 3、方案的对比
小组成员从多角度、多方位综合考虑，对三种方案进行对比分析，如表：
表2：方案对比表
方案 方案A 可操作性 施工简单 进度慢 观感差 有主体结构及二次结构预留洞口 经济性（成本） 单根工字钢长度2.475m，工字钢安装密度为0.83（假设普通钢管架工字钢平面安装密度为1），外架每延米工字钢投入量2.054 单根工字钢长度1.5m，工字钢安装密度为1（假设普通钢管架工字钢平面安装密度为1），外架每延米工字钢投入量1.5 单根工字钢长度1.5m，工字钢安装密度为0.83（假设普通钢管架工字钢平面安装密度为1），外架每延米工字钢投入量1.245 分析结论 不选用 方案B 施工复杂 进度较快 观感差 有二次结构预留洞口 不选用 方案C 施工简单 进度快 观感好 无预留洞口 选用 制表：张成文 复核：杨瑞浩 制表日期：2017年3月28日 4、方案确定
通过对比分析，QC小组成员得出结论：方案C在技术可行性、可操作性、经济性等方面具有优势，为最优方案。
5、最优方案的细化分解
根据选定的新型悬挑方式盘扣脚手架研制方案，小组成员最后将其分解为图纸深化排版、工字钢设置优化、连墙件优化三个部分进行攻关研制。
五、问题假想预测
小组成员从成本、质量、可操作性、安全性等几个方面进行了讨论，对整个施工情况进行假想与施工模拟分析，将可能出现的几个问题归纳如下：
1、盘扣脚手架排版：
盘扣尺寸为定型尺寸，楼栋拐角较多，架体易碰梁、线条，内立杆易与铝模背楞冲突。 2、悬挑支撑结构优化：
（1）预埋螺栓套管偏位，工字钢端部铁板安装困难。
（2）由于工人操作水平影响，工字钢端部与铁板间焊缝强度难以保证。 （3）斜拉杆安装前，弯矩由工字钢端部铁板承受时，铁板易弯曲破坏。 （4）梁侧面内倒，工字钢铁板与两侧有缝隙。 3、连墙件结构：
（1）扁铁刚度较差，抗冲击性能较弱。 （2）扁铁刚度较差，抗冲击性能较弱。
（3）预埋件与工字钢端部钢板存在偏差，双孔同时利用存在困难。 六、制定对策
确定最佳方案后，为使对策清楚、目标明确、措施完善、责任落实，小组队员将目标具体化分解，制
定实施对策表，并按“5W1H”原则制定对策如下表：
表3：方法实施对策表
序号 要因 对策 目标 措施 责任人 完成时间 盘扣尺1 寸为定型尺寸 焊缝强2 度难以保证 工字钢3 连接铁板易变形 工字钢4 铁板与梁侧存在缝隙 扁铁刚度较差，5 抗冲击性能较弱 预埋件与工字6 钢端部钢板契合度差 预埋件7 偏位，螺栓安装困难 排脚设计时，充分考虑结构线条，二次结构，离墙距离 加强验收，增设加强铁板 架体不触碰线条，离墙距离控制在30公分左右，减少填芯工作量 1、图纸结合现场进行深化排脚，转角处增加小尺寸杆件组合 2、在悬挑型钢上布置横向工字钢，方便立杆布置 1、设专人对焊缝质量进行验收 2、在工字钢与钢板焊接处上部加焊三角加劲板 韦晓明 杨瑞浩 周国仁 2017年4月20日 保证工字钢与铁板的连接强度 姚鹏 张成文 2017年4月20日 改变铁板构造尺寸 减小连接钢板的变形 调整钢板长宽比 姚鹏 黄峰 2017年4月20日 1、浇砼前梁侧垂直度复核 保证梁侧垂直度 减小钢板与梁侧缝隙 2、增加梁内撑数量，保证截面尺寸 3、缝隙过大固定铁板时增加垫片 韦晓明 杨瑞浩 周国仁 2017年4月20日 利用扁铁承拉，钢管承压 增强连墙件的抗压能力，降低架体偏移量 1、扁铁距端部3公分设间距10公分双φ10圆孔 2、连接钢管端部紧贴梁侧设置 韦晓明 杨瑞浩 周国仁 2017年4月20日 改良钢板圆孔 提高契合度 取将钢板其中一圆孔改成“胶囊型” 韦晓明 杨瑞浩 周国仁 2017年4月20日 加强验收，预埋标识 保证预埋件与连接件的连接 1、工字钢连接钢板圆孔设置预留活动空间/2、双层工字钢灵活排脚 张成文 黄峰 2017年4月20日 制表：张成文 复核：杨瑞浩 制表日期：2017年4月29日 七、对策实施
根据深化后的施工方法编制专项安全施工方案，施工前对各级管理人员及班组进行技术质量与安全交底。
1、实施对策一：深化排脚设计
（1）图纸结合现场进行深化排脚，保证离墙距离，避免架体碰撞线条。 （2）在悬挑型钢上布置横向工字钢，方便立杆布置。
表4：方案实施中各主楼架体离墙距离统计表
目标：架体不触碰线条，离墙距离控制在30公分左右，减少填芯工作量。 楼栋号 10# 11# 12# 15# 16# 结论 测量点数 100 50 100 100 100 合格点数 91 48 90 93 91 合格率 91% 96% 90% 93% 91% 架体离墙距离合格率均≥90%，符合要求。 制表：张成文 制表日期：2017年5月15日
2、实施对策二：工字钢、铁板结构优化
（1）设专人对焊缝质量进行验收，对焊缝进行抽样探伤检测。 （2）在工字钢与钢板焊接处上部加焊三角加劲板。
（3）圆孔设置其中一个孔为椭圆形，长方向约为50mm，便于安装调整。 3、实施对策三：连墙件构造优化
（1）取消钢管开孔的对拉螺栓连接方式，提高安装灵活性，利用扣件连接。
（2）采用软拉硬撑连接。梁侧预埋铁件4mm*40mm*500mm，连接件Φ48×3.2短钢管，一端用扣件固定于脚手架的内外立杆上，另一端顶住梁侧并与预埋铁件使用扣件螺栓连接。
目标：充分利用材料特性，优化连墙件结构，提高结构安全性、可操作性。
表5：连墙件一次安装完成情况统计表
对拉螺栓连接 楼栋号 总量 完成量 10# 11# 12# 15# 16# 80 60 80 80 80 70 46 66 63 67 扣件连接 完成率 楼栋号 总量 完成量 87.50% 76.67% 82.50% 78.75% 83.75% 10# 11# 12# 15# 16# 80 60 80 80 80 77 57 76 80 74 完成率 96.25% 95.00% 95.00% 100.00% 92.5% 制表：张成文 制表日期：2017年7月15日
表6：外脚手架整体垂直度统计表
优化前 优化后
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