李胜利 蒋晓东 段寅
中国建筑第八工程局有限公司东北分公司物资公司 上海市 200000
摘要:现在的高层建筑工程施工中,经常会遇到因为场地狭小、土方无法及时回填、主体结构四周为裙房或大面积地下室的情况,脚手架不能直接支撑在地面上,或者由于一些地方法规必须进行全封闭施工的要求,而不能采用附着升降脚手架等,因此悬挑脚手架被现在许多工程施工单位所选用。根据中华人民共和国行业标准《建筑施工安全检查标准》的规定,悬挑式脚手架的施工方案和设计计算是工程安全检查的重要组成部分。本文以某高层建筑工程为例,对悬挑外架设计及施工进行了详细的阐述和分析,供大家参考和借鉴。
关键词:高层建筑;悬挑外架;设计;施工;探讨
1、型钢高层建筑悬挑外架设计
悬挑脚手架具有工艺简单,质量容易保证;结构全封闭施工,符合安全环保要求;与工程实际结合紧密;价格相对较低等优点。
从技术角度看,悬挑脚手架方案安全可以得到保证;从经济角度看,由于大部分外幕墙施工不用外架,脚手架占用时间相对较短,因此,采用悬挑式外脚手架就要比爬架一次性投入费用要低得多。
型钢悬挑式外脚手架,采用型钢作悬挑梁与工程结构梁板锚固,另一端挑出建筑物,悬挑梁作为一个分段搭设高度的脚手架立杆的基础,其水平间距即按脚手架立杆纵距设置。
.png)
图1 型钢悬挑式脚手架大样
本工程群楼以上5-24层采用型钢悬挑式外脚手架,分别在5层和15层设置悬挑钢梁,分2段搭设外脚手架。脚手架用Φ48×3.5钢管和扣件搭设成双排架,立杆横向间距1.05m,纵距1.5m,步距为1.8m;脚手架支撑在用Ⅰ22b工字钢制作的水平悬挑梁上;本工程群楼以上5-24层采用型钢悬挑式外脚手架,分别在5层和15层设置悬挑钢梁,分2段搭设外脚手架。脚手架用Φ48×3.5钢管和扣件搭设成双排架,立杆横向间距1.05m,纵距1.5m,步距为1.8m;脚手架支撑在用Ⅰ22b工字钢制作的水平悬挑梁上;脚手架搭设高度共22步,计39.6m高;里立杆离墙面0.4m,每一悬挑段共铺设3层木脚手板;
施工作业层,结构施工按1层作业,装修施工2层同时作业,脚手架施工荷载为4kn/m2,作业层设置栏杆、挡脚板;
脚手架外立杆里侧挂2000目密目安全立网封闭施工;连墙杆采用钢管抱柱和在楼板外侧预埋短钢管两种做法,按照2步3跨从底层第一步开始设置;剪刀撑在外侧立面整个长度和高度上连续设置。
2、高层建筑悬挑外架施工搭设要点
2.1下部双排钢管脚手架搭设:
(1)地基处理
必须加设底座和进行安放垫木(板)并对地基做好夯实处理。
(2)铺设垫木(板)和安放底座
垫木(板)必须铺放平稳,不得悬空,安放底座时应拉线和拉尺,按规定间距尺寸摆放后加以固定。
(3)杆件搭设
下部双排脚手架搭设顺序:摆放扫地杆(距地面10公分)→逐根树立立杆,随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步大横杆(与各立杆扣紧)→安第一步小横杆→安第二步大横杆和第二步小横杆→加设临时斜撑杆
(上端与第二步大横杆扣紧,再装设两道连墙杆手可拆除)→第三、四步大横杆和小横杆→连墙件→加设剪刀撑→铺脚手板。
靠近立杆的小横杆可紧固于立杆上,小横杆靠墙的一端应与墙可靠固定
2.2上部悬挑脚手架的搭设
(1)上部悬挑脚手架搭设顺序
预埋“U”字型扣环→摆放悬挑工字钢(穿在楼面梁板内预埋的“U”字型扣环内)→安底层大横杆→逐根树立立杆,随即与底层大横杆扣紧→装底层小横杆并与立杆或底层大横杆扣紧→安第一步大横杆(与各立杆扣紧)→安第一步小横杆→安第二步大横杆和第二步小横杆→安第二步或第三步立杆→安第三、四步大横杆和小横杆→连墙件→加设剪刀撑→铺脚手板。
底层悬挑脚手架挑出墙面1.15米,双排立杆间距为85cm,里面立杆距墙面30cm,见后下图。
.png)
(2)悬挑架搭设方法及布置事项:
1)工字钢锚固点设置:每隔七层高位置,沿建筑物周边每隔1.5m的距离于楼面水平位置预埋16的“U”字型钢筋扣环,形状如下图,悬挑支点处1根,后边设1根,并使扣环与工字钢焊接,防止位移。预埋时严格控制“U”字型钢筋扣环埋入砼的尺寸(满足钢筋的锚固长度27d,即44cm),且保证上部尺寸为180㎜,锚固点位置如下图:
.png)
2)摆放悬挑梁(穿在楼面梁板内预埋的“U”字型扣环内),悬挑梁(16#工字钢)纵向间距1.5m,外挑1.15m,靠内侧加扣件扣牢固定。悬挑梁的固定端与自由段的长度之比为2:1。
3)安底层大横杆,大横杆步距1.8m水平宽度0.85m.
4)逐根树立立杆,随即与底层大横杆扣紧.立杆纵距1.5m排距0.85m,小横杆间距1.5m,内排立杆距墙0.3m,水平横杆(小横杆)里端距墙0.2m。为了增强架体的稳定性且不影响后期的外墙装饰,连墙件采用刚性连墙件与柔性连墙件,详见后附图。
5)装底层小横杆并与立杆或底层大横杆扣紧.
6)安第一步大横杆(与各立杆扣紧)→安第一步小横杆→安第二步大横杆和第二步小横杆→安第二步或第三步立杆→安第三、四步大横杆和小横杆→连墙件→加设剪刀撑→铺脚手板依次向上搭设。
(3)杆件的接长
1)立杆的对接:立杆上对接扣件接头位置应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设在同步内,错开距离≥500mm立杆接头与中心节点相距不大于h/3.
2)立杆的搭接:立杆的搭接用旋转扣件连接,扣件间距不得小于300mm和不大于500mm,扣件数量按其总抗滑力设计值(每个8.5KN)乘以2倍安全系数确定且搭接长度不得小于800mm连接扣件不得少于3道。斜杆和剪刀撑的搭接作法同立杆。
3)平杆的接长:平杆(主要是纵向平杆)的接长一般应采用对接,对接接头应错开,上下相邻接头不得设在同跨内。相距≥500mm,且应避开跨中。
4)脚手架搭设的允许偏差:总高度20m以下,立杆垂直度±50mm。操作层跳板下面及钢架外围,满铺安全网。
为了安全,本工程外架拟采用八层一悬挑,按以上悬挑架方案重复向上施工。其施工方法为:在16#工字钢悬挑部位的端部焊2根Ф25短钢筋(间距850、长150mm),悬挑梁安放完毕后,竖向钢管套在悬挑梁端部的短钢筋头上,以固定竖向钢管其它施工方法同上面悬挑架的施工方法。悬挑架上、下悬挑部分必须分开,形成单独整体,严禁上下悬挑部分相通。由于工期比较紧,本外架主体施工完后不拆除作为装饰装修外架。
(4)剪刀撑的搭设
剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在小横杆的伸出部位上,这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯、斜杆两端扣件与立杆节点(及立杆与横杆的交点)的距离不大与20cm,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面(或楼面)不大于50cm,以保证架子的稳定性。
3、结束语
在现代的建筑工程中,高层建筑脚手架的设计与施工,在高层建筑建设施工中起到了重要作用,脚手架的施工质量直接决定了建筑工程能否安全稳定的进行,是进行高层建筑施工的重要环节。
参考文献:
[1]JGJ 59-2011.建筑施工安全检查标准[S].2011
[2]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.JGJ130—2019.