螺栓固定式型钢悬挑脚手架在高层建筑中的应用

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:徐亮
[导读] 摘要:在高层建筑的建造规模不断扩大的今天,传统的脚手架的构造方式已经不能满足现代化的建筑施工需要,因此,通过螺栓固定的钢悬挑脚手架,因其安全性能更好、操作简便和节约材料成为更多企业的选择。
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        摘要:在高层建筑的建造规模不断扩大的今天,传统的脚手架的构造方式已经不能满足现代化的建筑施工需要,因此,通过螺栓固定的钢悬挑脚手架,因其安全性能更好、操作简便和节约材料成为更多企业的选择。该脚手架一般包括承重钢梁、锚固钢梁、花篮螺栓以及吊板拉杆等组成部分,每个构件都有具体的规定。在实际的施工中,需要明确图纸设计、孔洞预埋、钢梁与拉杆组装等施工要点,同时为保证脚手架的装配质量与施工安全,还需要加强施工过程的管理。
        关键词:悬挑脚手架;螺栓固定式;结构;施工要点
        前言
        在城市建设不断深入的如今,城市人口的增加以及城市建筑用地的稀少促使了相关住房紧张的问题出现,因此更多的建筑选择向空中发展,高层建筑的建造规模逐渐扩大。在高层建筑的施工过程中,为保证施工的安全以及满足施工的需要,需要搭建外脚手架。传统的脚手架有上悬斜拉与下钢支撑两种方式,其中上悬斜拉需要较多的钢材,而且在安装斜拉条之前需要在墙壁和柱子上预留较大的孔洞,在填补相关孔洞的时候容易留下安全隐患,下钢支撑也就是下斜撑式,虽然没有了上悬式上部的拉力条,但是在下端加入了支撑钢条,既有上悬的相应弊端,安全性也较差。这两种脚手架构造既浪费资源,也不便于施工的进行,已不能适应规模逐渐增大的高层建筑建设,因此针对传统脚手架技术的不足,推出了螺栓固定式型钢悬挑脚手架,在保留悬挑式的主体设计的前提下,将通过钢筋环锚进行固定的方式改为通过高强度的螺栓与悬梁连接,通过上悬斜拉保证安全性,这一技术在节约资源的前提下,便于安装和拆卸,还能保证安全性能,已经越来越多地运用到高层建筑的建造过程中。
        1.螺栓固定式型钢悬挑脚手架之基础构件
        螺栓固定式型钢悬挑脚手架主要由承重钢梁、锚固钢梁、花篮螺栓、吊板拉杆等组成。
        1.1 承重钢梁
        承重钢梁根据不同的作用又可以分为水平承重与竖直承重,水平承重也是主要的承重梁,一般采用16#或者比其强度稍大的18#工字钢,由三到四根横向排列组成。竖直承重一般采用14#的工字钢,以竖直的形式与根部主钢梁连接,再通过拉杆和主钢梁连接以形成三角形的受力结构,再加上工字钢本身具有较好的强度,因此整个脚手架的稳固性和承受能力得到较大的满足。
        1.2 锚固钢梁
        锚固钢梁主要起连接作用,一般用来连接脚手架和原建筑结构,设置在钢梁的根部,也是重要的承重结构。通常使用的是Q235钢板,其厚度一般不低于10mm,有时候根据需要还会增加其厚度以保证安全。在与悬挑结构进行连接时,就需要使用到高强度的螺栓,此处的螺栓强度需要在8.8级之上,并且要使用双螺帽的设计,一般还会加入较厚的钢制垫板,在螺帽和垫板中间需要设置一定的弹簧,便于稳固和降低降低磨损。
        1.3 花篮螺栓
        此外还有花篮螺栓,其也是整个脚手架受力结构的重要一环,一般使用圆钢,钢材的直径在20mm及以上,用于连接并斜拉杠。上部的拉杆一头与原结构的吊板相连,下部的拉杆一头与承重钢梁的吊耳相连,中间即通过花篮螺栓连接上下两部的拉杆,并且通过调节花篮螺栓保证不同拉杆的受力相同,还可以调节整个脚手架以及拉杆的角度。一般情况下,花篮螺栓会外露90mm,拉杆的水平夹角在45°以上,都是通过调节花篮螺栓实现的。
        2、螺栓固定式型钢悬挑脚手架之主要价值
        该结构的脚手架在弥补传统构造的脚手架的缺陷之外,还继承了其众多优良的设计,在高层建筑中有独到的价值。
        2.1 更好的安全性能
        此种脚手架保留了原上悬斜拉式脚手架部分承重原理,利用三角结构在增加稳定性的同时,还通过斜拉设计,采用钢结构的承重梁与拉杆,保证了承受力。更主要的是,原本的锚固式的脚手架往往需要在原建筑墙壁上开凿较大较深的空洞作为钢丝绳的掩埋点,这导致在之后的施工中,需要回填的孔洞较大,再加上孔洞的开凿容易造成墙壁的结构性损坏,因此存在较大的安全隐患。但是螺栓式的脚手架在墙壁施工时可以在相应的架构梁的边缘处预设孔洞,孔洞的大小相对较小并且固定,由此既不用破坏原墙壁结构,也能保证回填的高质量,避免留下安全隐患。

同时,因其对墙壁的破坏小,尤其是对屋内墙壁几乎没有损害,因此可以应用到众多类型的建筑之中,不必担心特定建筑的内饰和外饰时的墙壁问题,使用范围广。
        2.2 操作简便省材料
        原本的脚手架在各种连接部分,通常需要耗费较大工夫进行焊接,而且斜拉钢索的安装等需要耗费大量的材料,每一个脚手架的制作环节复杂且不能快速作业,完成的脚手架上通常有较多的零部件,不利于工人的施工作业,在拆卸的时候也较为复杂。而螺栓式的连接结构可以省去较多的焊接工序,而且螺栓可以完美隐藏到脚手架的大结构中,对脚手架的表面影响小,给工人的施工提供了较大的施工作业空间。并且安装时只需要组合相关构件,拆卸的时候也只需要拧掉螺栓,方便快捷,节省人力物力。在用料上来讲,原脚手架需要将承重钢材伸入到墙壁结构中,一般需要超过整个长度的三分之二,并且需要大量的钢丝等,但是螺栓式的只需要螺栓连接,相比之下节省了大量的钢材,也能提高资源的利用效率。
        3、螺栓固定式型钢悬挑脚手架之施工要点
        3.1 具体施工过程概述
        在整个脚手架的施工过程中,涉及到图纸设计、相应材料的制作、螺栓孔洞的预设、承重钢梁的安装、斜拉杠的安装与整体脚手架的搭设等众多环节。
        首先在整体的设计环节中,需要根据建筑的不同高度以及具体的建筑外貌,在分析建筑结构以及施工需要的前提下确定脚手架尤其是承重钢梁的设置部位,在精密的计算之后,确定相关构件,包括钢梁、螺栓、拉杆等的尺寸并精确反应到图纸上,同时有详细的安装和拆卸说明与注意点提醒。每一个脚手架的安装需要配合整体的施工建设,比如脚手架的总高度在24m以内,相邻脚手架之间的间隔在3m以内,还应明确不同节点的不同设置。
        其次在选择相关的材料时比如认真检查材料的质量,对材料进行抽样检查的同时,还应考量材料合作商的信誉等等,确保材料的要求达标。在进行相关配件的制作时,应加强现场的制作监督,随时对产品进行实验性检查,保证承重梁、螺栓、拉杆等满足施工要求,并在最后加强验收考核,对于不合格产品坚决不用。
        再次,需要根据设计进行相关的螺栓孔洞的预留,一般使用薄壁铁管,并且要能完全容纳螺栓,一般比螺栓的直径多2mm左右。在预埋的时候,需要格外关注水平线的情况,确保统一位置的孔洞在同一水平线上,确保脚手架不同部位高度的统一。此外对于铁管,需要将其和墙壁内部的附近钢筋焊接牢固,避免安装后的松动。
        最后是实际脚手架相关结构的安装。在整体安装前,要保证各个接触面的光滑平整,也要确保螺栓孔洞的干净无杂物。之后用螺栓连接墙壁结构与相关钢梁的根部,先安装下部的钢梁并确保其外端上翘2cm左右,避免放置上部外侧端部的时候出现下垂现象。之后安装上部斜拉杠,并及时用花篮螺纹将两部分的斜拉杠连接,在此需注意使用双重螺帽,并精确调整螺栓使两侧的拉力杠水平夹角相同,以保证受力的相同。
        3.2 注重施工过程管理
        在脚手架的施工中,为了确保施工安全和施工质量,必须注重施工质量的管理。首先在施工前要明确图纸设计和相关的施工要求,并将图纸设计与实际情况联系起来考察,明确图纸在实际中的运用。其次要再次检测进入到施工现场的相关材料和配件,查看其在运输过程中是否存在损坏情况,查看其在保存时的腐蚀情况,并抽样进行实验检测,杜绝对于不良配件的使用。再次要加强对于施工人员的培训,对于图纸进行细致讲解,对于安装的实际技能进行反复训练,对于安全施工进行强调,确保施工人员具有良好的责任安全意识和较熟练的施工技能。最后要加强监督,保证施工过程的规范和安全,在大风大雨等天气停止作业,检查相关施工人员的安全帽等安全防护设备的穿戴,并加强检查验收制度的执行,在确保施工安全的同时,保证整个脚手架安装的质量。
        参考文献:
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        [5]刘海中.探析螺栓固定式斜拉悬挑脚手架施工技术[J].建材与装饰,2015(48):39-40.
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