广西建工集团建筑工程总承包有限公司
1前言
随着高层建筑与超高层建筑的迅速发展,悬挑外脚手架施工技术得到广泛应用。高层建筑最常采用结构形式为框架剪力墙结构,特别是在剪力墙部位若采用传统的型钢悬挑外脚手架施工较困难,型钢的搭设需穿过剪力墙(如图1.1-1),这造成剪力墙形成较大孔洞,使得搭设型钢位置的剪力墙受力性能、抗渗性能和外墙装修产生不利影响。为了优化悬挑外架施工、提高施工质量和节约成本,我公司依据以往项目施工经验,积极开展技术攻关,在现有的悬挑外脚手架施工技术上进行创新,设计出新型的可拆装式三角形组合型钢悬挑支撑(如图1.1-2),通过实践表明,该悬挑支撑在施工质量、安全性能和施工成本节约等方面相较于传统悬挑外脚手架相比有很大程度的提高。为了统一标准和便于施工,我公司将该悬挑支撑总结为工法,并在多个工程项目中推广应用,取得良好的经济效益和社会效益。
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图1.1-1传统悬挑外脚手悬挑支撑
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图1.1-2可拆装式三角形组合型钢悬挑支撑
2工法特点
2.1本工法采用水平工字钢和下部斜撑工字钢组合成的三角支撑体系作为外脚手架的悬挑支撑,与传统外脚手架的悬挑支撑相比,该悬挑支撑受力性能更优秀,这使得外脚手架的支撑安全性得到有效的提高。
2.2该悬挑支撑通过穿墙螺栓固定在外剪力墙或框架柱上,不受室内结构和空间影响,可解决在结构楼梯、电梯井、结构阳角位置或室内空间狭小的外墙无法搭设传统外架支撑悬挑钢梁的难题。
2.3水平工字钢和下部斜撑工字钢与分别垂直钢板的连接为焊接,采用穿墙螺栓使垂直钢板固定于剪力墙或结构柱上,采用螺栓连接使斜撑工字钢在悬挑端部与水平工字钢固定。整个悬挑支撑是由钢板(Q235b,厚度10mm)、工字钢(16号)、穿墙螺栓(Q235B钢筋φ25mm)和连接螺栓(M25)组成的钢构件。
2.4工字钢与钢板的连接为焊接,可委托有相应资质的工厂加工,检验合格后再运到现场,在施工现场只需采用螺栓安装,这实现工具化施工。
2.5该悬挑支撑各部件通过螺栓连接,所有组件均可循环使用,与传统悬挑支撑相比在成本控制方面得到改善。
2.6该悬挑支撑采用穿墙螺栓固定在剪力墙或框架柱外侧,由于穿墙螺栓为Q235B钢筋,直径为φ25mm,相较于传统悬挑工字钢穿墙孔洞减小很多,外墙装修施工和外墙防渗得到了一定程度的改善,且不影响室内砌体和装饰施工,为保证质量和工期创造条件。
2.7该悬挑支撑经工厂加工后,单部件最大重量约为57kg,而且只需固定在外部垂直承重结构上,所以其搭设灵活,不受室内结构限制。
3适用范围
本工法适用于采用悬挑外脚手架施工的高层建筑剪力墙部位。
4工艺原理
4.1三角形组合型钢挑支撑的组成
4.1.1本工法采用新型可拆装式三角形组合型钢作为悬挑外脚手架悬挑支撑,该悬挑支撑由上部水平工字钢、下部斜撑工字钢(与垂直方向夹角为60°)、水平钢板和垂直钢板分别通过焊接和螺栓连接的方式组合而成,其各组成部件可见图4.1.1-1。
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图4.1.1-1三角形组合型钢悬挑支撑示意图
(注:1-上部水平工字钢,16号工字钢;2-下部斜撑工字钢16号工字钢3-内、外垂直钢板Q235b钢板,厚度为10mm;4-穿墙螺栓,Q235B钢筋φ25mm;5-混凝土结构剪力墙;6-焊缝,焊缝厚度大于6mm,焊缝质量等级为一级;7-上、下水平钢板Q235b钢板,厚度为10mm;8-高强螺栓M25;9-6×19钢丝绳)
4.1.2上部水平工钢和下部斜撑工字钢分别与垂直钢板焊接,采用穿墙螺栓固定于建筑结构剪力墙或结构柱上,在剪力墙内侧还需要一块垂直钢板加以固定。穿墙螺栓共有4根,上下分别两根,剪力墙内外都采用双螺母固定,且在螺栓固定位置需加垫钢板,这使组合型钢可稳固的固定在建筑结构上,可见图4.2.1-1~2。由于采用4根穿墙螺栓(Q235B钢筋φ24mm)作为悬挑支撑的固定,悬挑支撑在抗拉、抗剪以及侧向抗扭性能方面尤为突出。
4.1.3上部水平工字钢和下部斜撑工字钢在悬挑端部分别与水平钢板焊接并用高强螺栓固定组合,使得下部斜撑在悬挑端部作为上部水平工字钢的刚性支撑点,由此形成一个稳定的三角形支撑体系,悬挑外脚手架立杆搭设在上部水平工字刚上,其中高强螺栓有4根,可见图4.2.1-1~2。
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图4.2.1-2三角形组合型钢悬挑视效果图
(注:1-上部水平工字钢;2-上部水平钢板;3-下部水平钢板;4-高强螺栓;5-下部斜撑工字钢;6-上部外垂直钢板;7-上部内垂直钢板;8-下部外垂直钢板;9-下部内垂直钢板;10-穿墙螺栓)
4.2安全计算
本工法安全计算是作为安全受力的理论依据,该计算选用应用项目中最大悬挑长度和最常用的悬挑荷载为悬挑外脚手架施工进行计算,只要此计算通过,那么本算例悬挑长度小和悬挑荷载小的工程都可用本工法作为悬挑支撑,悬挑长度取值2500(目前实际工程中的悬挑长度为1.2m~2m,该悬挑长度可满足更多需要),悬挑荷载选用最常用的荷载参数。
4.2.1计算依据
1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2.《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ202-2010
3.《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4.《钢结构设计规范》GB50017-2003
4.2.2计算参数
本工法采用的三角形组合型钢悬挑支撑主要承载外脚手传递的施工荷载和架体荷载。
双排脚手架,搭设高度20.0米(按最大悬挑高度),立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.85米,内排架距离结构0.25米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.0,每米立杆自重标准值为0.1295kN/m。
连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距3.00米。
施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用冲压钢板,荷载为0.30kN/m2,按照铺设4层计算。
栏杆采用冲压钢板,荷载为0.16kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。
工字钢采用16号,截面积(cm2):26.131;截面惯性矩I(cm4):1130;截面抵抗矩W(cm3):141;弹性模量E(N/mm2):2.06×105;钢材强度设计值f(N/mm2):205;每米自重(kg):20.5
穿墙螺栓为Q235B钢筋φ24mm;锚固端钢板厚度:16mm。4.2.3斜角式三角形组合型钢悬挑支撑受力计算
在三角形组合型钢悬挑支撑中,采用两根6×19钢丝绳作为卸载,但钢丝绳不参与受力计算。
4.2.3三角形组合型钢悬挑支撑受力计算
在斜角式三角形组合型钢悬挑支撑中,采用两根6×19钢丝绳作为卸载,但钢丝绳不参与受力计算。
1.脚手架荷载
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
脚手架自重荷载:NG1=0.13×2×20=5.2kN;
脚手板荷载:NG2=0.300×4×1.72/2=1.032kN;
挡脚手板荷载NG3=0.160×5.9×0.2×4/2=0.3776kN;
安全网荷载:NG4=0.01×2.95×20=0.59kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.2kN。
活荷载标准值NQ=3.000×2×1.72/2=5.16kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
Wk=Uz·Us·W0 (4.2.3-1)
其中W0——基本风压(kN/m2),W0=0.300
Uz——风荷载高度变化系数,Uz=1.250
Us——风荷载体型系数:Us=0.600
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.9×1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力
N=1.2×7.2+0.9×1.4×5.16=15.14kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力
N=1.2×7.2+1.4×5.16=15.9kN
2.悬挑支撑受力计算
悬挑支撑受力,如图4.2.3-1~5
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图4.2.3-1悬挑支撑受力简图
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图4.2.3-2弯矩图(水平工字钢最大弯矩为6.28KN.M) 图4.2.3-3剪力图(水平工字钢与上部钢板连接位置剪力为93.4KN)
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图4.2.3-4轴力图(水平工字钢受拉力为36.2KN,斜撑工字钢受压力为42.87KN) 图4.2.3-5位移图(最大值为0.66mm)
1)水平工字钢强度验算:
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(4.2.3-2)
式中Mmax--截面承受最大弯矩值,Mmax=6.28kN•m;
W--主梁净截面模量,W=141cm3;
γ--截面塑性发展系数,γ=1.05;
N–水平工字钢的轴力,N=36.2kN;
A--水平工字钢截面积,A=26.131cm2;
f--水平工字钢材料的抗弯强度设计值,f=215N/mm2;
经计算得出
σmax=56.25N/mm2<f=215N/mm2,满足要求。
2)水平工字钢挠度验算
V=0.66mm<[V]=2500/250=10mm挠度符合要求
3)水平工字钢整体稳定性验算
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(4.2.3-3)
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范GB50017-2011)附录得到:φb=0.68
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附表B其值为
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经过计算得到最大应力σ=6.28×106/(0.655×141000)=68N/mm2<[f]= 215N/mm2,满足要求!
4)下部斜撑工字钢抗压验算
下部斜撑主要是受力为压力
斜杆的容许压力按照下式计算:
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(4.2.3-4)
其中N——受压斜杆的轴心压力设计值,N=42.87kN;
φ——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查《钢结构设计规范》得φ=0.353;
i——计算受压斜杆的截面回转半径,i=1.89cm;
l——受最大压力斜杆计算长度,l=2.62m;
A——受压斜杆净截面面积,A=26.10cm2;
[f]——受压斜杆抗压强度设计值,f=215N/mm2;
计算得到σ=46.5N/mm2<[f],满足要求!
3.焊缝计算
工字钢与钢板之前采用对接和角接组合焊缝,焊缝厚度要求大于等于6mm,焊缝长度采用16号工字钢上翼缘长度88mm,实际制作中,要求工字钢与钢板周边满焊。计算公式如下:
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(4.2.3-5)
.png)
(4.2.3-6)
承受弯矩和前力共同作用的对接焊缝,其正应力和剪应力分别进行计算。
在同时受有较大正应力和剪应力处,应按下式计算折算应力:
.png)
(4.2.3-7)
式中σ──对接焊缝强度
N──构件轴心拉力或轴心压力,水平工字钢取N=36200N;斜撑工字钢取N=42870N
lw──对接焊缝或角焊缝的计算长度度,取lw=88mm
γ──作用力与焊缝方向的角度γ=90度(水平工字钢);γ=60度(斜撑工字钢);
t──在对接接头中为连接件的最小厚度;在T形接头中为腹板的厚度,取t=6mm;
τ──剪应力值;
ftw,fcw──对接焊缝的抗拉强度设计值,取185N/mm2。
1)水平工字钢
正应力σ=N×sin(γ*PI/180)/(lw×t)=36200×sin(1.571)/(88×6)=1.88 N/mm2;
剪应力τ=N×cos(γ*PI/180)/(lw×t)=36200×cos(1.571)/(88×6)=68.5 N/mm2;
综合应力(σ2+3τ2)1/2=117.8N/mm2;
计算得出的正应力小于对接焊缝的抗拉抗压强度设计值1.1ftw=203.5 N/mm2,所以满足要求!
2)斜撑工字钢
正应力σ=N×sin(γ*PI/180)/(lw×t)=42870×sin(1.047)/(88×6)=1.48 N/mm2;
剪应力τ=N×cos(γ*PI/180)/(lw×t)=42870×cos(1.047)/(88×6)=81.2 N/mm2;
综合应力(σ2+3τ2)1/2=140.6N/mm2;
计算得出的正应力小于对接焊缝的抗拉抗压强度设计值1.1ftw=203.5 N/mm2,所以满足要求!
4.螺栓连接计算
钢板中有4个穿墙螺栓固定,在计算中只计算上部2个,悬挑端部连接螺栓,基本不受水平荷载,所以不予计算。
1)穿墙螺栓同事承受剪力和轴向拉力器强度应按下列公式计算:
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(4.2.3-8)
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(4.2.3-9)
.png)
(4.2.3-10)
式中D螺──螺栓杆直径,取d=24mm;
d0──螺栓在螺纹处的有效直径,取d0=22;
fvb──螺栓的抗剪强度设计值,取fvb=120(N/mm2);
ftb──螺栓的抗拉强度设计值,取ftb=205(N/mm2);
Nv──一个螺栓所承受的剪力设计值,水平工字钢取Nv=9380/2= 4690(N);斜撑工字钢取Nv=1270/2=635(N)
Nt──一个螺栓所承受的拉力设计值,水平工字钢取Nt=36200/2= 18100(N);斜撑工字钢取Nt=42870/2=21435(N)
Nvb=2×3.1415×242×120/4=108570(N);
Ntb=3.1415×222×205/4=77925(N);
水平工字钢的螺栓承载力设计值验算:((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2=0.236<1并且Nv≤Ntb,所以满足要求!
斜撑工字的螺栓承载力设计值验算:((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2=0.276<1并且Nv≤Ntb,所以满足要求!
2)穿墙螺栓孔处混凝土受压承载力计算公式如下:
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(4.2.3-11)
式中
Nv──螺栓所承受的剪力设计值,水平工字钢取Nv=9380(N);斜撑工字钢取Nv=1270(N)
βb──螺栓孔混凝土受荷载计算系数,取0.39
βl──混凝土局部承压强度提高系数,取1.73
fc──上升时混凝土龄期试块轴心抗压强度设计值,按混凝土强度为C30,当其强度达到50%,才可安装悬挑支撑,所以取值为:7.15(N/mm2)
b──混凝土外墙厚度,取200mm
d──穿墙螺栓直径,取24mm
=1.35×0.39×1.73×7.15×200×24=31260N>Nv=9380N
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
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5.2操作要点
5.2.1外脚手架悬挑三角形组合型钢悬挑支撑方案设计
1.主要熟悉建筑平面、立面图、结构平面图等。需了解建筑结构剪力墙、阳角剪力墙或结构角柱的位置,为组合型钢悬挑支撑的布设作依据,采用本工法与传统悬挑脚手架的施工结合,使外架脚手施工更高效安全。应针对该悬挑支撑编制专项安全施工方案。
2.悬挑支撑各部件的设计:本工法设计组成部件如图5.2.1-1。
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图5.2.1-1三角形组合型钢悬挑支撑安装示意图
(注:1-上部垂直内钢板;2-上部垂直外钢板;3-下部垂直外钢板;4-下部垂直内钢板;5-穿墙螺栓组件;6-上部水平工字钢;7-结下部斜撑工字钢;8-悬挑端上部水平钢板;9-悬挑端下部水平钢板;10-悬挑端螺栓组件)
悬挑支撑各组件如图5.2.1-2,其中内、外垂直钢板和悬挑端部上、下钢的尺寸规格一致,均为Q235b钢板,厚度为10mm,孔径为25mm。下部斜撑工字钢垂直钢板的垂直夹角为60°,所有工字钢型号均为16号。穿墙螺栓组件由Q235B钢筋φ24、螺母和垫板组成。悬挑端螺栓组件由M25螺栓和螺母组成。焊缝按工字钢截面尺寸周边围焊,焊缝厚度he≥6mm,要求焊缝质量等级为一级。经工厂加工后的,上部水平工字钢部件的重量约为35kg,下部斜撑工字钢部件重量约为37kg。安装完成效果见图5.2.1-3。
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图5.2.1-3直角式组合型钢悬挑支撑组装效果
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a b c d
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e f
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g h
图5.2.1-2直角式组合型钢悬挑支撑各组件
(注:a-上部垂直钢板;b--下部垂直外钢板;c-悬挑端上部水平钢板;d-悬挑端下部水平钢板;e-上部水平工字钢部件;
f-穿墙螺栓组件;g-悬挑端部螺栓组件;h-下部斜撑工字钢部件)
5.2.2工厂化加工悬挑支撑各部件
由于悬挑支撑可视为钢构件,所有焊接部分宜委托给有资质的钢结构生产厂家加工制作。当施工单位自己加工时,应由专业资质的电焊人员进行。悬挑支撑可加工完毕后由质量检测人员进行外观检查,焊缝外观质量检验,由于悬挑支撑为承受拉力和剪力,所以焊缝质量等级要求为大于等于二级。还应协同监理单位按标准抽样送至专业检测机构进行焊缝质量检测。均附合要求后,悬挑支撑方可运至施工现场。
5.2.3悬挑支撑进场安装
1.悬挑支撑进场后,应根据设计尺寸要求进行全数验收,验收合格后方可投入使用。
2.在悬挑层下层结构混凝土剪力墙支模时,需进行孔洞预留,在此之前,现场管理人员必须对施工人员做好安全技术交底,书面交底文件需签字落实。
3.施工过程中必须严格控制预留孔洞精度,应采用合适尺寸的PVC管保护孔洞成形和便于穿墙螺栓回收,由于内、外垂直钢板的尺寸一致,在预留孔洞施工时,可采用木胶合模板加工成和垂直钢板一样尺寸的模块做预安装如图5.2.3-1,以确保预留孔洞安装精度,现场安装人员需控制上下垂直钢板的尺寸即可。在预安装过程中必须复核内、外垂直钢板的尺寸是否一致,确保可顺利安装。
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图5.2.3-1预留孔洞施工示意图
4.在浇筑混凝土前,应组织人员进行验收,验收通过后方浇筑混凝土。悬挑层下层结构混凝土浇筑后,混凝土养护满五天时,在常规条件下混凝土可达到50%的强度。
5.安装前对悬挑支撑接触部位的剪力墙或角柱混凝土进行检查,混凝土必须密实,表面平整、垂直,当此部位混凝土不能符合安装要求时,应进行混凝土修补、打磨等,如果混凝土质量严重不合格,应停止安装,改用传统外脚手架支撑方式。
6.由于安装组件重量约为35kg-57kg,为了使安装方便,应用塔吊配合安装,安装前安装人员必须接受安全技术交底,应设有保障施工人员的安全防护措施,现场项目管理人员、安全管理人员和监理在场监督。
7.安装顺序为:上部水平工字钢部件→上部垂直钢板中的上部两根穿墙螺栓→悬挑端部螺栓→上部垂直钢板中的下部两根穿墙螺栓→下部水平工字钢部件→下部垂直钢板中的上部两根穿墙螺栓→下部垂直钢板中的下部两根穿墙螺栓→悬挑端部螺栓。可见图5.2.1-3
8.悬挑支撑只允许安装在建筑结构剪力墙、结构角柱、结构边柱等建筑外侧垂直承重构件。
9.悬挑层上层采用预埋钢筋拉环,做钢丝绳悬挑端部拉结,作法按照传统施工工艺,本工法不再描述。
5.2.4悬挑支撑拆除
1.三角形组合型钢悬挑支撑为外脚手架支撑构件,应在所支撑的上部脚手架完全拆除后方才进行拆除。
2.拆除顺序为:悬挑端部螺栓→上部垂直钢板中的下部两根穿墙螺栓→上部垂直钢板中的上部两根穿墙螺栓→上部水平工字钢部件→下部垂直钢板中的下部两根穿墙螺栓→下部垂直钢板中的上部两根穿墙螺栓→下部水平工字钢部件。
3.拆除前工作人员必须接受安全技术交底,应设有保障施工人员的安全防护措施,现场项目管理人员、安全管理人员和监理在场监督。
4.拆除作业中应要塔吊配合,由于该悬挑支撑的各部分组件均可循环利用,所以拆除的材料和设备不得乱扔,拆除后的材料应分类摆放和保养,以便再使用。
6材料与设备
6.1材料
6.1.1工字钢
悬挑支撑的上部水平工字钢和下部斜撑工字钢采用16号工字钢,材质应符合《热轧型钢》(GB/T706-2008)中各项指标要求。具有出厂合格证,外形尺寸符合标准要求,无锈蚀、变形。
6.1.2钢板
悬挑支撑的垂直钢板和水平钢板采用Q235b钢板,尺寸10mm,其材质应符合《碳素结构钢》(GB700-88)中各项指标要求。具有出厂合格证,外形尺寸符合标准要求,无锈蚀、变形。钢板与工字钢的连接方式为焊接,其焊缝质量必须符合《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)中的各项要求。
6.1.3连接螺栓组件
本工法采用的螺栓有穿墙螺栓和悬挑端部的固定螺栓,穿墙螺栓采用Q235Bφ25的钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)中的各项技术指标,螺栓开牙可工厂化加工或在现场进行。高强螺栓采用型号为M25其材质应符合现行国家标准的相应规定。螺母很据螺栓尺寸配备。
6.2机械与检测工具
1.所采用的设备主要有:钢梁制作用的电焊机、垂直吊运钢构件用的塔吊、模板钻孔的冲击钻,放线预埋用的激光水平垂直仪等。
2.主要的检测工具有:现场配备测试扣件的专用扭力板手,其测量范围为20~100N.M;5m、30m钢卷尺;检测钢材尺寸的游标卡尺(测量范围0~100mm);检测垂直度的线锤等。
7质量控制
7.1本工法使用的标准、规范
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(JGJ202-2010)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2011)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012))
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)
《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
《热轧型钢》(GB/T706-2008)
《碳素结构钢》(GB700-2006)
《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)
7.2材料的质量要求
7.2.1重点控制悬挑型钢的规格尺寸、穿墙螺栓和高强螺栓的直径,以及其各项力学性能指标等。
7.2.2连接螺栓与悬挑型钢应由有专业资质的厂商进行加工制作,进场前对构件进行取样抽检,主要检测项目为焊缝的质量、螺栓各项性能指标等。
7.2.3使用前应对每钢部件进行外观检测与实测实量,主要内容有:焊缝的外观质量,螺栓的直径、长度,型钢的长度与断面尺寸等。对于第五、六章内列出的要求必须遵守。
7.3.4所有钢材加工后应在表面除锈后喷涂防锈漆。
7.3施工中的质量要求
7.3.1连接螺栓预预留孔洞位置于结构剪力墙或结构柱内。非垂直承重构件不宜作为悬挑支撑固定支座。预留孔洞不宜过大,其直径D应控制在d(螺栓直径+PVC管厚度)<D<5mm。
7.3.2设置预留孔洞应进行可靠的固定,用PVC管进行孔洞保护,且在混凝土浇筑时应作保护,避免振动棒直接接触。螺栓头在不使用时,应进行保护。
7.3.3穿墙螺栓预留孔洞应在结构主体装模时进行,施工中应按第5章中的尺寸指标严格控制其尺寸间距,以确保型钢悬挑支撑顺利安装,有良好的施工空间以及配合外脚手架的搭设位置。
7.3.4悬挑支撑的垂直钢板与混凝土结构构件侧面的接触处应平整无阻碍。
7.3.5悬挑支撑的悬挑长度应严格按设计方案要求控制,禁止任意加长悬挑长度。
7.4验收标准
7.4.1脚手架悬挑支撑分项工程检验批验收标准
表7.4.1-1脚手架悬挑支撑分项工程检验批验收记录表
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7.4.2若是采用现场加工应依据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)中的附录J.0.1进行验收。
8安全措施
8.1悬挑支撑开始搭设前,楼层施工时周边安全应有防护措施。当下层有脚手架,应将下层脚手架暂先升上来一段以达到防护高度的要求。待悬挑脚手架具体条件搭设时,再将下层脚手架超高部分拆除。当下层没有脚手架时,可采用模板的外侧支撑架(钢管立杆)加高来作为防护栏杆。
8.2混凝土结构剪力墙结构柱在设置预留孔洞施工后,必须组织验收后才能进行混凝土的浇筑作业。
8.3悬挑支撑安装和拆除应对作业人员进行专项安全技术交底,并需三方签字核实。
8.4悬挑支撑安装和拆除时,作业人员应在可靠的操作平台上进行,应避免悬空作业,禁止探头作业。作业人员必须持证上岗,戴好安全帽,系好安全带,穿防滑鞋,衣着方便,衣服袖口裤口扎好,严禁无证作业。
8.5悬挑支撑安装与拆除,必须由取得上岗证书的架工进行。三角形组合型钢悬挑支撑安装和拆除工作应按专项施工方案及安全操作规程的有关要求进行。
8.6悬挑支撑安装与拆除时应有可靠的防止人员或物料坠落的措施,并做好安全警示工作,在拆除作业区下方必须划出安全区,设置禁戒标志,专人进行看护,任何人员不得入内。
8.7悬挑支撑安装后,必须组织验收后才能投入使用,每层验收合格后挂上验收合格牌。
8.8悬挑支撑拆除工作,应在支撑上部外脚手完全拆除后进行,禁止同时作业。
8.9拆除的材料和设备不得乱扔,拆除后的材料应分类摆放和保养,以便再使用。
8.10必须在白天能见度良好时候进行。遇5级或5级以上的大风和雾、雨、雪天气时不得进行安装和拆除作业,雨、雪后上应有防滑措施。
8.11悬挑支撑使用时应经常性的定期维护,对外脚手架体上的建筑垃圾应及时清运,易锈部件应及时清理并补刷防锈漆。螺栓外露部分宜用塑料膜包裹,以避免混凝土或砂浆污染。
8.12外脚手架上的堆载应符合设计方案的要求,严禁脚手架作为承重构件或与承重架混搭的现象。
9环保措施
9.1材料进场后按《施工现场平面布置图》的位置分规格、品种集中堆放。堆放场地应有防水防潮措施,并设标识牌。
9.2钢材表面应涂刷油漆分类标示、悬挑支撑部件制作后涂刷油漆保护,在涂刷油漆过程中,作业人员不但要注意自身的健康防护,也要注意不要污染周围环境。
9.3悬挑支撑各部件若是在现场加工,在制作过程中,电焊作业有电弧光污染,作业人员要戴防护罩,同时在周围设防护遮挡,避免电弧光污染周围环境。
9.4悬挑支撑各部件应及时清运汇集。悬挑支撑各部件材料随工程进度有秩序有计划的进场或出场。
10效益分析
10.1经济效益
三角形型钢悬挑支撑与传统脚手架的悬挑支撑相比,其在框剪结构的高程或超高建筑的外脚手架悬挑施工更具优势。本工法的所有的连接螺栓可循环利用这一优点,这是传统脚手架的悬挑支撑所不具备的。
以本公司的工程项目为例,若采用普通的脚手型钢悬挑梁,则在剪力墙处需采用25a号工字钢,单根上度达6m,其余各项的费用如下表10.1-1示(因脚手架身、钢丝绳张拉的施工方法相同,本表未列出):
表10.1-1施工材料和加工费用
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由上表可见,本工法具有相当的经济效益,尤其在如今建筑施工微利的情况下,更具有较为显著的经济价值,值得推广。
10.2社会效益
在框剪结构的高程或超高建筑施工建设中,三角形型钢悬挑支撑的受力性能、安全性能和经济效益相比于从传统型钢悬挑脚手有着较大的改善,而且其实现所有材料可循环使用的优势,让有限的材料发挥更大的使用效果,这是对绿色施工和优化创新施工工艺的体现,这对其在今后推广应用中具有重要意义和价值,社会效益显著。
11应用实例
11.1广西建工集团建筑工程总承包有限公司施工的河池市幸福嘉园一期工程,河池市幸福嘉园一期工程位于金城江区城西片区,地下2层,地上2#楼32层,建筑总高度99.3m、框剪结构,总建筑面积29109.87平方米。3#楼31层,建筑总高度96.3m,框剪结构、总建筑面积13877.59平方米。在楼梯和电梯井外剪力墙处的悬挑外脚手架采用“型钢悬挑外脚手架可拆装式三角形组合型钢悬挑支撑施工工法”进行施工,施工质量和节约成本方面得到了有效的提高,取得了良好的应用效果。
11.2广西建工集团建筑工程总承包有限公司施工的灵山泰禾凯旋广场A地块工程,灵山泰禾凯旋广场A地块工程地下两层,商业住宅B6﹟楼建筑面积15743.24平方米,地上29层,高度95.00米,商业住宅B7﹟楼建筑面积17297.15平方米,地上29层,高度95.00米,均为框架剪力墙结构。在楼梯外剪力墙处的悬挑外脚手架采用“型钢悬挑外脚手架可拆装式三角形组合型钢悬挑支撑施工工法”进行施工,确保了施工安全和质量,并取得了不错的经济效益。
11.3贺州市绿洲家园小区C地块工程由广西建工集团建筑工程总承包有限公司承建。该工程位于贺州市区东部,鞍山路(规划)的南侧,距离贺州大道约1.7公里。该小区按规划地块分为古琴乐园(编号为A区)、方舟乐园(编号为B区)、天书广场(编号为C区)共三个区,总占地面积314812㎡。其中的28#、37#楼为地下1层,地上26层,建筑高度达83.95m的框架剪力墙结构。该工程中,结构阳角位置剪力墙处的外脚手架的悬挑支撑采用三角形型钢悬挑支撑,施工进展顺利,该悬挑支撑展现了较好的应用效果,实现了良好的经济效益。
反映实际施工中工法操作要点的图片
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图1 螺杆固定预埋材料 图2 螺杆预埋放线
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图3 螺杆预埋放线 图4 螺杆预埋钻孔
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图5 螺杆预埋留孔
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图6打完混凝土后的预留洞
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图7三角形组合型钢工厂加工 图8加工好的三角形组合型钢悬挑部件
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图8尺寸复核 图9尺寸复核
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图10测垂直度
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图1 125cm穿墙螺杆 图12 M25穿墙螺杆
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图13三角形组合型钢现场安装 图14三角形组合型钢现场安装
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图15外架搭设 图16外架搭设
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图17外架搭设完成
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图18内垂直钢板 图19安装成型
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图20厚度10mm钢板合格证
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图21,Q235B25mm穿墙螺杆合格证
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图22,16号工字钢合格证
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图22,焊缝探伤报告1
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图23,焊缝探伤报告内容1
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图24,焊缝探伤报告内容2
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图25,焊缝探伤报告内容3
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图26,焊缝探伤报告内容4
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图27,焊缝探伤报告内容5