建筑工程上拉式悬挑工字钢外架常见问题及措施

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年3月8期   作者:张朝锋
[导读] 近年来,随着建筑领域内科技的发展和技术的不断创新,
        张朝锋
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        摘要:近年来,随着建筑领域内科技的发展和技术的不断创新,上拉式悬挑工字钢外架搭设技术悄然而至。相较于传统悬挑工字钢外架搭设,上拉式悬挑工字钢外架搭设采用在工字钢上加设端板,直接锚固于建筑外墙(剪力墙或边梁)上,有效避免了外墙穿洞、后期补洞造成的渗漏风险,是更加科学合理的安装形式,既节省了工期,又减少了工字钢用量,降低了工程成本。由于大多数工程为前期或首次接触使用,在实施过程中会遇到诸多问题。基于多个工程实践和分析,本文对上拉式悬挑工字钢外架搭设过程中的常见问题进行了阐述,并提出了相应的解决措施。
        关键词:上拉式悬挑工字钢;平面布置;设计;实施过程;解决措施
        在工程实践中,上拉式悬挑工字钢体系进行外架搭设的常见问题为:前期平面布置及设计不合理和实施过程不规范。这些问题不但影响外架整体观感、架体搭设质量,更会对外架使用造成很大的安全隐患,所以必须做好前期平面布置设计和强化实施过程中的监督管控。
        1前期平面布置及设计不合理
        1.1整体平面布置不合理
        整体平面布置未结合已搭设的外架(落地式外架或上一道悬挑架),导致悬挑工字钢梁不能与下部立杆对齐,不但影响整体美观度,而且在架体底部进行硬封闭时需对下部立杆进行收头处理。在这一过程中, 下部立杆为对接接长,且收头标高高于搭设处标高,难以完全契合钢管的长度模数,所以只能对超出部分进行切割,这造成了材料浪费、工期延误。
        解决措施:整体外架搭设前,提前进行整体平面布置,因悬挑阶段建筑外部造型会在很大程度上限制工字钢安装位置,在底部落地式脚手架搭设阶段,必须以整体平面布置的方式进行落地式外架立杆排布,以确保与后期悬挑外架立杆在同一直线上,保证整体美观性。通过悬挑处标高进行下部架体立杆接长计划,尽量做到下部架体立杆收头与工字钢悬挑梁底平齐,避免因切除立杆端头造成返工和材料浪费。
        1.2局部特殊部位布置不合理
        高层及超高层建筑均有塔吊、施工升降机、悬挑卸料平台等垂直运输和吊运设备,在外架搭设过程中,需进行预留断开处理,若预留位置错位或预留尺寸不足,将直接导致后期塔吊附墙无法正常安装,施工升降机无法正常安装运行,悬挑卸料平台无法正常安装使用等,轻则整改、补强,重则需进行外架返工重新搭设,且一旦返工重新搭设,所投入的人工费将会十分巨大,同时还会造成极大的工期延误和因返工滋生的众多安全隐患。
        解决措施:结合工程总平面布置图,塔吊、施工升降机及悬挑卸料平台定位合理,布置工字钢悬挑梁,并进行现场复核,确保预留定位准确;由于外架搭设和使用过程中存在一定的允许范围内的形变,在进行这些特殊部位外架平面布置时,工作人员不能直接取用塔吊附墙件、施工升降机、卸料平台的理论宽度值来确定外架预留宽度,必须考虑留有一定余量,确保后续塔吊、施工升降机、悬挑卸料平台的正常安装和使用。
        1.3工字钢悬挑梁长度设计不合理
        在进行工字钢悬挑梁长度设计时,如果各项参数考虑不全,就会造成设计长度不够,出现以下两种情况,一是长度差量过大,无法直接进行外架搭设;二是差量不大,可进行外架搭设,此情况下又会衍生以下问题:①保证外架离墙间距不缩小,则外架外立杆距工字钢悬挑梁端部不足规范要求的100mm,存在安全隐患;②保证外架外立杆距工字钢悬挑梁端部不小于100mm,则外架离墙间距会缩小,造成后期外墙模板支设和拆卸困难,影响其他工序正常施工,耽误工期。
        解决措施:在进行工字钢悬挑梁长度设计计算时,工作人员必须考虑离墙间距(若建筑有外凸阳台线条、飘窗线条及装饰线条,且线条外凸尺寸不一时,此部分参数需结合施工图,以最大线条确定外架离墙间距)、外架横向跨距、工字钢悬挑梁超出外架长度(≥100 mm),且在安装及搭设过程中会出现一定的误差,,所以上述参数均考虑后,需额外增加5~ 10 cm,最终得到工字钢悬挑梁设计长度。


        1.4工字钢悬挑梁上吊耳位置设计不合理
        在相关规范中,当钢梁悬挑长度≤1 800 mm时,宜设置一根斜拉杆(单吊耳);当悬挑长度>1800 mm且≤3000mm时,宜设置内外两根斜拉杆(双吊耳)。以朝向建筑外墙一侧为内侧, 单吊耳设置位置为外立杆内侧,双吊耳设置位置为远端在外立杆内侧、近端在内立杆内侧。在保证吊耳数量的前提下,吊耳定位不准确会出现以下情况:①方向准确,即单吊耳在外立杆内侧,双吊耳在内、外立杆内侧,但与外架立杆位置靠得太近,导致外架立杆无法正常搭设。②方向错误,即无论单、双吊耳,将吊耳设置于内、外排立杆外侧,此情况可能满足外架立杆的正常搭设,但因吊耳在立杆外侧,受立杆阻碍,后期斜拉杆无法正常与吊耳拉结。针对以上两种情况,如果将吊耳割除并重新移位焊接,工字钢梁就会有损伤,且无法保证现场焊接质量,存在较大质量安全风险,既耗费了大量人工,又会耽误工期。
        解决措施:因阳台、飘窗板及其他悬挑构件处工字钢悬挑梁为不同的长度尺寸,在进行吊耳板定位设计时,工作人员必须逐根考虑,在保证设置方向正确的前提下,离立杆中心点净距宜在50-~100 mm(立杆一般为φ48钢管,半径为24 mm,斜拉杆下端板与吊耳板连接后需进行一定角度转动,端板尾部转动后超出吊耳板边10~20 mm)。
        2实施过程不规范
        2.1 工字钢悬挑梁螺栓套简预埋不规范
        (1 )竖直方向定位不一。穿墙锚固螺栓需在室内一侧加设垫片,一般要求工字钢悬挑梁穿墙螺杆设置于结构板底以下80~ 100 mm处,但在实施过程中,工作人员未进行逐根套管竖向定位,导致所有工字钢悬挑梁不能处于同一水平面上,影响整体美观;且随意更改竖向距离,改变了斜拉杆的拉结长度,使斜拉杆.上端板不能与墙体严密贴合,甚至在花篮螺杆部分露出长度和丝口数不足,存在安全隐患。
        (2)工字钢悬挑梁穿墙锚固螺栓套管未预埋水平。在实施过程中,钢套管未预埋水平将导致工字钢悬挑梁安装后出现一定程度“低头”“翘头”或“扭转”等现象,使工字钢悬挑梁端板不能与结构墙体紧密贴合,甚至导致外架立杆安装后发生滑移,存在很大的安全隐患。
        (3)工字钢悬挑梁穿墙锚固螺栓预埋套管、斜拉杆穿墙锚固螺栓预埋套管未固定牢靠。预埋套管未进行有效固定,导致混凝土浇筑过程中因承受巨大冲击力而偏位、掉落,造成工字钢悬挑梁无法正确安装,甚至需要重新二次开洞安装,从而产生-定的安全隐患,浪费人工,耽误工期。
        (4)斜拉杆穿墙锚固螺栓预埋套管未正确避让立杆。单吊耳工字钢悬挑梁斜拉杆、双吊耳工字钢悬挑梁远端斜拉杆未正确避让内排立杆,导致斜拉杆无法正常拉结或拉结后与立杆相靠发生弯折,不能有效受力,会对架体立杆施加水平剪力,使立杆变形甚至弯折,存在较大的安全隐患。
        2.2飘窗板、空调板等位置预留洞口不规范
        斜拉杆在飘窗板、空调板等位置需要进行穿板处理,在施工过程中,由于工作人员没按计算距离进行预留,全凭“目测”,导致偏位,使吊耳板、预留洞口、斜拉杆上端板未在同一条直线上,斜拉杆无法正常穿洞拉结,需另行人工剔凿,造成人工浪费和耽误工期。
        2.3悬挑架底部硬封闭预留洞口不规范
        悬挑架底部进行硬封闭时,同样需要考虑斜拉杆穿洞,若预留偏位或尺寸不足,将影响斜拉杆正常穿洞,需进行洞口扩大或重新开洞,造成人工浪费,且硬封闭上洞口过多,会造成一定的安全隐患。
        3结语
        上拉式悬挑工字钢外架是建筑行业内新兴的外脚手架搭设体系,具有材料自身轻量化、搭设形式科学化等优点,有效助推了工程实现工期管控、质量保障、成本控制、安全管理和环境保护的目标。由于该体系在行业内推广使用时间较短,在进行外脚手架工程施工前,了解和掌握各个环节中容易出现的问题及对应的解决措施显得尤为重要。
        参考文献
        [1]李林桑.建筑工程上拉式悬挑工字钢外架常见问题及措施[J].智能城市,2021,7(04):167-168.
        [2]邓钱.建筑工程上拉式悬挑工字钢外架常见问题分析及解决措施[J].城市建筑,2019,16(24):74-75.
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