张立君,刘欣阳、陈鑫
中建二局第一建筑工程有限公司 北京市 100000
摘要:和普通住宅相比较,高层住宅施工环境更为复杂,牵扯到很多施工环节,一个环节出现问题可能会产生“牵一发而动全身”的效应,对整体施工质量形成负面影响。受施工条件、客观环境等诸多因素的影响,高层住宅主体结构需在悬挑斜拉脚手架的辅助配合下完成施工任务,且存在着大量高空作业操作,危险性偏大,故而合理设计、搭建与应用脚手架具有很大必要性。虽然很多工人已经认识到拉杆式悬挑斜拉脚手架应用的意义,但在具体操作中依然暴露出一些不足,以上情况是令人担忧的,鉴于此,本文结合具体案例,较为详细地探究这种脚手架的应用情况。
关键词:拉杆式;悬挑斜拉脚手架;高层住宅;运用
1特点
(1)悬挑钢梁尺寸小、重量轻,运输方便、安装拆卸方便、用人少,不需要塔吊配合就能安装,工作效率高。(2)悬挑钢梁布置在混凝土外墙(边梁)侧面,不影响楼面施工。(3)剪力墙不需留洞,无渗漏隐患。只需在预留孔外侧堵微膨胀细石砼,内侧打发泡剂。(4)楼面地坪施工可以直接施工到底,在悬挑层不需停顿。传统架体悬挑层地坪需在外架悬挑工字钢拆除,对预留工字钢洞口补洞后在进行地坪施工,影响工期。同时外墙工字钢封堵洞口存在因不密实带来的渗漏隐患风险。(5)拆除脚手架所需时间短,每挑比传统脚手架节约3天时间。每栋高层按3挑计,可缩短工期9天左右。(6)实现工厂标准化加工,既可保证强度的质量要求,提高安全性,又可提高通用性并可重复利用,节约施工成本。(7)通过采用由钢拉杆和花篮螺栓组成的对悬挑承力钢梁的拉吊结构, 工字钢锚固长度是悬挑部分长度的1.25倍以上。如悬挑四米的工字钢,固定端是5米以上,总长度9米以上(8) 通过进行脚手架的局部搭建,能够提高高层建筑工程施工的效率,能减少成本的浪费;悬挑脚手架在进行搭建的过程中能够灵活的使用,能够在进行搭建的过程中,按照工程的需要沿着墙壁进行升降,这样一来能够有效的减少施工材料,节省成本。(10)花篮式悬挑脚手架是在结构剪力墙、梁板中预埋高强螺栓,将悬挑型钢根部固定在剪力墙板或结构边梁上,端部安装可调节的花篮钢拉杆斜拉,斜拉固定端设置在上层剪力墙板或结构梁上,形成外脚手架的支撑系统。花篮式悬挑脚手架通过提前预埋高强螺栓,改变了在主体结构上留置洞口的做法,从根源上根除了外墙的渗漏隐患;同时也大大减少了钢材的使用量,节约了成本;与传统悬挑外架相比,外墙保温、涂料等做法可一次做到位,减少了洞口收尾的工序,大大缩短了施工工期(如图1)。
图1花篮脚手架
2悬挑脚手架斜拉式施工工艺原理
施工时,将上拉式悬挑承力架置于建筑墙体上,包括悬挑钢梁、纵向连梁,其中还包括花篮螺栓、花篮拉杆和承力螺栓。花篮拉杆由上拉杆(一端带耳板,通过螺栓与墙体连接,一端为螺杆与索具螺旋扣连接)、下拉杆(一端为螺杆与索具螺旋扣连接,一端带耳板,通过螺栓与悬挑钢梁连接)以及索具螺旋扣组成。在墙体外侧面一侧同一高度上至少设置两个平行放置的悬挑钢梁,该悬挑钢梁一端由穿过墙体的承力螺栓连接在该墙体的外侧面上。用花篮拉杆将悬挑钢梁端部与钢梁上部墙体连接,悬挑钢梁与花篮拉杆夹角控制在45°-60°。通过索具螺旋扣调节花篮拉杆长度,使所有同一角度拉杆受力状态相同。纵向承力钢梁搁置并固定在悬挑承力钢梁上。
3施工工艺流程与方法
悬挑支撑梁应用16#工字钢,有普通型、加长型之分,对应长度依次为1.4m~2.2m、2.4m~3.2m,与建筑连接固定使用2个8.8级M20高强螺栓,型钢悬挑利用拉杆+索具螺旋扣,拉杆与结构及悬挑工字钢拉结都使用8.8级M20高强螺栓,选Φ20mm长螺栓杆作为拉杆,普通型、加长型分别使用1根、2根拉杆。脚手架钢管Φ48mm×2.7mm;脚手架纵、横距、步距分别为1.5m、0.9m、1.8m,配合使用可锻铸造扣件。
3.1构件定型化制作
根据设计图纸和施工现场实际情况,绘制型钢平面布置图,深化钢构件连接节点设计,确定构件规格尺寸。
结合详细设计图纸的相关要求,对加工产品进行标准化制造,加大型钢生产过程的热控制。进场过程中,组织专人对材料质量进行检查验收,确保钢构件的质量和精度符合设计要求。型钢轴承标准化生产时,要求耳板直径比销螺栓直径大2mm。
3.2悬臂梁预埋螺栓套
在悬臂梁平台混凝土浇筑施工初期,应根据悬臂梁的具体方位,合理预埋螺栓套。本工程在楼板下200mm范围内预埋套管,结构钢筋定位牢固,加强对预埋方位和标高精度的控制。泡沫用于密封套管的两端。混凝土侧板拆除后,套管内杂物清理干净,高强螺栓、悬臂梁标准化。
3.3悬臂工字梁安装
(1)明确要求用于型钢悬臂梁连接的螺栓尺寸应不小于设计要求的两个8.8级M20高强螺栓,以在一定程度上保证结构梁与型钢悬臂梁的连接强度。型钢水平悬臂梁的纵向间距应按平面布置设置,以保证立杆支撑在悬臂梁上。立杆定位点距悬臂梁端部100mm。在型钢上焊接直径大于等于18mm的150mm-200mm钢筋固定柱,立柱外侧套立立杆,立杆下立扫地杆。
(2)悬臂梁的安装时间应在混凝土浇筑、墙板及梁侧模板拆除后合理设置。具体安装时,要保证工字钢的类型、方向正确,悬臂长度符合设计要求。工字钢螺栓外露螺纹长度必须为螺距(3)的3-5倍工字钢安装完毕后,安装连梁,连梁与悬臂采用焊接工艺连接。连梁安装全过程完成后,按图纸焊接立杆定位钢筋。加强悬臂梁顶标高偏差控制,使其≤2毫米。
3.4可调拉杆的安装
悬臂层上部结构混凝土施工完成后,即可安装拉杆。在具体的安装操作中,首先要将拉杆两端通过套筒总成连接起来,科学地调整其长度。其次,分别拧紧上、下节拉杆,旋转至预紧状态。此时,应保持各拉杆预紧张力的统一。最后将销螺栓穿过钢支座端部预留孔,用开口销配合销螺栓穿过钢板端部,避免销螺栓在横向位置偏移,保证下节拉杆与钢支座的紧固连接。
3.5脚手架搭设
3.5.1设置大横杆、小横杆
大横杆应采用对接扣件连接或搭接方式加长,其接头应错开。相邻两根大横杆接头不宜同时或同跨设置。不同跨度的相邻两个接缝与水平方向的距离大于或等于500mm,每个接缝中心与最近主节点的距离小于或等于500mm。
小横杆与外排大横杆边缘的距离大于或等于10厘米。上下小横杆在立杆处错开,同层相邻小横杆在柱位相对布置。
3.5.2铺设钢笆网及悬挑层硬防护
脚手架悬挑层内外立杆间及内立杆与结构层间用模板及木方铺设水平硬防护,其余部位脚手架每步内外立杆间满铺钢笆网,内立杆与结构层间每两层设置一道安全兜网。严格按照设计图纸要求,满铺到位,不得有空位,不能满铺的部位必须采取有效的防护措施。钢笆网与水平杆接触处四角及中部用16#的镀锌铁丝双股捆扎牢固,交接位置平整。铺设环节选用的钢笆网结构应完好。如发现损坏,应及时更换。
3.5.3立杆
(1)脚手杆下部支撑在工字钢上,上部焊接L=100,≥C18钢筋为钢管插入创造便利条件。杆顶分别高出女儿墙结构檐口上皮1.0m和1.5m。
(2)除顶层顶踏步外,其余各层接头必须采用对接扣件连接。接头应交错布置。相邻两柱的接头尽量不在同一跨度内同时出现。高度方向错开距离应大于或等于500mm,接头中心距主节点的距离应小于600mm。
(3)当脚手架杆塔基础不在同一高度时,有必要将垂直扫描杆的两个跨度延伸到下部并固定杆,并具有高度差≤1米。
3.5.4墙壁配件
本工程脚手墙连接部位应靠近主节点布置,距主节点距离应小于300mm。如果检测到>300mm,则必须将其系在外部垂直杆上。在墙体连接部位的布置上,宜采用菱形布置,或正方形、矩形布置,拉结应在转角处和顶部加密。连墙件中的连墙杆应水平布置。如因各种限制不能水平布置时,应将脚手架一端向下连接,严禁向上连接。加强对墙体扣件与扣件距离的控制,使其>10cm。
3.6脚手架拆除
由于脚手架拆除作业的高风险性,与具体实施阶段相关的风险因素较多,施工方应加强这一阶段的质量控制。为减少或避免安全事故的发生,施工人员必须严格按规范要求系好安全带、戴好安全帽,并派专人在现场区域组织指挥。外脚手架从上到下逐层拆除的过程,可以保证拆除作业的效率,最大限度地减少拆除作业对建设工程造成的破坏。科学改进安全施工工艺,充分发挥悬挑外脚手架的优势,帮助高层住宅工程施工活动有序顺利推进。
结论
通过该施工方法在工程中的成功实践,大大缩短了项目的外立面施工及脚手架拆除时间,并受到政府部门和业主的高度赞扬,赢得了较好的社会信誉。
参考文献:
[1]张建忠,徐义军.建筑施工悬挑式脚手架有关问题探讨[J].建筑安全,2019(02):12-16.
[2]李海波.型钢悬挑脚手架活动预埋件预埋技术[J].建筑安全,2019(04):24-26.