套埋螺杆固定悬挑脚手架阳角型钢的施工方法研究

程勇俊,杨丽芳,章旭江

(1.浙江新华建设有限公司,浙江 永康 321300;2.浙江省东阳第三建筑工程有限公司,浙江 东阳 322100)

1 工程概况

本工程位于浙江省东阳市广福路以北,人民北路以东,由7#～16#楼及地下车库组成,工程总建筑面积142 650 m2。工程建筑高度最高为81.15 m,外脚手架采用型钢悬挑外架,建筑阳角部位型钢悬挑计划采用混凝土墙柱内预埋型钢,因为该部位钢筋密集,不利于型钢预埋[1-3]。为解决该施工难题,经过多方案比选,决定采用通过对拉螺杆、专用连接件将阳角悬挑型钢与建筑主体结构连接的施工方法。该方法可避免切断结构钢筋,无安装焊接作业,安全可靠，施工快捷，经济实用,从而提高了阳角部位结构主体的施工质量。

2 套埋螺杆固定悬挑脚手架阳角型钢的设计方案

2.1 设计原理

在建筑物阳角部位现浇柱、墙构件中预埋套管,利用对拉螺杆及专用连接件将悬挑型钢与主体结构可靠固定,以此种方法代替传统的墙柱内预埋型钢或预埋钢板后焊接型钢的方法。其工艺原理示意图见图1。

图1 工艺原理示意图

2.2 制作工艺流程

制作工艺流程见图2。

图2 工艺施工流程

2.3 操作要点

1)墙柱钢筋绑扎完成后,将两根钢套管以建筑物外侧阳角及内侧阴角(剪力墙)或阳角(框架柱)为轴对称设置,水平间距90 mm,见图3。

钢套管预埋高度一般应设置在型钢脚手架悬挑层楼板底标高下100 mm左右。同时,连接件还应避开框架梁。预埋钢套管应保证位置准确、牢固。

图3 钢套管预埋图

2) 专用连接件A、B、C制作。

钢材选用Q235级钢,连接件可周转使用。为便于现场螺栓穿孔及应对不可避免的预埋偏差,螺栓孔采用矩形构造,见图4。

制作要求如下：①连接件A、B、C钢板厚度为10 mm，钢板连接的焊缝高度均为8 mm；②工字钢腹板与连接件A连接的焊缝高度为6 mm,工字钢翼缘板与连接件A连接的焊缝高度为8 mm；③焊缝均为通长满焊,焊缝质量达到二级焊缝要求。

图4 连接件详图

3)阳角悬挑型钢制作。

连接件A与型钢焊接须在地面或工厂内焊接,以保证焊接质量。焊接须满焊,焊缝质量达到二级焊缝要求。

4)阳角悬挑型钢就位、穿螺杆。

墙柱侧模拆除后,待混凝土强度达到40%后,开始就位悬挑型钢及对拉螺杆。借助塔吊等起重设备,将阳角悬挑型钢吊装至设计标高,对拉螺杆由建筑物外侧对穿至内侧(外侧为固定头螺母),见图5。

图5 外部连墙件安装

5)内侧连接件B、C安装。

悬挑型钢就位、螺杆对穿后,在建筑物内侧两根螺杆上套上连接件B(阳角为框架柱时)或连接件C(阳角为剪力墙时),并采用双螺母拧紧,拧紧力矩不得小于150 N·m。

6)悬挑架的搭设、拆除。

悬挑型钢固定完毕后,按照脚手架专项施工方案搭设上部架体,使用完毕后拆除架体及型钢。型钢及连接件可多次周转使用。

7)特殊部位的处理。

按图1工艺原理示意图所示,框架柱应为正方形截面,剪力墙两个方向的墙肢应等宽。如不满足上述条件,则需要做特殊处理。

①当建筑物阳角为框架柱且框架柱不等边时,螺杆与连接件存在角度差,采用加楔形垫板解决,见图6。

图6 框架柱不等边处构造图

②当建筑物阳角为剪力墙且剪力墙两个方向的墙肢不等宽时,可采用在剪力墙较薄墙肢侧加垫钢板补足剪力墙厚度差的方式来处理,见图7。

图7 剪力墙不等厚处构造图

3 效益分析

1)施工方便快捷、安全可靠,工具设备简便,施工速度快,工艺技术便于掌握,对外界干扰少,施工过程无噪声、无现场焊接,有利于安全文明施工。

2)型钢、螺杆及固定连接件可在多个工程重复使用,摊销成本低。专用连接件坚固耐用,使用过程中维护成本低。

3)采用传统施工方法和采用本工法的经济效益上主要区别为用钢量不同,以下仅以用钢量为指标进行效益分析,周转次数按5次计算。

①采用墙柱内预埋型钢,所需钢材用量为:

2.2 m×0.020 5 t/m×5次=0.045 1t×5次=0.23 t

②采用本工法,所需钢材为：

连接件A质量8.62 kg；连接件B质量5.01 kg；连接件C质量4.32 kg；1.7 m工字钢质量34.85 kg；螺杆两根(按700 mm长考虑)质量6.77 kg。

框架柱部位时：8.62+5.01+6.77+34.85=55.25 kg=0.055 t

剪力墙部位时：8.62+4.32+6.77+34.85=54.56 kg=0.055 t

两种施工方法用钢量相比较：螺杆与专用连接件固定连接/预埋型钢连接=0.055/0.23=24%；当螺杆与专用连接件周转5次时,可节约钢材75%左右。

4 结 语

本工程悬挑外架阳角部位型钢采用套埋螺杆进行固定,有效地解决了结构阳角部位因预埋型钢造成的钢筋偏位,混凝土浇筑质量无法得到保证等问题,从而提高了工程的施工质量,且经济效益及社会效益显著。