悬挑外架可周转式成套锚固螺栓研制

郝宇飞

(山西四建集团有限公司，山西 太原 030012)

0 引言

传统悬挑型钢锚固螺栓体系材料一次性使用，违背绿色施工原则，已无法满足日益提高的施工现场文明施工要求，与此同时安装与拆除过程时需用焊接与切割作业，效率较低，且楼层内明火作业易产生安全隐患。通过分析，急需在悬挑外架锚固螺栓方面进行创新。因此，研制一种提高材料周转利用率，改变安装工艺，提高安装效率的新装置已迫在眉睫。

1 工程概况

悦唐·慧和郡项目位于山西省晋中市榆次区，西临中都北路，东临玉湖北路，南北侧为规划路。2号楼、3号楼为一类高层住宅楼，框剪结构，地上33层、地下2层。2号楼建筑面积30 535.94 m2，东西长60.4 m、南北长24.4 m，建筑高度99.5 m；3号楼建筑面积31 191.84 m2，东西长60.3 m、南北长23.8 m，建筑高度99.5 m。我项目外防护采用悬挑式双排外脚手架，结构施工至3层开始悬挑，每5层进行一次悬挑,本工程直到封顶需要悬挑6次。

2 选择方案

针对“悬挑外架可周转式成套锚固螺栓研制”进行试验，形成了如下四种方案。

2.1 方案一：可周转“门”字型螺栓锚固方案

安装悬挑工字钢梁时，在楼板上用水钻钻眼后用“门”字型从上方插入水钻眼，在楼板下部加设钢压板，钢压板用2只螺母固定。

2.2 方案二：可周转“井”字型钢板锚固方案

在结构混凝土浇筑之前，预留预埋PVC套管，混凝土达到强度要求后再对穿不封闭的压杆件，安装工字梁，定型钢板压顶、双螺帽拧紧。

2.3 方案三：可周转“开”字型钢板锚固方案

用带套丝的Φ20 mm的圆钢，2块钢板(一块与圆钢焊接牢固做锚板，一块做压板使用)制作成标准锚固件，在结构楼板模板铺设完成绑扎底板钢筋前将锚固件紧贴于模板放置，按施工方案经过计算机排版确定的位置定位准确后用小铁钉嵌固于木模板上，并在圆钢上套上直径25 mm的PVC套管后浇筑混凝土，待混凝土强度满足上人条件后安装工字梁就位，再安装上部压板，双螺帽加垫片拧紧，外架拆除后只要将螺帽拧出卸下压板，移走工字钢，用小锤垫木方轻轻敲击螺杆头，预埋至混凝土底部的带螺杆的锚板即可拆除(下部需用安全网做简易兜接)。

2.4 方案四：可周转“U”型锚固螺栓方案

通过制作一个锚固螺栓套，将锚固螺栓套在螺栓套上，然后将套有螺栓套的锚固螺栓固定在模板板面上，拆除时，用铁锤击打锚固螺栓两端头，使其与混凝土脱离。

从绿色施工、质量、施工效率、成本、安全文明等方面，集中对以上四种方案进行对比分析：认为方案四在绿色施工、质量、工序影响、施工效率、经济性、安全文明等方面综合更具有优势。

3 研制及使用过程

3.1 施工工艺流程图

结合悬挑外架可周转式成套锚固螺栓施工工艺流程图(见图1)，进行悬挑外架可周转式成套锚固螺栓研制。

3.2 工作原理

1)制作“U型”悬挑型钢锚固螺栓的螺栓套；

2)将U型锚固螺栓套安装在可周转式锚固螺栓上；

3)将套有U型锚固螺栓套的可周转式锚固螺栓固定在楼板模板上；

4)进行楼板钢筋绑扎，U型锚固螺栓套上部设两根加强钢筋(两根1.5 m长Φ18 HRB335钢筋)与楼板钢筋绑扎在一起；

5)混凝土浇筑前将可周转式锚固螺栓外露部分用PVC管防护(防止混凝土浇筑时污染螺栓)；

6)安装悬挑钢梁前将防护PVC管拆除，安装时将预制钢板穿入可周转式锚固螺栓内压住悬挑钢梁，最后用两个螺帽将预制钢板固定拧紧；

7)可周转式锚固螺栓外露部分用机油和PVC管加以保护；

8)周转使用时对可周转式U型锚固螺栓拆除；

9)可周转式成套锚固螺栓与传统的U型锚固螺栓拆除相比，只需用锤头轻轻敲击U型锚固螺栓即可拆除。通过悬挑外架可周转式成套锚固螺栓研制，提高了悬挑外架锚固螺栓重复周转率和施工时间。

3.3 悬挑型钢成套锚固螺栓制作

3.3.1悬挑型钢锚固螺栓的螺栓套制作

用于固定锚固螺栓的U型锚固螺栓套，一般采用PVC塑料材料一次性加工成型，根据结构楼板的厚度确定U型锚固螺栓套的高度。U型锚固螺栓套提前绘制图纸(见图2)，绘制U型锚固螺栓套模型图(如图3所示)由模具制造厂统一加工制作。螺栓套材料的选择，必须有一定的强度与刚度，能利于螺杆安装在模板上，不破坏模板；有较强的抵抗混凝土的冲击能力。工字钢拆除后，确保螺栓能快速拆除，并且修补阶段也快速、有效、低成本。

3.3.2将套有锚固螺栓的螺栓套固定在楼板模板上

施工安装时，将U形预埋环螺栓套在U型PVC管套上，底部朝上将PVC管套固定在楼板模板上。为了防止水泥浆污染锚固螺栓套丝部分，采用PVC管对套丝部分进行保护。螺栓套基座安装，先在楼板上测量放线，用粉笔标出，然后用铁钉将套有锚固螺栓的螺栓套基座固定在模板上，位置准确。

3.3.3悬挑型钢安装

将型钢搁置在预埋锚固螺栓之间，采用扳手将两螺杆上部的钢板紧固，使之与型钢顶面紧密结合。可周转式U型锚固螺栓加U型锚固螺栓套技术构造图见图4、可周转式U型锚固螺栓加U型锚固螺栓套技术楼面构造图如图5所示。

3.3.4悬挑型钢工作状态检修及维护

悬挑型钢工作状态过程中，应当定期检查；同时应在丝扣部位涂刷润滑油，以防止螺栓生锈，从而影响使用质量及重复使用寿命。需要对螺栓丝扣做保护(增加PVC管)、防碰撞措施。

3.3.5悬挑型钢锚固螺栓的拆除

待本次悬挑操作层完成工作且楼板模板拆除后方可进行拆除。拆除时先将预埋钢板螺帽拧开，取走预制钢板，用锤头轻轻敲击U形预埋螺栓环即可拆除。

3.3.6楼板锚固螺栓孔洞封堵

先将孔洞内灰尘清除干净，然后采用水不漏膨胀型材料填充密实。

3.3.7可周转锚固螺栓保养及重复使用

拆除后的锚固螺栓、钢板、螺帽，在现场应及时将配套的零配件收集整理，采用机油保养，防止工具构件生锈，所有工具应统一堆码整齐，采用铁丝捆绑并运至仓库，做好存储处理。在新工地主体施工过程中，根据新工程的特点，将成套悬挑型钢锚固件使用到悬挑外架的使用之中。

4 实施效果

经过悬挑外架可周转式成套锚固螺栓技术研究与现场实施，根据现场不定性抽查的数据表明，相关技术指标对比课题实施前重复利用率、施工效率均得到了很好的提高。传统的U型锚固螺栓与可周转式U型锚固螺栓相比：在提前工期、节约材料、节约人工等方面都有显著提高。