装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架施工技术探析

2020-09-22施秀利

建材与装饰 2020年26期

施秀利

（山东润和富邦房地产开发有限公司，山东兖州 272100）

0 引言

我国外墙组合型钢悬挑防护架施工技术往往有着人工成本较大、自动化程度不高、后续维护效果较差等弊端。当前我国装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架施工技术有着安装成本较小、机械化程度较高、检测效果较好等优势。经过本文的论述，笔者认为该技术可以提高整体行业技术水平，保障工作效率。

1 装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架作用

随着经济的发展，我国居民对建筑安全的需求越发旺盛。装配式外墙组合型钢悬挑防护架在建筑工程中的重要性也越发明显[1]。钢悬挑防护架在保障建筑工程安全施工中有着极为重要的作用，施工人员进行施工时，可以使施工人员在不同高度，不同角度进行建筑施工，同时保证施工人员在进行高空作业时的操作安全。施工人员在进行建筑外部施工时，本身就存在着一定的危险性，很容易高空失足，或者被施工现场的高空坠物所伤。虽然现在我国绝大部分建筑工地上的施工人员都配有安全绳等防护物品，但是在保护施工人员的个人安全方面，防护架相比于安全绳有着更明显的作用，可以给施工人员提供全面的保护，降低安全事故发生的概率。

2 装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架设计施工要点

外墙组合型钢悬挑防护架是建筑工程的外部预制构件，防护架自身架体上无需承载大量的建筑材料，只需要考虑施工人员的自身体重与日常检查维护设备的重量。装配式防护架可为施工人员提供现场防护[2]。当前组合型悬挑防护架的外部结构更加简化，不需要在防护架上预留出相应的安装洞口，方便安装人员现场操作。组合型钢悬挑防护架的设计要点为架体结构性设计，确保防护架符合工程力学，保证施工人员在进行高空作业时，不会发生结构变形或颤动。对防护架进行设计时，要参照具体的建筑进行设计，使防护架的自身高度，也就是层高，以及防护栏高度，下探式防护高度，不能小于相关建筑的总体高度。在进行设计时，要注意防护架外部卡扣与防护管的设计，将其在施工现场组合成一个整体，再将所组合的整体悬吊至建筑物外墙的固定位置，使用穿孔膨胀螺栓将组合型悬挑架与建筑外部的墙体进行物理固定。建筑外墙的三角形架体与外墙夹角不应大于45°，安装角的角度应随着建筑自身高度的改变而改变。当建筑自身结构中存在阳台时，就需要在阳台外侧的空隙处搭建防护架体，并将架体深入安装至相邻阳台的中间位置，保证防护架自身的稳定性以及严密性。在防护架施工中，要注意剪刀型撑角和整体斜撑性设计。防护架的剪刀撑角需要保持在45°～65°之间，确保整个防护架体自身的稳定性。剪刀撑杆的连接长度应大于1m，所用的固定旋转扣件不应小于3个。

3 装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架施工主要技术研究

3.1 悬挑托架安装技术

在建筑外层的预制防护架构件安装完毕后，就需要进行底部固定点位的灌浆处理[3]。在垂直安全点以及复合板材混凝土浇筑完成后，现场技术人员应对混凝土自身强度进行压力检测，确保混凝土可承受的最大压强在20MPa之上；如果低于20MPa，需要将混凝土打碎取出，并重新进行浇灌，这是为了保证整体悬挑托架的下部稳定，保障施工人员可以安全施工。在技术人员完成检测工作之后，需要使用半径不小于15mm的穿孔膨胀螺栓从建筑外墙内侧，按照预先规划好的螺栓间距将悬挂架与建筑物外墙的结构体进行精准固定。膨胀螺栓中的螺母垫片需要使用长宽高都不小于150mm的金属垫片。螺栓的总体长度需要根据建筑外墙的整体厚度来决定。完成防护架固定工作之后，使用金属制卡扣与钢管进行外部钢管架体的搭建，钢管架内部需要使用垂直或一定角度的斜撑将整体钢悬挂托架固定在建筑外墙上，确保整体钢防护架的稳定性。当外部钢管架体安装工作完成之后，就需要对整体防护架进行荷载压力测试。部分外墙施工单位，在进行总体荷载压力测试时，往往使用直接承载施工人员的方式进行测试，这样的压力测试危险性极高。如果防护架自身稳定性较差，就会导致防护架中部断裂或者解体，引发安全事故。因此施工企业进行压力测试时，需要使用标准测试物进行荷载测试。防护架具体的承载质量应由整体建筑工程的进度与工期所决定，图1为防护架进行压力测试时的场景。

图1 防护架进行压力测试

3.2 外防护脚手架施工技术

在悬挑托架施工完毕后，就需要进行外防护脚手架施工安装，外防护脚手架的施工要严格按照施工方案来进行安装与加固。外防护脚手架是防护架重要的支撑单位，因此需要进行严格的力学计算与受力分析，确保脚手架的整体构建符合施工手册要求。防护脚手架安装完毕后，就需要将脚手架相邻安装批次的三角形钢悬架之间，脚手钢管支架使用横向连接的方式进行外部固定。在外防护脚手架之间进行施工安装时，需要注意整体脚手架钢管的外部保护卡扣以及螺母的扭矩强度。脚手架螺母以及外部保护卡扣的扭矩力度如果较小，就有可能出现整体结构失稳，进而发生垮塌现象。如果相关构件扭矩力度较大，就会导致整体脚手架构建僵硬，会缩短防护脚手架的使用寿命。脚手架特殊节点部位需要按照施工手册上的安装方法进行安装，并进行建筑物整体外层以及外部防护单位的安装。外部防护脚手架整体安装工作完成后，就需要进行检测验收工作。相关的技术检测人员需要按照预先设定好的施工方案与国家规定的标准验收规范进行整体验收。针对脚手架的分层结构，以及关键构件，比如卡扣，钢管连接处都应该进行检测验收，具体的检测方式与前文论述的压力荷载检验相同，对预制构件施加一定的压力，进而监测整体脚手架的稳定性。

3.3 上部防护架吊装安装技术

在防护架的整体施工层垂直金属构件安装完毕，相关底部灌浆工作、垂直安全节点以及复合板材浇筑安装完毕，相关的压力测试通过之后、就需要进行上部防护架体的吊装安装，需要将外部防护架的穿孔膨胀螺栓拆除，将整体防护架通过工程机械悬吊至相应的施工楼层。需要注意的是，在拆除相关防护架的穿孔膨胀螺栓时，悬吊工人需要将外部防护架上部的连接体挂钩与防护架自身的结构点牢牢固定。在进行固定工作前，要由现场技术人员针对防护架整体进行严格的力学计算，选择合适的防护架结构点进行固定，如果只是草率固定，很有可能造成防护架连接处脱落现象的发生。2019年旅顺中建公司在进行上部防护架吊装安装工作时，因为相关技术人员没有对防护架自身的结构点进行严密计算，最终导致防护架连接处断裂，防护架脱落，造成相关施工人员的伤亡，酿成极为惨烈的安全事故。固定工作完成之后，技术人员应立即离开防护架体，减少防护架自身的承重，降低防护架解体的发生概率。再通知相关的拆卸人员，将固定螺栓全部拆除，最后通知塔吊司机缓慢起吊。在起吊工作中，下层施工人员应立即离开防护架下层所在区域。上部区域的施工人员需要通过专用的观察口观察正在起吊的防护架，当防护架达到预定位置时，就可以通知塔吊司机停止起吊，对防护架进行膨胀螺栓固定，在固定工作完成之后，再进行吊钩的拆除工作。

3.4 PC边梁防护架施工技术

PC是PrecastConcrete的缩写，意为装配式混凝土结构件。与前文论述的现场安装的防护架不同，PC边梁防护架可以在工厂内部一体成型，再运输至施工现场进行安装。PC边梁外墙防护架在加工厂进行加工时，施工方设计部的技术人员需要按照建筑物整体外墙结构特征，对PC防护架进行钻洞设计优化，并在钻洞设计完成后，进行螺栓套管固定。之后在按照防护架平面复合层浇筑，螺栓固定防护架边梁，安装整体防护架，铺设脚手板，进行压力荷载实验，最后投入使用等流程进行整体安装。下面简要论述PC边梁防护架整体安装的施工要点。在PC防护架制造完成后，须由施工方的安全技术人员进行全面的质量检测，才能进行下一道工序。复合层的混凝土在夏季进行浇筑时，要确保混凝土整体强度不小于7.9MPa，冬季混凝土浇筑要不小于15MPa。才能进行防护架安装作业。悬吊防护架的安全索具需要严格遵守现有的国家安全标准，绳具的最小半径不应小于9mm。