装配式外墙板连接可循环附墙防护架体施工技术

2020-10-09冯云

工程质量 2020年9期

关键词：外墙板架体钢柱

冯云

（天津住宅集团建设工程总承包有限公司，天津 300380）

0 引言

装配式建筑具有节能、环保、绿色、低碳的特点，是对传统建造方式的一种变革，更是国家为了达到低碳环保、节能减排的目的，大力推广的建筑模式。目前，随着国家的推广、政策的支持，建筑业已进入装配式建筑发展的快车道。

其中，由于全装配式住宅设计高度的逐渐增高，传统的防护架体已满足不了其施工要求，笔者单位依托集团产业化优势，通过在实际工程中不断创新和优化，总结出适用于全装配住宅工程的装配式外墙板连接可循环附墙防护架体（以下简称“防护架体”）施工技术。

1 施工技术简介

在预制墙板吊装前，首先将支架通过 M 20 mm×450 mm 长螺栓固定在预制墙板上，其后再将走道托梁、钢柱、连接梁、走道板等构件通过螺栓连接的方式与支架进行连接，组装成防护单元，随预制墙板吊装一并安装到位，如图1 所示。

图1 防护单元剖面构造图（单位：mm）

待全部防护单元安装完成后，在防护架体的钢柱内侧设置 2 道纵向水平杆，将防护架体拼装连接成整体，保证防护架体整体稳定性；然后设置定型冲孔钢板网及密目式安全网对防护架体进行立面防护（见图1）。

防护架体安装采取 3 层一循环，倒运时首先拆除防护架体立面上的纵向水平杆及密目式安全网，而后使用塔吊配合人工逐一将全部防护单元整体拆除并倒运至下一待施工楼层上，最后再对防护架体进行整体拼装、加固后即可循环使用。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 工艺流程

本施工工艺流程包括从施工准备开始到防护架体拆除的全部过程，如图2 所示。

图2 施工工艺流程图

2.2 施工操作要点

根据施工工艺流程图的流程对操作要点进行展开，操作要点包括现场准备、架体设计、防护架体、预制构件验收、防护单元组装、防护单元吊装、防护架体拼装、加固、自检、防护架体使用以及架体拆除。

2.2.1 现场准备

1）工具准备。安装采用的工具、设备等，需按照相关规范要求定期检测，并符合相关要求。

2）防护架体堆放。防护架体由支架、走道托梁、钢柱、连接梁、斜拉撑、走道板等构件组成，经现场组装、拼装后组成防护架体。构件的临时堆场选择在楼座预制构件堆场附近指定区域内。堆扬地面进行硬化处理做到地面平整坚实，无积水，地面应内高外低、排水通畅。构件按种类、型号、安装顺序进行堆放，并在显著位置设置标志牌。构件水平堆放，应距构件两端 1/4 长处用方木垫平，堆放高度每垛高≤ 1.5 m。

3）架体安、拆过程中使用的普通螺栓、电动扳手、扭力扳手等辅材及小型工具均入库存放，特别是普通螺栓必须在干燥、通风的室内分类存放，严禁使用锈蚀、玷污、受潮、碰伤和混批的普通螺栓。

2.2.2 架体设计

1）防护架体使用 CAD、Tekla 软件进行初步设计后，利用 BIM 模拟施工优化设计模数，最终确定装配式外墙板连接可循环附墙防护架体，如图3 所示。

图3 防护架体 3 D 模拟效果图

2）防护架体的设计由总包单位联合钢结构厂家共同完成，由钢结构厂家进行防护架体构件的加工及制作，构件运至施工现场后由总包单位负责进行防护架体的安装、拆除及日常的维护、使用。

2.2.3 防护架体、预制构件验收

1）防护架体进场验收。检查进场构件尺寸、螺栓孔位置尺寸是否符合深化设计图纸要求。检查熔透对接和角接焊缝质量，其焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，焊脚尺寸不小于 t/4 且不小于 5 mm（t 为板厚），允许偏差为 -1 mm。

2）预制构件进场验收。预制构件进场时除须按照装配式结构工程的施工要求对每块构件进场验收外，还应特别对预留螺栓孔的位置及尺寸进行检查。其螺栓孔中心位置及尺寸允许偏差应控制在 +5 mm 以内。

2.2.4 防护单元组装

每组防护单元由支架、走道托梁、钢柱、连接梁、斜拉撑、走道板等 6 大构件组成（见图4）。防护单元的组装均在地面进行，由专业架子工完成，过程中钢结构厂家派专人进行指导。每组防护单元与预制墙板是一一对应的关系。为保证组装及使用过程中准确、有序，防护架体进场时由操作人员按照设计图纸对进场构件一一进行编号（钢结构技术人员现场指导），并按照防护单元安装顺序统一入库码放。

图4 支架组装示意图（单位：mm）

防护单元各构件的连接均采用普通螺栓进行，其中M20 mm×450 mm 长螺栓用于支架与预制墙板连接，为最重要的控制项，应符合如下要求。

1）防护单元组装时按照当天长螺栓需要使用的数量领取，当天安装剩余的螺栓必须妥善保管，不得乱扔、乱放。在安装过程中，不得碰伤螺纹及沾染脏物。

2）使用的扭矩型螺栓扳手，必须定期进行标定扭矩的检查，每班作业前，由班组长完成该项工作。

3）支架安装前，用钢丝刷对螺栓孔内的浮锈进行处理。

4）长螺栓安装前，进行配套，注意螺母的安装方向、垫圈的正反面，并注意与地面隔离。

5）长度螺栓必须能自由穿入螺孔内，严禁用榔头强行打入或用扳手强行拧入，一组长螺栓宜按同一方向穿入螺孔内，并以扳手向下压为紧固螺栓的方向为宜。

6）长螺栓的拧紧分初拧、终拧两次进行，终拧前要检查接头处是否充分贴密。

7）长螺栓拧紧后，必须露出保险丝扣。

2.2.5 防护单元吊装

防护单元的吊装，随预制墙板吊装过程完成，墙板吊装过程符合 JGJ 1－2014《装配式混凝土结构技术规程》相关规定的要求。预制墙板吊装自建筑物西南角开始按顺时针方向进行，如图5 所示。吊装原则应符合下列要求。

图5 预制墙板吊装顺序示意图

1）吊装过程中，为限制预制墙板向外倾覆，必须使用拉绳。预制墙板提升和降落速度要均匀。严禁忽快忽慢突然制动。左右回转动作要平稳，当回转未停稳前，不得作反向动作。

2）预制墙板吊装就位后应及时安装其斜支撑，调整到位后方可松开吊钩。

3）预制墙板吊装期间，严禁任何作业人员及物料使用防护架体。

2.2.6 防护架体拼装、加固

1）防护单元吊装完成后，由架子工在钢柱内侧安装防护架体的纵向水平杆，水平杆采用φ48×3 脚手管，自钢柱顶标高下返 200 mm、850 mm 各设置一道，使防护架体形成整体的同时起到了水平防护的作用。

2）纵向水平杆安装要求。纵向水平杆要求设置在钢柱内侧，单根长度不宜小于 3 跨。接长应采用对接，对接扣件应交错布置，2 根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同跨内，不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于 500 mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的 1/3。纵向水平杆与钢柱的连接通过在钢结构工厂定制的卡件实现，如图6 所示。

图6 定制卡件照片

3）在防护架体立面 500～1 500 mm 范围内的满挂密目式安全网，安全网的质量必须符合 GB 5725－2009《安全网》规定，即外形尺寸为 1.8 m×6 m，每张网的重量应少于 15 kg/张，大于 8 kg/张。立网（10 cm×10 cm）的目数应在 2 000 目以上。

2.2.7 自检

检查防护架体整体垂直度、转角处及悬挑部位构件是否变形，普通螺栓紧固状态，走道板平整度及封闭状态、架体上杂物清理情况等。自检合格后方可进行下一道工序的施工，对于自检不合格的，应及时整改，合格后再进入下道工序施工。具体内容如表1 所示。

2.2.8 防护架体使用

防护架体自检合格后方可投入使用，使用过程中应符合如下要求。

1）防护架体在全装配建筑施工过程中仅起到水平及竖向防护的作用，施工中严禁增加其他施工荷载。模板、木方、电焊机等物品严禁在防护架体上堆载，木工支模人员一个防护单元仅限 1 人作业，作业时必须配好安全带。由专职安全人员在每日巡查中检查。

2）专职安全人员负责防护架体的日常保养及维护，定期对防护架体各组成构件的变形情况、螺栓的紧固状态进行检查，确保防护架体处于安全状态。

2.2.9 架体拆除

防护架体以防护单元为单位进行拆除，自楼座西北角开始按顺时针方向（见图7）进行拆除。拆除过程中应符合以下要求。

1）水平杆拆除。由专业架子工负责拆除，拆除时应先拆中间扣件，然后托住中间再拆除端头扣件。

2）防护单元拆除。首先塔吊就位，将钢丝绳整体绕过里外走道托梁（防护单元两端）吊住防护单元；然后由施工人员在楼层内对固定支架的长螺栓进行拆除，螺栓拆除过程中工人应佩戴工具袋，随时收集拆除下来的螺母。

3）待楼座主体结构施工完成，即可将防护架体吊运至地面，再由施工人员在地面上对架体进行拆除，归类整理后全部入库保存。

表1 装配式外墙板连接可循环附墙防护架体验收表

图7 防护架体拆除顺序示意图

拆除完成后架体的保养应符合以下要求。

1）以防护单元为单位由栋号工长、专职安全员、架子工对防护单元进行检查，如发现构件变形的情况，由钢结构厂家派专人负责矫正，无法矫正的构件全部更换。

2）拆除下来的螺栓由架子工负责全数刷机油保养，发现螺杆变形或丝扣破损严重的螺栓全数更换。

3 技术应用

该技术已经在双青新家园荣畅园 1～16 号住宅楼、配建1及地下车库等项目中运用，并取得良好效果。双青新家园荣畅园 1～16 号住宅楼、配建 1 及地下车库项目规划用地 54 079.1 m2，总建筑面积 158 054.06 m2，其中地上建筑面积 123 157.04 m2，地下建筑面积348 97.02 m2；本工程共分为17个相对独立的单体栋号。其中：7 # 楼主体结构地下 2 层，地上为 27 层，室内外高差 0.45 m，建筑高度 78.30 m；16 # 楼主体结构地下局部 1 层，地上为 18 层，室内外高差 0.45 m，建筑高度 57.35 m。施工中应用了装配式外墙板连接可循环附墙防护架体，采用 8# 槽钢、Φ48 钢管组成三角架配合M20 mm×450 mm 长螺栓，将其固定在预制墙板上，组成防护架体的受力单元，保证了防护架体的稳定性。同时采用事先排模技术，将每个架体单元、转角、线条节点事先设计模拟施工，钢结构工厂加工定制，大大减少了拆改及现场加工造成的浪费。