花篮式短肢悬挑脚手架施工技术

2021-08-06赵振兴吕龙剑刘继龙

建筑施工 2021年3期

赵振兴吕龙剑王震曾进刘继龙

中建三局集团有限公司陕西西安 710065

为规避因采用传统悬挑架悬挑型钢梁进行悬挑架施工而导致的后期需进行穿墙孔洞修补、切割预埋件等工序，西宁爱琴海购物公园项目（一期）主楼施工阶段采用花篮式短肢悬挑脚手架施工技术，不需要穿墙安装，有效保证了主体结构的施工质量；室内各种施工工序可穿插进行，施工现场整洁；在节省型钢及U形预埋件的同时，又节省了拆除传统型钢和预埋件后所需的切割、砌筑、修补等环节的费用和工时。花篮式短肢悬挑脚手架与传统悬挑架相比，具有施工方便、操作简单、节约材料等特点[1-2]，在解放劳动力的同时节约工期，从而降低项目成本。

1 工程概况

西宁爱琴海购物公园项目的3栋住宅楼采用花篮式短肢悬挑脚手架施工技术，3栋住宅楼层高分别为2.97、2.90、2.97 m，地上层数分别为18、11、17层，建筑高度分别为53.46、31.90、50.49 m，均为住宅类建筑。项目部对每栋住宅配备2套花篮式短肢悬挑工字钢用于周转使用，其中预埋件为一次性消耗品，需根据周转次数进行满配。施工阶段悬挑高度须控制在4层以内，该项目花篮式短肢悬挑脚手架施工周期经历冬期施工。通过在西宁爱琴海购物公园项目进行花篮式短肢悬挑脚手架施工，总结在施工阶段的技术应用及相关经验。

2 特点

1）不破坏主体结构：花篮式短肢悬挑脚手架型钢梁安装于混凝土墙、梁等结构侧面，无穿透孔洞，有效避免外墙渗水、漏水现象，从而保证主体结构质量。

2）便于现场文明施工：无穿墙型钢，室内各作业面可交叉进行，施工现场整洁，缩短了工期。

3）节省费用：在节省工字钢用量、预埋环的同时，节省了拆除传统型钢和预埋件后所需的切割、砌筑、修补等环节的费用和工时。

4）安装方便：单根型钢质量减轻，安装仅需2人配合即可，无需大型机械辅助作业。

5）受力分明：根据建筑物外形构造和规范要求，对外架立杆进行排布，再根据立杆布置型钢，确保每根外架立杆下部均有型钢作为支撑，从而保证整个架体的受力计算是分明、清晰的。

6）移动式定位桩：外架立杆在型钢上的落脚点采用“移动式定位桩”固定，有效解决了传统“焊接式定位桩”拆装和调节不灵活的问题。

3 工艺原理

3.1 材料组成

1）悬挑梁组件：以Q235的16#工字钢为主件，其他包括焊接底座板、加筋板、上拉及下撑耳板均使用厚12 mm的Q235型钢板制作，主要用于承受悬挑架质量。

2）斜拉杆组件：使用φ20 mm的镀锌钢筋制作，由正丝杆、反丝杆、封闭式花篮及丝牙保护套组成。斜拉杆主要用于承担部分悬挑梁质量，闭式花篮及丝牙保护套可有效防止混凝土掉落在调节丝杆上。

3）预埋体系：主要为预埋塑料件（内含40 mm×40 mm×20 mm的方形螺母）。

4）连接杆件：悬挑梁底座板与建筑结构内预埋件使用S8.8级高强双头螺杆连接；斜拉杆上端与建筑结构内预埋件使用双耳拉环连接。

3.2 施工原理

花篮式短肢悬挑脚手架承力架通过预埋螺母安装在建筑物主体结构外围的混凝土墙、柱、梁外侧，无需穿越墙体，垂直方向荷载通过底部悬挑型钢支承架传递到主体结构上的施工用外脚手架，包含底部的悬挑型钢支承架和上部的钢管脚手架这两部分。

3.3 操作要点

3.3.1 施工准备

1）根据施工方案及花篮式短肢悬挑脚手架深化图纸，对班组人员做好技术交底工作，施工过程中派专人进行现场监督，保证施工有序进行。

2）施工前，及时组织花篮式短肢悬挑脚手架型钢梁及其相关配件、钢管等材料进场，经过现场验收后，将其放置在指定位置，避免二次搬运。

3.3.2 施工方法

1）预埋件预埋。混凝土浇筑前，利用卷尺、水平尺按悬挑工字钢平面布置图（图1）进行定位，每根悬挑工字钢间距≤1.5 m，利用水平尺调平后，采用电钻在模板上进行钻孔（每根工字钢用2根高强度螺栓）。可拆式8.8级2M20高强度螺栓预埋件预埋至梁顶面往下100 mm位置，并确保各预埋件在同一水平面上。

图1 悬挑工字钢底板节点

2）安装双头螺柱。预埋件完成埋设后，即可浇筑该层混凝土。当混凝土强度达到1.5 MPa（西北高原地区需在混凝土浇筑完成10 h）后，先扭出临时螺杆（图2），然后拆除外侧模板，待混凝土强度达到5 MPa（西北高原地区需在混凝土浇筑完成24 h）后再安装双头螺杆（图3）。

图2 扭出临时螺杆

图3 安装双头螺杆

3）安装悬挑梁。项目在首次预埋时，需提前预埋2根×3组，共6根预埋件，以备现场拉拔试验时使用。此6根预埋件均用180 mm的长预埋件；预埋后，在混凝土浇筑完8 d后，方可做拉拔试验；做拉拔试验时，当拉拔数据超过计算书内的“受拉承载力设计值”时，可停止试验，以免造成结构破坏。做完拉拔试验后，此6根高强螺杆可周转至上挑使用。

安装双头螺杆后，也就是混凝土强度达到5 MPa后，开始安装悬挑型钢梁，根据预埋件安装位置逐步将悬挑梁布置于悬挑层的各个部位（图4）。为防止花篮式工字钢在使用过程中外端向下偏移引起脚手架向外倾斜失稳，故在安装工字钢时，须将工字钢外端比墙端位置高出10～20 mm。

图4 双头螺杆与悬挑架节点示意

4）脚手架搭设。当混凝土强度达到12 MPa（西北高原地区冬季需在混凝土浇筑完成72 h，其余时间需在混凝土浇筑完成72 h）后，方可开始搭设外架，此过程严禁在悬挑梁或钢管架体上堆放材料。

立杆纵距1.5 m，结构转角局部可进行适当调整，内排架距离结构边400 mm。立杆采用4、6 m等规格钢管交替搭设，相邻立杆的接头不得在同一截面内。立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。立杆顶端必须高出施工作业面1.5 m，如图5所示。

图5 悬挑脚手架搭设立面示意

5）纵向水平杆、横向水平杆的搭设。纵向水平杆及横向水平杆搭设需满足规范及专项方案的要求。

6）连墙件设置。采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。连墙杆竖向间距按每层布置，水平按3跨（4 500 mm）设置。连墙件靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于300 mm。

7）斜拉杆安装及其预埋件埋设。为确保外架的安全性，采用φ20 mm钢筋斜拉杆一端与主体结构外侧高强度预埋环（φ20 mm可拆式高强预埋螺栓环）连接，另一端采用销栓与工字钢连接。在混凝土浇筑前，要确保高强度预埋环预埋准确，预埋做法同“预埋件预埋”做法，并保证安装后工字钢和斜拉杆的轴线在同一垂直平面内。斜拉杆的水平夹角不应小于45°。外侧模拆除后，将“双耳拉环”扭入安装于建筑结构内部对应的预埋件里，待混凝土强度达到12 MPa后，再连接上、下拉杆并调节至适当受力状态。

8）剪刀撑的搭设。剪刀撑搭接长度不应小于1 000 mm，设置3个旋转扣件搭接，旋转扣件距离钢管端头不宜小于100 mm。

9）脚手板的铺设。操作层脚手板采用3 000 mm×400 mm钢跳板，长方向沿外加长方向满铺，且接头处必须加设小横杆，严禁出现探头板，四角用14#铅丝固定牢靠。

10）脚手架的竖向及水平防护。脚手架外侧立面采用绿色阻燃密目式安全网进行封闭。脚手架外排立杆刷涂黄色油漆，且设置高200 mm的踢脚板，踢脚板表面刷红白警示漆，固定在立杆外侧。

11）花篮式短肢悬挑脚手架拆除（图6）。悬挑架上部脚手架拆除完成，架体拆除过程中一定要同步拆除斜拉杆及其拉环，注意先不要拆除在建筑物4个大角处的拉环，以用于悬挂安全母绳；搭设工字钢拆除平台（图7），塔吊固定好待拆卸工字钢，人工拆除工字钢根部螺母，塔吊调离。工字钢拆除平台长2.7 m、宽0.6 m，采用4道方木＋上覆模板组成（用钉子加固组装），方木与短肢悬挑脚手架采用抱箍方式连接。