花篮拉杆工具式型钢悬挑脚手架施工技术

2022-04-30孔艳萍

中国建筑金属结构 2022年3期

孔艳萍

0 引言

随着我国城市化进程的不断深入，建筑工程规模以及数量大幅提升，工程建设期限相对较紧，这就使得多数工程施工过程中需要考虑工序穿插施工。而传统悬挑脚手架需要利用锚固工艺将其固定于楼板之上，导致后续处理工序的复杂性大幅提升，在制约工序穿插施工方案执行的同时，一定程度上也会导致主体结构安全隐患情况的发生。因此，寻找一种新的悬挑方案成为行业内技术人员的重要研究内容，花篮拉杆工具式型钢悬挑脚手架即在此背景下诞生，该方案的优势在于满足可行性、可靠性要求，同时在经济性方面同样具备不可比拟的优势。

1 悬挑脚手架搭设方案对比

1.1 传统型钢悬挑式脚手架

传统方案在实际应用过程中需要使悬挑钢梁穿过外剪力墙，而此过程难以有效避开剪力墙内部钢筋结构，实际作业过程中需要对钢筋进行切割处理，这就导致墙体结构稳定性受到较大威胁。在实际应用传统方案时，施工单位需要在外墙上预留洞口，这种情况会使得后续修补工作量大幅提升，如施工质量不合格还会引发渗漏等问题出现。

同时，传统方案中悬挑钢梁需要利用U 型螺栓将其固定于结构板面之上，依据相关工艺要求，应依照悬挑段的1.25 倍标准确定锚固段长度，U 型螺栓在实际作业过程中需要预埋在建筑结构之中，施工完成后难以进行调整，以致实际进行脚手架搭设作业一旦出现漏设、长度不足等问题即需要进行开洞重装，这就使得露面出现渗漏风险，一定程度上也会导致建筑结构被破坏的几率大幅上升。

1.2 花篮拉杆式型钢悬挑式脚手架

考虑到传统悬挑架搭设方案的短板以及弊端，行业技术人员在综合理论知识以及实践经验的基础上提出花篮拉杆式型钢悬挑式脚手架。该方案在实际应用过程中主要利用高强螺栓以及定型化钢梁将其固定于建筑结构主体之上，可以省略楼层板内设置锚固段的工序，这就使得其施工过程中所需工字钢量大幅降低，可节约55.56%左右的材料用量。同时，该方案在实际作业过程中所需预留孔洞相对较少，后续封堵环节的复杂性大幅降低，且在预留孔位过程中可以有效规避墙体结构内的钢筋，避免破坏结构稳定性的情况再次发生。花篮拉杆式悬挑脚手架在实际施工过程中无需进行钢梁设置作业，因此不会对其他建筑施工流程造成阻碍，有效实现缩短工期，降低成本。

2 花篮拉杆式悬挑钢梁受力计算要点

2.1 主梁验算要点

针对主梁荷载验算分析的内容涵盖内外立杆上部传递产生的荷载以及自重，图1 为单拉杆主梁受力分析图。

图1 单拉杆主梁受力分析

依据主梁受力实际情况，可以对支座、立杆作用点等部分的弯矩、剪力以及挠度等参数进行计算。具体针对悬挑钢梁整体稳定性进行计算过程中，需要通过对主梁受到的最大弯矩值以及主梁轴向力进行计算，进而得出压弯构件强度。随后对悬挑主梁稳定性进行计算，依据相关标准，可以对均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数进行计算，并要求其满足公式（1）：

针对主梁以及建筑节点的计算方面，需要技术人员依据螺栓相关参数，对单个螺栓的受拉、受剪承载力进行计算，并将所得值与螺栓个数与折减系数相乘，随后将其与锚固螺栓应用过程中受到的拉力以及剪力进行横向比较。主梁轴向力即为锚固螺栓应用过程中所受拉力，建筑边缘支座部分作用于主梁之上的剪力即为锚固螺栓所受剪力。最后对悬挑钢梁根部焊缝所受剪力进行计算，并将其与焊缝设计值进行横向比较。

2.2 上拉杆件验算要点

技术人员在针对上拉杆件部分进行计算过程中应注意对拉结点支座力进行综合考量，同时在实际进行计算过程中应注意针对脚手架主梁部分设计值、上拉杆轴向力进行计算并在此基础上结合上拉杆部件设置角度，得出其轴向受拉稳定性结果。

技术人员在进行上拉杆部件以及主梁连结点部分的计算过程中应注意结合螺栓部件参数值，并在此基础上得出螺栓剪力承载力数值。技术人员在实际进行此方面计算过程中应将上拉杆最大轴向力设计值作为验证标准，以高于设计值为合格。同时还需要对吊耳板吊索方向上的最大拉应力以及最大剪应力进行计算，并对其许用拉应力以及剪应力进行对比，在此基础上对吊耳板材质进行评估。

针对脚手架上拉杆部件与建筑物链接点进行计算的过程中，技术人员应依据上拉杆轴向力以及角度得出螺栓承受拉力以及剪力。技术人员在实际计算过程中应注意对螺栓承受拉力以及剪力数值进行单独计算，并在此基础上结合螺栓数量验证是否达到设计标准要求。

3 花篮拉杆式型钢悬挑脚手架安装流程要点

3.1 预埋套管要点

为切实满足施工作业实际要求，技术人员在实际工作过程中应重点关注脚手架悬挑主梁、拉杆以及主体结构稳定性问题，实际工作过程中可以从螺栓连接方式入手，通过选取合理的技术实现提升稳定性。现阶段应用较为广泛的技术主要包括直接预埋以及预埋套管后再进行固定两种方式。在实际进行设计过程中，技术人员可以根据实际情况进行螺栓部件类型选择。上述两种技术中，直接预埋技术螺栓部件为一次性设备，且作业完成后需要切除螺栓。此方案在实际应用过程中受工程设备技术性制约，难以对螺栓进行一次性切除，如果作业过程中出现失误可导致螺栓生锈、鼓包等问题出现。而预埋套管方案可以对螺栓进行二次回收，同时还可解决直接预埋螺栓方案存在的各种问题。在实际进行施工过程中，应注意将锥形套管大头安置于墙体内部，并在悬挑主梁安装工序开始前将锥形套管敲出墙体外侧，悬挑主梁固定工序可以利用双螺母使其固定于墙体或梁上。在悬挑主梁拆除作业完成后，应立即开展预留套孔管封堵作业，此环节可以利用表面涂有水泥基的防水水泥锥部件开展。

3.2 安装要点问题

在实际进行脚手架安装作业工作之前，技术人员应注意对材料质量进行验收，确保所有材料质量满足工程建设实际要求后方可开始作业活动。施工单位在实际进行脚手架安装作业的过程中应注意选择合理的施工设备作为辅助，脚手架的安装流程需要利用吊车设备将悬挑主梁吊运至预定位置，施工人员在作业过程中可以利用下层脚手架作为临时支座进行上层脚手架安装作业，实际作业过程中施工人员应利用规格为8.8 级直径20mm 的普通螺栓进行固定作业。依照工艺要求，确保螺栓从墙体内侧穿出，并利用双螺帽进行固定。墙体内侧以及螺栓之间应设置规格为200mm×100mm×10mm 的垫板，并在其上进行打孔作业，使之成为安装孔。具体规格设计为直径22mm，孔间距与锚固钢板连接孔相同。

螺栓外侧螺母以及悬挑主梁连接板之间也应设置垫片部件，同时拉杆以及混凝土连接部分内外两侧均需设置垫片部件作为辅助固定。二者垫片规格均为80mm×80mm×10mm。安装拉杆过程中施工人员应确保拉杆处于拉紧受力状态。实际作业过程中可以在靠近花篮位置的拉杆区域设置紧锁螺母，以实现规避施工过程中因人为失误导致的拉杆失效，进而导致脚手架危险性上升的情况。同时施工单位在实际进行作业过程中可以利用黄油或套管对拉杆螺纹进行保护，避免其被混凝土污染。

3.3 脚手架搭设要点

在实际进行搭设作业过程中，具体要求与传统外架搭设方案相同。需要注意的是，上层挑架施工过程中，主要分为两个步骤，此阶段无需拉杆以及连墙件，上层外架在风荷载作用下，两侧分别存在向内以及向外倾覆的风险，因此，此环节施工过程中应注意对外架稳定性进行加强。考虑到风向不确定性，在实际进行稳定性强化过程中应采用刚性构造措施，具体施工过程中应在转角、窗洞等位置预埋短钢管，并利用活动扣件将预埋短钢管以及外架相连接，具体如图2 所示。在上层连墙件安装作业完成后，对其进行拆除。