外脚手架新型连墙件施工技术应用研究

2022-07-31韦晓东

建筑与装饰 2022年14期

韦晓东

肥东县重点工程建设管理中心安徽合肥 230000

引言

按照相关规范的要求，对于高度小于24m的单排与双排脚手架，建议和建筑主体结构之间实现刚性连接；而对于高度超过24m的双排脚手架，必须和建筑主体结构之间实现刚性连接。连接时使用的连墙件要能承受足够的拉力与压力。由于规范并没有对连接件具体做法提出明确要求，所以出现了很多做法，不同做法的原理、优缺点及适用范围均不相同，但就目前来看，现在常用的很多传统连墙件都存在很大的问题，无法适应建筑施工及其未来发展，亟须提出一种全新的连墙件及其做法。

1 传统连墙件

在扣件式钢管脚手架中使用的传统连墙件及其做法有以下几种：

1.1 拉撑结合法

通过钢筋预埋和脚手架拉结，并利用水平钢管为主体结构提供支撑。该方法成本较低，且无需进行后补洞，常用于多层建筑，但其承载力相对较差，与刚性连接相比，横向刚度较弱，负责支撑的钢管不能与脚手架和主体结构之间紧密相连，容易使脚手架出现晃动，同时在外墙抹灰过程中可能被全部拆除导致安全隐患发生。基于此，相关规范要求该方法不可在高度达到24m以上的外部脚手架中使用[1]。

1.2 预埋钢管法

这是当前最常用的一种连墙件做法，可实现刚性连接，其受力如图1所示。在浇筑施工开始前于梁中预埋竖向短钢管，使其从梁背处外露20cm左右，将混凝土浇筑到位后，对其和水平方向的长钢管进行连接即可。该方法具有刚性好和预埋位置准确的优点，但成本高，不容易拆卸，而且需要对后留洞口予以后期封堵，可能产生渗水。与其他方法相比，该方法需使用很多钢管及扣件，且大部分扣件都不能拆卸，使成本很高。另外，有三成以上该连接件不能使用扳手拆除，而需要通过火焰切割拆除，操作麻烦，而且还不利于施工安全，造成材料的损失和浪费。当采用该方法时，需在砌体中预留洞口，并只有在拆除之后才能使用细石砼进行封堵，如果封堵不到位，将使洞口修补未能达到严密，造成渗水。

图1 连墙件受力

1.3 后锚固法

该方法实际上是上述预埋钢管法的改进方法，先在梁侧进行钻孔，然后在孔内设置膨胀螺栓（也可使用化学锚栓），最后用预先和钢管通过焊接成型的锚板相连。该方法主要优势为不需要补洞，没有渗水的风险，但施工较为烦琐，特别是钻孔难度较大，而且碰撞螺栓的承载力有限，很难保证质量，施工中可能发生松动，无法承受周期较低的反复荷载，理论上未能达到刚性连接要求；而如果使用化学锚栓，虽然可提高承载力，但对施工有更高的要求，需对钻孔的深度与直径进行严格控制，同时还要做好清孔，以免给承载力造成影响。此外，施工结束后锚栓直接报废，不支持重复利用，一次投入较大，并且只能通过火焰切割拆除，可能产生安全隐患[2]。

1.4 箍柱法

该方法不直接在主体结构中进行预埋，将模板拆除以后，使用短钢管与扣件对混凝土进行紧箍，然后采用长钢管和脚手架相连。该方法具有刚性好和施工方便的优点，但所需材料较多，而且当建筑的施工周期较长时，经济性较差。另外，与之前介绍的预埋钢管法相同，该方法也需要进行补洞，存在渗水的风险。施工中需在柱模拆除后才能安装，导致进度验收，如果为保证进度而延后施工，将导致脚手架和主体结构之间没有可靠拉结，从而产生安全风险[3]。

1.5 预埋铁板法

在梁柱开工前于相应位置埋设有锚脚的铁板，将模板拆除后使用钢管和外露的铁板通过焊接相连，而另外一侧则和立杆使用扣件相连。该方法具有刚性好和无需补洞的优点，但成本较高，且施工烦琐，在焊接与切割过程中可能发生火灾。施工中需在梁侧模施工前将铁板固定，但这样在浇筑后会使铁板被覆盖，导致无法发现；并且需要进行焊接或使用火焰切割，可能引发火灾；在预埋过程中对定位的准确性有很高要求，如果定位不准确将影响焊接完成后铁板和立杆之间的连接质量。

1.6 预埋钢筋法

在梁柱开工前于相应位置埋设预先和钢管侧壁通过焊接相连的钢筋，并在浇筑完成后将钢筋压弯，在另外一侧和立杆使用扣件相连。该方法具有施工简单，不需要补洞的优点，但刚性不足，容易产生安全隐患。预埋一般使用Φ16钢筋，其另外一端钢管通过焊接相连，由于操作难度大，所以焊接质量很难保证，焊接完成后可提供的承载力不高，钢筋发生弯折后将由于水平方向荷载持续作用产生很大的变形，无法实现刚性连接。此外，楼层施工中需采用明火进行焊接与切割，安全风险大[4]。

2 新型连墙件

基于上述传统连墙件存在的不足，结合工程实际情况与相关技术规范提出的要求，提出一种全新形式的连墙件，其原理为：在梁柱结构或剪力墙中进行锚件的预埋，然后在侧模拆除之后，利用螺栓将预先和钢管通过焊接相连的钢锚板和锚件相连，不仅操作简单、成本低，而且还有很高的安全性与可靠性。锚件由四部分组成，分别为前、尾端封盖、外部骨架及内部紧固件（即加强螺母），在浇筑施工结束后，由于螺母尾端尺寸比外部骨架直孔尺寸大，所以可在混凝土中产生机械锁键，通过检测，当混凝土强度为C25时，采用该锚件可提供20kN以上的抗拉承载力，完全满足连墙件基本要求[5]。

该连墙件的具体施工流程及方法为：以连接件的轴向力为参考依据确定具体类型，以此保证和脚手架之间连接的紧固性，充分发挥保证施工安全的作用。该连墙件的施工需严格按照以下流程进行：第一步，对连墙钢管段和锚板进行焊接相连；第二步，在梁侧模中使用自攻螺丝对前端封盖进行固定；第三步，在钢筋绑扎完成并检查合格后安装锚件；第四步，按正常流程浇筑混凝土；第五步，在模板拆除期间将封盖拉掉；第六步，利用螺栓对连墙钢管和锚件进行连接；最后，对连墙钢管和立杆扣件进行连接。施工结束，对连墙件进行拆除时，需按照上述相反的顺序施工，先对和立杆相连的扣件进行拆除，再对锚板螺栓进行拆除，最后封堵从梁侧露出的孔洞。施工中应做好锚板保养工作，以此实现重复利用，在整个连墙件系统中，只有锚件报废，其他所有材料都能实现重复利用[6]。

以上各传统连墙件和新型连墙件之间的综合对比如表1所示。从表1可以看出，该新型连墙件不仅操作简单、成本低，而且还有很高的安全性与可靠性，基本没有渗水与火灾风险和高度限制，值得大范围推广应用。

表1 传统连墙件和新型连墙件之间的综合对比

为了使该新型连墙件发挥出应有的作用效果，在施工中应注意以下要点：

钢管和钢锚板之间的焊接。按照试验结果及相关要求钢板以Q235钢为主，其厚度应达到6mm以上。对钢管和钢板进行焊接时，应使焊缝达到饱满，其厚度不能小于3mm，以确保扣件抗拔力达到要求。

做好前端封盖的固定，具体采用自攻螺丝进行（也可使用圆钉），具体结合工程的实际情况来选择。如果外侧模板的施工优先于梁或墙的钢筋，则宜用圆钉将封盖固定于模板的内侧，在钢筋绑扎完成后套上尾端锚件；如果钢筋施工优先于模板，尤其是梁筋上存在多排主筋的情况，会对锚件前端封盖固定造成很大影响，此时不能因为不便于使用敲打工具而忽视封盖的固定，否则会使锚件产生脱落，对脚手架施工时的安全性造成影响，在这种情况下需采用自攻螺丝进行加固，以此简化施工，并保证施工质量[7]。

保证施工定位成果的准确性。对施工位置而言，不仅要符合规范要求，在垂直方向上与梁面保持至少50mm（通常处在上排主筋以下），以确保锚件锚入度，而且注意不可安装到梁结构的中部，否则在混凝土振捣过程中会由于振捣棒的振动而脱落。在水平方向上则要处在立杆中心周围±50mm以内，以免对连墙件安装造成不利影响。