装配式钢结构住宅上悬下铰式定型张料防护网施工技术

王翰文

（甘肃第四建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730060）

0 引言

针对装配式钢结构建筑主体阶段安全防护施工技术，传统建筑外防护采用悬挑双排脚手架及附着式升降脚手架。对于装配式钢结构住宅，钢结构建筑主体施工先立钢柱后盖楼板工艺特性，钢结构吊装作业人员始终处于高空、临边等危险程度较高的环境中，且需要吊装吊运的构件数量大，无楼板面，不具备安装悬挑架及附着架的安装条件。为了完善装配式钢结构建筑安全防护体系，笔者公司通过近年来先后承建的装配式钢结构住宅建筑，不断实践探索，最初主体结构安全防护采用钢管+密目网悬挑平网的方式进行搭设（见图 1），但该悬挑平网防护技术安全可靠性低、易变形，不属于标准化装配施工，经过不断研究形成了一种上悬下铰式定型张料防护网施工技术。该方法操作简单，使用安全可靠，外观美观整齐，装配式施工，大大提升了装配式钢结构住宅立面平网安全防护的安全系数，具有显著的社会效益和经济效益。

图1 钢管+密目网悬挑平网效果

1 工艺原理及特点

设计定制了一种方型钢管龙骨骨架内嵌钢丝网的定型张料防护网、由角钢与长螺栓组成的钢柱抱箍、钢板焊接形成的增强台座。定型张料防护网、钢柱抱箍及增强台座均采用工厂加工预制。在施工现场定型张料防护网的上部采用钢丝绳与上层钢柱斜拉连接，下部通过其主龙骨一端外伸的 U 型锁口卡槽与钢柱抱箍铰接连接，在钢柱底部用通长钢管通过焊接于抱箍上的套管将所有抱箍连为整体，并在钢管与防护网铰接位置安装增强台座，减小通长钢管变形，定型张料防护网与结构楼层水平成 30°夹角，该施工技术用于装配式钢结构建筑主体结构周围全封闭安全防护。

1）上悬下铰式定型张料防护网采用定型标准化工厂加工制作，该技术设计定制了一种方型钢管龙骨骨架内嵌钢丝网的张料防护网，其主龙骨一端外伸做成 U 型锁口卡槽，与柱抱箍套管内通长钢管铰接连接。

2）定型张料防护网安装采用上悬下铰式连接，通过抱箍将下铰连接用的钢管与钢柱连接，定型张料防护网 U 型锁口卡槽与钢管用铰接连接，上部采用钢丝绳与钢柱连接，整体安全可靠、节点简单、受力合理、操作简便。

3）采用增强台座对下铰接点部位进行刚度辅助加强，该部位为集中受力区，通过台座减小铰接点钢管的下挠变形。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 施工工艺流程

绘制定型张料防护网排版图→深化设计加工柱抱箍安装→水平钢管安装→增强台座安装→防护网钢丝绳绑扎→定型张料防护网吊装。

2.2 操作要点

2.2.1 绘制定型张料防护网排布图

根据项目结构特点、钢柱竖向构件尺寸、定制的定型张料防护网宽度、标准层平面图和现场大型机械设置位置，在非标准防护位置采用辅助 1.2 m 小跨进行安装排布拼接，绘制定型张料防护网平面排布图。统计定型张料防护网和辅助构件加工数量。

2.2.2 深化设计加工

1）柱抱箍深化设计加工。依据现场钢柱截面尺寸确定抱箍尺寸，以常规 12 层及以下住宅项目为例，钢柱截面为 400 mm×400 mm，则柱抱箍加工长度为 530 mm，采用∠63×63×5.0 角钢进行加工，角钢一端焊接 60 mm长Φ60 钢套管，焊接前将角钢与套管焊接面加工成Φ60圆弧面，增加焊接连接面积，保证受力，角钢加工正反两个为一组（见图 2），钢柱抱箍螺栓采用Φ14 圆钢制作，螺杆长 500 mm，两端各有 100 mm 丝扣。

图2 柱抱箍加工图（单位：mm）

2）增强台座深化设计加工。在钢管与防护网铰接位置 200 mm 范围内安装增强台座，减小通长钢管变形。使用工厂钢板余料进行加工，钢板厚度宜采用10 mm，增强台座采用两块钢板焊接组成，台座底板钢板 400 mm×100 mm×10 mm，与台座立面钢板 160 mm×130 mm×10mm 焊接连接，立板顶部中心处设Φ60半圆凹槽，用于安装抱柱套管内横穿的通长钢管。台座底板沿立板同轴开Φ12 圆孔，间距 60 mm，用膨胀螺栓固定于结构楼板。

3）定型张料防护网深化设计加工。定型张料防护网由方管骨架及单组网片组成，方管骨架与单组网片采用 50 mm 自攻螺丝固定。

定型张料防护网骨架标准尺寸为 5 640 mm×2 440 mm，防护网外侧框架及横向间距 1 800 mm 的主龙骨均采用方管Φ80 mm×40 mm×3 mm 焊接连接，中间纵向增设Φ40 mm×40 mm×3 mm 方管次龙骨，形成定型张料防护网骨架，长向主龙骨一端外伸超出骨架 200 mm，并将外伸端龙骨做成Φ50mm U 型卡槽，卡槽深 100 mm。

单组网片设计加工：防护网单组网片尺寸1 800 mm×1 200 mm，外龙骨由Φ 20 mm×20 mm×1.5 mm 方管焊接连接，内侧增加两根Φ20 mm×20 mm×1.5 mm 方管十字龙骨，其上满铺Φ1.5 钢丝网片与单组网片外框主龙骨焊接连接，形成防护网最小单元组件。

2.2.3 柱抱箍安装

为保证柱抱箍安装高度，提前在安装楼层所有边柱及角柱标记建筑 100 mm 线，确保后期安装高度保持在同一标高，安装柱抱箍时，按照加工时两个一组进行安装，开孔面背靠钢柱，用螺栓将两个角钢固定在钢柱底部以上 100 mm 位置（见图 3），以便后期定型张料防护网安装。

图3 柱抱箍安装详图（单位：mm）

2.2.4 增强台座安装

根据前期定型张料防护网平面深化排版图确定增强台座安装位置，定型张料防护网下铰连接点距离钢柱超过 1 000 mm 以上，在距下铰连接点≤ 200 mm 位置安装增强台座，增强台座安装时，使钢管正好卡在台座开槽凹口部位，用膨胀螺栓将台座固定于结构楼板上，每个增强台座螺栓固定不少于 3 个。

2.2.5 通长钢管安装

将通长钢管穿入柱抱箍的套管内，采用对接扣件连接将钢管接长，对接部位应距离防护网下铰连接点≥ 300 mm，钢管通过所有钢柱柱抱箍套管，沿钢柱水平布设，距楼面 100 mm。

2.2.6 防护网钢丝绳绑扎

定型张料防护网吊装前，每块定型张料防护网分别先将Φ12 钢丝绳绑扎固定在防护网顶部两个吊环上。按照钢丝绳绑扎固定要求每根钢丝绳绳头固定绳卡不少于三个，钢丝绳绳卡鞍座放在受力绳一侧，严禁正反排列，绳卡间距为钢丝绳直径的 6～8 倍，钢丝绳长度与固定端的位置及防护网的倾斜角度相关，应满足安装固定要求，且尽量保证钢丝绳长度一致。

2.2.7 定型张料防护网吊装

定型张料防护网的安装借助塔式起重机进行吊装，吊装钢丝绳固定在防护网吊环内，由专职信号工指挥塔吊司机，将定型张料防护网慢慢起吊至需要安装防护网的位置，将防护网底部卡槽卡入通长钢管上，用封口螺栓进行锁定（见图 4），再将塔吊吊钩向外向下徐徐下降至钢板网与固定楼层平面成 30°夹角位置，并将事先安装在防护网上的钢丝绳另一端固定于上一层结构钢柱上，用钢丝绳卡锁死，塔吊大钩脱钩进行下一片定型张料防护网吊装。

图4 防护网下铰连接节点图（单位：mm）

3 质量控制措施

检查定型张料防护网及其配件加工尺寸是否按设计尺寸加工，加工质量是否符合规范要求。定型张料防护网上悬下铰固定要牢靠，上悬用钢丝绳固定，绳卡安装数量和方向符合规范要求，下铰钢管完全卡至龙骨卡槽内，并用螺丝将槽口锁死，防止滑脱。定型张料防护网安装角度统一下放至水平角 30°位置，保证防护网拼缝严密，上悬边与下铰边保持在同一水平线。定型张料防护网安装过程中，保护好漆面的完整性，避免漆面破坏导致雨水对防护网的锈蚀损害。定型张料防护网安装必须做到每间隔 5 层设置一道悬挑防护，且上、下层防护网间距不超过 15 m。定型张料防护网可进行多次周转应用，在周转过程中对防护网进行清渣，并对防护网整体及本体连接部位和漆面进行检查维修，保证其使用的安全性。施工人员安装操作应尽量避免定型张料防护网与钢主体结构之间的碰撞造成的成品破坏。

4 安全措施

严格遵守公司安全生产管理制度，安全操作规程及各项安全技术交底，做好日常巡查工作，加强安全管理。对工人应进行三级安全教育，做好职业健康安全教育，合格后方能上岗。加强安全管理力度，落实安全技术措施。正式吊装前，尽量在地面完成所有准备工作，尽量减少高空作业。在工程施工危险区域设置警示牌和警戒绳，避免造成意外伤害。吊装过程中严格遵守高空吊运安全操作规程，不得违反规定进行吊运，工作人员指挥手势应准确，所发信号清晰响亮，集中精神。施工中对高处作业的安全技术设施，发现有缺陷和隐患时，必须及时解决；危及人身安全时，必须停止作业［1］。严格遵守安全操作规程，避免大件物品从楼层滑落，并做好相应的防护措施，增强安全意识。

5 经济与社会效益分析

5.1 经济效益

1）随着国家政策引导及行业大力发展钢结构建筑的形势，装配式钢结构建筑安全防护技术将作为建筑施工期间现场安全环境的重要因素。笔者公司研发的上悬下铰式定型张料防护网满足现场施工立面平网安全防护措施，安全可靠，节约用工，设备材料周转率高，减少材料损耗，基本不产生防护废料及垃圾，符合现场绿色安全文明施工要求。

2）以天水装配式建筑产业园一期二批次建设项目——展示中心为例，测算定型张料防护网综合单价与钢管+密目网悬挑防护网进行对比分析，如表 1 所示。

表1 定型张料防护网经济效益分析表

5.2 社会效益

本工法主要解决了装配式钢结构建筑立面安全防护系统的技术问题，采用上悬下铰式定型张料防护网施工技术，安装速度快、工序少、易于操作掌握、劳动强度大大减小、工厂化生产、具有很好的安全防护效果和美观形象。符合装配式建筑的施工特点，减少废料的产生，周转利用率高，符合建筑业绿色施工要求。在施工过程中，得到建设单位、监理单位和其余标段管理人员的共同认可，在同行业参观团现场参观交流学习时，对该施工方法一致赞扬。同时本工法的形成也将象征甘肃省装配式建筑安全立面平网防护技术的进步。

6 结语

采用上悬下铰式定型张料防护网施工技术施工时，大大提升了绿色安全文明施工程度。赢得了建设单位及监理单位的一致好评，并充分体现装配式建筑元素，同时该施工技术已在“兰州新区瑞岭锦绣家园保障性安居工程 42 #-45 # 楼”项目、“兰州新区瑞玲嘉苑保障性安居工程 1 #、2 # 楼”项目、“天水装配式建筑产业园一期二批次建设项目——展示中心”项目进行应用。助推了集团公司在西北地区装配式钢结构建筑领域的发展。Q