装配式建筑中拉杆式悬挑架体系的技术与安全研究

2023-02-18袁文超杨跃军黄峰

城市建设理论研究（电子版） 2023年5期

袁文超杨跃军黄峰

北京旭廷建设有限公司北京 100000

1 装配式建筑概述

所谓装配式建筑，就是在工程提前生产工程所需各种零部件、构件，然后运输到现场进行组装。这种施工方式大大减少了现场施工量，有效降低污染问题，同时建筑企业通过施工方案的优化以及装配式建筑集成化生产还可以节约成本，这是一种绿色节能、经济效益好的建筑建设方式。装配式建筑的构件多在工厂内生产，外界环境因素对其生产基本不会产生影响，各个构件在运输到现场前需要经过严格的质量检查，这有助于提高工程整体质量水平。此外，工作人员可以根据工程进度、天气条件等选择预制构件安装时间，在保证工程建设质量的同时可以将施工效率有效提高，并且节约施工时间，避免现场出现扬尘污染、水污染等问题。在可持续发展、构建和谐社会的理念下，我国近些年对装配式建筑的重视度不断提高，建筑行业未来将朝着装配式施工方向发展进步，与之配套的各类技术也将得到越来越广泛的应用[1]。

2 装配式建筑施工技术的应用

2.1 装置构件的现场布置

相关施工人员在装配式构件管理过程中应当首先明确施工工艺流程，根据各个施工环节做好构件的分类摆放，保证能够按照流程顺畅地完成安装作业。施工人员在装配式构件到达现场后，做好施工现场的布置，根据构件形状、安装顺序在指定的地点范围内摆放构件和配件。装配式建筑对安装人员的技术水平有着一定的要求，施工人员应全面认识和掌握施工内建筑构件，从而准确无误地完成每个环节的安装作业。施工单位在准备过程中，需要定期开展针对性的培训，保证现场施工人员的技术水平，确保其能够解决施工中遇到的问题和突发情况，这对于提升装配式建筑施工整体质量有着深远的意义。

2.2 装配件的安装

柱吊装、梁吊装、叠合板都属于装配式建筑构造配件安装范围。比如柱吊装中主要工作内容包括柱的制作和安装，施工人员按照施工图纸中的标准完成各项准备工作后，可以精准地进行安装作业。安装人员应在安装过程中严格检查各个构件质量情况，确保和施工标准要求的尺寸相符合。此外，施工人员还要对装配式建筑特性加强了解，及时优化完善建筑物单元、结构单元的结构。在建筑物配件组装连接完毕后，还要对安装的稳固性、安全性、可靠性进行核查。

2.3 预制叠合墙板施工

为了保证装配式建筑的使用效果，提高其建设质量，施工人员开借助具备复合保温功能的外墙进行围护结构的处理，提高装配式建筑的保温、防水等能力，优化预制装配式建筑的建设质量。在预制叠合墙板安装中，应提高其完整性，做好防水处理。此外，为了保证在安装中能够充分贴合不存在间隙，可以借助自黏胶进行密封处理，以免水泥浆堵塞管道，同时将空腔完整性提高。叠合墙板施工中，可以使用高分子防水油膏处理缝隙部分，以免水汽进入到内部[2]。（见叠合墙板施工示意图1，图2）

图1 叠合墙板施工示意图平面图

图2 叠合墙板施工示意立面图

2.4 模板安装吉混凝土墙体浇筑

分层浇筑时装配式混凝土建筑工程中混凝土墙体浇筑的主要方式。首先，在浇筑前做好模板施工。在施工中，必须强化模板的管理。支、拆模、搬运时要轻装，如有破损或变形，要立即进行维修。已完成的平台模板、梁模板不可暂时堆放并用作工作台，模板放置时应使用木质方垫。竖直摆放时，要搭建分类的模板架子，在样板的接触部位要用木板固定，这样才能确保模板不会弯曲和变形；避免模板变形，标高和平整。不得随意堆叠或将散落的模板及附件堆于组合的模板上。

在吊装其他模板时，不得发生顶棚和立柱模板的冲撞；在模板到位之前，不得用作临时座椅，以免模板发生变形或竖向偏离。在工作面上已经完成的模板，不得进行临时堆放或操作平台，以确保支撑的稳定性，避免平面样板的标高和平直出现误差。在拆卸时，不可使用大锤、撬棒等工具进行暴力撬动，避免破坏钢筋的外表和内部，避免混凝土墙体、窗孔等部位产生裂缝。保持模板自身清洁，配合部件完整，摆放整齐，确保板材表面不发生任何变化。模板吊装时应平稳、准确，不得碰砸墙体、楼板等已经完成的部分，不得在工地上拉出任何钢筋。用撬杆来调节模板，在撬杆下方要支承木材，并要留意在模板下方的防水胶条或灰泥平整。为了避免混凝土在冬天受冻，必须在混凝土达到要求的拆除强度前进行拆除，不然会对混凝土的品质造成一定的不利。其次，连续性浇筑并振捣混凝土，分层浇筑过程中坚持连续性原则，合理控制浇筑高度，保证均匀振捣，振捣坚持快插慢拔原则，对振捣插入深度进行控制。最后，及时养护，做好温湿度的控制，提高混凝土墙体的质量[3]。

2.5 预制PC板安装

首先根据现场情况在堆放架中堆放PC板。其次，按照施工流程，在顶面预留吊环，借助起吊工具进行PC板吊装和安装。施工人员吊装中注意合理把控墙板和PC板的缝隙，确保达到施工标准要求。最后，拼装后及时做好PC板的校正，充分考虑浇筑条件，做好混凝土浇筑层高度的控制。

3 悬挑架施工工法

3.1 悬挑架安装准备

悬挑架安装前首先工作人员应对装配式建筑结构施工图进行深入分析，明确脚手架分段高度，做好选条件使用类型、数量的确认，及时解决不符合施工要求的问题。其次，对悬挑架构配件进行严格检查，全数检查所有悬挑架配件，关注悬挑架是否存在结班等缺陷，及时处理存在缺陷的问题。

3.2 悬挑架验收工作

项目负责人严格验收安装后的悬挑脚手架，首先对材料品种和规格进行严格检查，记录材料制作过程，确保螺栓强度达到设计要求。其次，对压板、垫圈、垫板、螺栓等进行严格检查，不得存在漏项。在拧紧高强螺栓后，抽查安装质量。科学控制悬挑梁间距，按照不超过50mm的标准控制纵向偏差。安全员完成验收后收集相关资料为后期检查提供支持。

3.3 悬挑脚手架搭设

严格检查悬挑梁、脚手架等所用材料质量和安全性。搭设悬挑脚手架过程中，按照350mm间距控制内部立杆和外墙间距，同时保证轴线和建筑外墙切线平行。相关人员安装架体后严格控制其离墙间距、垂直度、水平度。立杆安装中应注意错开接头，按照不超过20mm的间距控制立杆轴向偏差。具体施工中按照不超过5mm的标准控制横杆两端高度差，如果发现误差超标，需要及时调整[4]。

3.4 悬挑脚手架拆除

悬挑架拆除阶段，首先由现场专门的指挥人员合理划分作业区，用警戒标志、围栏等做好安全区域设置，严禁非工作人员进入。施工人员必须佩带安全装备，尤其是高空作业人员应佩带安全帽、安全带。其次，具体拆除阶段，坚持从上而下、先搭后拆的原则，先拆除斜撑、剪刀撑、栏杆、脚手架等，之后拆除立杆。在立杆拆除过程中，工作人员抱住立杆，拆开最后两个扣。在拆除剪刀撑、大横杆、斜撑时，先拆除中间扣，将其拖住，解开端头扣。在具体拆除过程中统一指挥。人员之间做好配合，以免出现坠落等安全事故。最后，大片架子拆除前先加固处理上料平台和斜道，确保在拆除后其可稳定安全地使用[5]。

4 现场施工中技术要点研究

主体结构是拉杆式悬挑架荷载最终作用的部位，为确保整体结构安全稳定，在安装之前需要经过精准地设计计算，以免破坏主体解耦股。在具体开展现场施工中，应在施工方案编制的内容上充分体现施工现场技术要点，将悬挑架平面布置图、剖面图、立面图、节点详图等明确清晰地标注，并且将其尺寸规格详细地标注清楚。通过对以往经验进行总结得出，当前现场施工中存在以下几点容易被忽视的问题：

第一，深入解读施工图纸内容，细化考虑分析阳角、飘窗、悬挑阳台等特殊部位，比如阳角部位有着偏长的悬挑型钢，可以采用双拉杆进行处理，飘窗、阳台等部位需要在主体结构中安装悬挑部位姓高和对应的拉杆，此时注意该体系荷载传递点严禁设置于阳台等悬挑结构上。施工过程中悬挑结构预留的洞口应避免接触悬挑型钢，以免受力形式发生改变。

第二，悬挑型钢根部埋件和垫片需要紧密接触PC结构墙面，工作人员提前在PC保温层上埋设相关构件，提前和厂家做好沟通，确保预制构件和PC墙板相符合，按照250mm×250mm的孔洞在PC保温层支座上设置孔洞。

第三，在吊装玩拉感冒固层、悬挑型钢搁置层、悬挑型钢搁置下层之后，悬挑型钢安装之前需要通过灌浆保证PC结构形成稳固的整体，确保牢固地连接悬挑型钢和主体结构，在确认结构稳定安全后方可进行悬挑脚手架的搭设。

第四，悬斜拉架需要在完成上部主体结构施工后方可完成，通常施工人员在下层脚手架立杆顶部搭设型钢，通过此型钢和上部脚手架荷载向下面悬挑架体传递。如果悬挑脚手架的高度在20m以上，那么需要专家论证悬挑脚手架搭设方案，只有论证通过后方可实施。在完成上层主体结构后需要及时安装斜拉杆。这个过程中施工人员注意按照外端上翘2cm的标准安装悬挑型钢，从而保证安装上部架体后悬挑型钢梁头不会出现下沉的问题。

第五，拉杆式悬挑架体系能够满足理论要求主要依据为计算书，所以在计算书中需要全面详细地标注所有的内容，严格按照相关规范对脚手架架体进行力学验算，对拉杆式悬挑架体系验算项目提高重视。计算书中需要对第④条里上下衔接超搭架体高度荷载进行充分考虑。具体来讲，验算内容主要包括如下几点：①悬挑型钢主梁验算；②型钢和拉杆连接验算；③拉杆和结构连接验算；④拉杆强度验算；⑤型钢主梁整体稳定性验算；⑥型钢主梁和结构连接螺栓承载力验算[6]。

5 现场施工中安全要点研究

在检查验收扣件式钢管脚手架或者承插型盘扣式脚手架过程中，需要严格执行相关规范标准，结合以往的经验教训，对如下常见拉杆式悬挑架体系中容易出现的安全问题进行防范：

第一，由专业的厂家加工制作拉杆式悬挑架体系中各项构件，比如拉杆、悬挑型钢、花篮螺栓等，并且严格进行质量检测，出示质量检测报告、自检合格证、焊接检测报告等。同时应抽查悬挑型钢尺寸，对型钢表面的锈蚀、刻痕等缺陷进行重点检查，按照技术标准要求做好型钢偏差控制，采用完整的型钢段作为单根悬挑钢梁，拼接中不得使用螺栓连接，严禁存在焊缝。在安装过程中用黄油包裹保护好所有牙具，对螺栓锈蚀、松动等问题定期检查并处理。

第二，超长型钢部位如阳角等部分通常需要设置双拉杆，在施工中注意避免安装一根拉杆、避免共用拉结点，以免对拉杆的受力特征产生影响。在日常检查中需要加强重视安全风险排查。

第三，现场操作人员在拉杆安装中会如果遗漏螺栓、螺母安装不足、垫片设置不合理等都会影响到拉杆式悬挑架体系的稳定性和安全性，技术人员应充分做好技术交底，确保所有施工人员明确施工要点。

第四，在浇筑完现浇结构后还要将外墙模板拆除，清理干净预留螺栓孔洞以及基层，如果悬挑型钢安装部位平整度不足那么还要进行修整，从而确保密实连接钢板和结构面，确保均匀受力。此外，施工人员还要注意将螺栓垫板直接在未拆除的模板上搭设，以免模板受到荷载模板体系出现变形甚至坍塌等安全事故[7]。

第五，方案中次梁放置的位置可能受到悬挑型钢水平度误差的影响而难以紧密接触横梁和型钢，两者之间如果存在缝隙，受到较大荷载时容易出现结构体系失稳的情况。为此，应处理好缝隙。