插接自锁式钢管支架施工关键技术在装修工程中的应用

李艺轩,马 磊,王 凡,行青苗

(1.中铁二十四局集团浙江工程有限公司,杭州 310009; 2.西安安德固模架工程有限公司,西安 710021; 3.西安工业大学建筑工程学院,西安 710021)

建筑施工技术逐渐成熟,越来越多的建筑朝着大跨度、高净空的方向发展。模板脚手架是施工中的重要环节,起到高效建造、确保工程安全的作用。插接自锁式钢管支架因其安装及拆除简单、节点连接可靠、结构承载能力大、施工方便等特性在建筑施工中得到了广泛应用。

某酒店的精装修工程需要对中庭进行装修,对中庭区域上部钢结构进行拆除,架体高度范围从客房中庭3层地面标高(±0.000 m)至13层地面标高(35.950 m),架体基础为120 mm厚的C30混凝土。酒店中庭净空较高,架体顶部平台作为卸料平台,其整体稳定性、材料运输及高空作业是施工中的重难点。基于工程需求,采用插接自锁式钢管支架作为落地式满堂脚手架,最大搭设高度为35.35 m。

1 脚手架的选择

插接式自锁式钢管支架是一种基于楔形自锁扣件式节点的脚手架体系,其核心包括焊接在立杆上的U形卡钩,焊接在横杆上的C形卡钩,C形卡钩上的自锁楔形扣件。将C形卡钩固定在U形卡钩上,在体系受到重力时,自锁楔铁会自动旋转,与固定在立杆上的U形卡钩锁定。插接式自锁式钢管支架体系的一个节点可以一次安装8个杆件,即可以连接4个横杆及4个斜杆,节点见图1。

1-立杆 2-U形插座 3-插销 4-C形接头 5-水平杆 6-斜杆连接件 7-斜杆图1 插接自锁式钢管支架节点Fig.1 Insert the self-locking steel pipe support node

采用插接自锁式(48系列)落地式满堂脚手架,高度35.35 m,考虑架体自重及上部承载力的共同作用,要求架体具有足够的强度、刚度、稳定性,对架体搭设要求较高。施工采用插接自锁式钢管支架(48系列),立杆间距1.0～2.5 m(以2.5 m为主),横杆步距为2.0 m,斜拉杆采用两步两跨首尾相接人字形布置,在靠近结构墙体处架体设置1 m宽的操作面,设置不低于1.5 m的护栏,操作层满铺钢踏板(主要规格为0.3 m×1.5 m),具体脚手架布置见图2、图3。主要杆件材质与截面尺寸见表1。

表1 主要杆件材质与截面尺寸Tab.1 Main bar material and section dimensions

图2 脚手架平面图布置Fig.2 Scaff old layout

2 施工关键技术

2.1 基础架体

该落地式满堂脚手架在满足施工操作要求的同时还发挥了钢平台临时卸料的作用,架体含钢量为6 kg/m3,客房部中庭最大搭设高度35.35 m,架体自重210 kg/m2,操作架施工荷载按照1.2 kN/ m2,为防止上部集中堆载对架体基础楼板造成破坏,需对架体基础采用14 #工字钢做均载,对三层结构120 mm厚楼板进行回顶处理,采用与上部脚手架相同间距、相同材料架体做回顶支撑,回顶支撑架顶部安装可调顶托,顶托上放置木龙骨与结构楼板顶紧,起到加固楼板的作用,基础架体见图4。

图4 基础架体Fig.4 Foundation frame

2.2 杆件连接

立杆与立杆之间用套管连接并用插销销紧,立杆底部安装基础立杆,立杆的垂直偏差不应大于架高的1/300且≤100 mm。水平杆与立杆连接。纵向水平杆和横向水平杆与立杆采用楔形件连接,打紧楔形件,使纵横向水平杆与立杆连接牢固。斜拉杆与立杆连接。斜拉杆与立杆同样采用楔形件连接在立杆上,在外排架上采用首尾相接两步两跨人字形设置,使架体形成稳定的三角形结构,斜拉杆搭设时从外侧立面上开始,在脚手架的转角处、开口型脚手架端部应由架体底部至顶部连续设置斜杆。

2.3 铺设钢踏板

作业层满铺钢踏板,与架体杆件固定。钢踏板探头板悬挑不得超过30 cm,当脚手板在横杆跨中对接时,采用扣接横杆(扣杆)补强,减少探头板的长度。钢踏板的铺设可采用对接平铺,亦可采用塔接铺设。钢踏板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,钢踏板外伸长应取130～150 mm,两块钢踏板外伸长度之和不大于300 mm。钢踏板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度大于200 mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100 mm。钢踏板的铺设见图5。

图5 钢踏板铺设Fig.5 Steel pedal laying

2.4 拉接措施

垂直架体需要与主体结构做拉接,局部架体需要钢管架做连体加固,保证架体的整体稳定性。连墙件与架体同步搭设,竖向不大于两步距,同一层连墙件宜在同一水平面,水平间距不应大于3跨(即两步三跨),宜从底层第一道水平杆处开始设置,连墙点应均匀分布;连墙件应与建筑主体结构和架体连接牢固(不得与房子不承重的构件连接);连墙件应靠近水平杆的连接节点设置。具体见图6。

图6 连墙件节点Fig.6 Joint of wall pieces

2.5 防护设施

水平安全网搭设要搭接严密、牢固、外观整齐,网内不得存留杂物。搭设的水平安全兜网,直至没有高空作业时方可拆除。操作面四周架体护身栏高1.5 m,每0.5 m设一道拦腰杆。水平兜网在相对扫地杆2 m、10 m、18 m及26 m分别各设置一道。对施工中的小工具,如灭火器、扳手等采用半固定的方式,防止出现脱落、坠落等情况。

3 结论

结合工程实例,采用插接自锁式钢管支架进行落地式满堂脚手架方案设计。钢管支架采用低碳合金结构钢,强度较高,杆件厚度较扣件式减少0.45 mm,极大节省了材料。卡钩采用自锁式,便于工人安装,省时省力,极大地节省了成本,提高了综合效益,为今后类似工程施工提供参考。