可调型花篮拉杆悬挑脚手架施工关键技术
2023-12-05成关锋
成关锋
(广东省第四建筑工程有限公司 广州 510100)
0 引言
随着城市建设的快速发展,城市中可以开发利用的土地资源越来越有限,使得建筑物也在往高层及超高层方面进行设计与建造,施工环境愈趋复杂,为了满足结构施工和外装饰施工的需要,悬挑式钢管脚手架得到了广泛的应用[1-3]。传统悬挑脚手架的工字钢一般要伸入室内楼板进行锚固,且锚固段长度要≥1.25 倍的悬挑段长度,钢材投入量比较大,而且需要预留穿墙洞口,拆除后,增加了外墙渗水漏水的风险。可调型花篮拉杆悬挑脚手架具有安全可靠、安拆快捷、节约钢材的特点,具有很高的推广价值[4-6]。
1 工程概况
佛山市某住宅楼工程包含4 栋建筑,地下为1 层连体地下室,地上34层,建筑高度99.8 m,其中2#、3#住宅楼建筑面积25 116.92 m2,12#、13#住宅楼建筑面积27 109.58 m2,地下室为剪力墙结构,地上为装配式混凝土结构,总建筑面积为55 226.50 m2。
2 方案选择
⑴传统的悬挑脚手架,工字钢梁搁置在结构楼板上,且锚固段长度要≥1.25 倍的悬挑段长度,钢材投入量比较大,安拆过程耗时费力,而且需要预埋的大量锚固环,定位、安装效率低下。
⑵本工程为装配式混凝土结构,外墙为现浇混凝土结构,传统悬挑脚手架安装悬挑工字钢梁,需要穿梁、穿墙,不但需要在铝模板深化设计时预留工字钢梁洞口,还对结构具有一定的破坏,工字钢拆除后,悬挑层结构修补工作量大,且增加了浇筑外墙渗水、漏水的风险[7-8]。
⑶可调型花篮拉杆悬挑脚手架工字钢梁基座采用螺栓固定,有效缩减了工字钢长度,也不需要在铝模板上预留工字钢梁洞口,降低了单张铝模板的开孔率,有效保证了铝模板的整体刚度。工字钢梁安装不会破坏混结构,避免外墙渗水漏水[9-10]。
3 脚手架设计
根据拟建建筑结构外形和施工条件,7 层以下结构采用落地式脚手架,7 层以上采用可调型花篮拉杆悬挑脚手架,分四段悬挑,工字钢梁与结构梁或者墙采用螺杆连接,悬挑具体情况如表1所示。
表1 悬挑脚手架施工方案设计Tab.1 Construction Scheme Design of Cantilever Scaffold
可调型花篮拉杆悬挑脚手架所用的花篮螺栓、钢拉杆、工字钢等材料,均按施工方案在厂家进行加工制作。
⑵悬挑脚手架钢梁采用16#工字钢,连系梁采用14#工字钢,工字钢锚固端焊接底座,底座采用12 mm×170 mm×220 mm 钢板,工字钢悬挑端上焊接钢耳板,耳板规格为12 mm×100 mm×230 mm。建筑结构阳角位置工字钢优化设计成Y 型,有效解决阳角工字钢布置难的问题。
⑵悬挑架可调花篮采用M50 高强螺母+3φ14 钢筋,拉杆采用φ22 圆钢。对花篮螺杆进行改良,拉杆一端扁平呈45°倾斜,与结构螺栓连接,另一端与悬挑工字钢钢耳板连接,拉杆中间安装可调节花篮,便于调节拉杆长度。
⑶悬挑钢梁、钢拉杆采用锚栓与混凝土结构连接,预埋螺栓规格为8.8级M22螺栓,利用钢筋边角料及φ150 钢管制作成H 型预埋套管,混凝土施工时,应采取措施防止预埋套管偏位。
4 悬挑脚手架操作要点
4.1 工艺流程
施工准备→悬挑架体材料制作→悬挑架体材料检查→结构埋设套管→安装悬挑工字钢→安装花篮斜拉杆→拧紧、调整花篮拉杆→悬挑工字钢验收→进行上部脚手架搭设(包括连墙件安装→悬挑脚手架验收→悬挑脚手架拆除。
4.2 施工准备
熟悉建筑、结构施工图,编制悬挑脚手架专项施工方案,确定悬挑钢梁的平面布置及悬挑高度,采用BIM 软件进行悬挑脚手架布置深化设计,确定悬挑工字钢梁基座预埋位置。
悬挑架体材料检查及验收:材料进场后进行验收,核对型号、规格、数量、构件外形变化、螺栓孔与螺栓是否匹配。
4.3 预埋套管
利用钢筋边角料及钢管制作H 型预埋套管防偏差装置,预埋件的设置应尽可能设置在相对同一高度,保证悬挑工字钢的安装精度。
4.4 安装悬挑工字钢梁
⑴混凝土强度达到设计要求强度后,拆除结构梁或剪力墙的侧模,将预埋套管两头疏通,加垫片后穿入8.8 级M22 螺栓,然后将工字钢端部套入放置好的两个高强螺栓上,再分别在高强螺栓上加垫片配两个高强螺帽,用扳手将其拧紧。
⑵建筑结构阳角工字钢定位是否准确对脚手架安全产生重要的影响,项目部将阳角工字钢基座设计成Y型,如图1⒜所示,解决了阳角工字钢定位问题。
图1 安装效果Fig.1 Installation Rendering
4.5 安装花篮斜拉杆
⑴待上斜拉杆锚固层混凝土达到强度后,拆除剪力墙柱或梁侧模板,用高强螺栓将上拉杆耳板与混凝土结构用双螺母加垫片固定,如图1⒝所示。
⑵将下拉杆与工字钢上的耳板用高强螺栓连接。
⑶将花篮螺栓与下拉杆连接,旋转拉杆丝扣直至转不动,然后将花篮螺栓另一端与上拉杆连接,花篮螺栓向相反的方向旋转。
4.6 拧紧花篮、调整悬挑梁端头高度
不断旋紧花篮螺栓,调整悬挑梁端头高度,直至旋转不动,确认拉杆拧紧后,结束上下拉杆的安装,如图1⒞所示。
检查悬挑工字钢的焊缝质量,高强螺栓连接、花篮螺杆连接的松紧程度,悬挑梁端头高度等满足方案要求。
4.7 进行上部脚手架搭设
⑴悬挑工字钢安梁安装、调整完成后,在工字钢梁上布设立杆定位桩及扫地杆,然后将立杆套在定位桩上,并与扫地杆连接牢固,如图2所示。
图2 定位桩及扫地杆安装效果Fig.2 Installation Effect of Positioning Pile and Sweeping Rod
⑵连墙件采用在剪力墙上预埋短钢筋与钢管一端焊接固定,钢管另一端采用直角扣件与立杆连接,连墙件间距按每层3跨布置。
⑶优化改良一种脚手架立杆定位桩的设置,该定位桩可移动调节,前后方向可调3 cm,左右方向可任意调节,能够有效地解决由于施工环境的不确定以及各种施工误差造成的脚手架立杆定位不准的问题。
4.8 脚手架拆除
脚手架立杆及纵横水平杆自上而下进行拆除,拆除悬挑工字钢时,先松开花篮螺栓,然后拆除上下斜拉杆,待清理了斜拉杆后,松开工字钢锚固螺栓,塔吊配合拆除工字钢。
5 可调型花篮拉杆悬挑脚手架的特点
⑴可调型花篮拉杆悬挑脚手架端部基座与结构采用螺栓连接,有效减少了工字钢的长度,不用预埋锚固环和卸荷吊环,只需要预埋螺栓套管,减少了预埋件数量。与传统悬挑脚手架相比,节省了材料、减少了人工费。
⑵传统的悬挑脚手架拆除时,需要切割预埋环、钢丝绳,还需修补工字钢穿梁、穿墙孔,费工费时。可调型花篮拉杆悬挑架采用预埋套管利用高强螺栓进行锚固,高强螺栓拆除后可回收利用,既省工又可节约材料。
⑶可调型花篮拉杆悬挑脚手架室内没有型钢梁妨碍建筑垃圾清理及施工人员行走,不影响其他工序施工,多种施工工序可交叉进行,有效地提高施工效率。
⑷可调型花篮拉杆悬挑脚手架工字钢梁设置了基座,与混凝土结构螺栓连接,不会破坏混凝土结构,有效杜绝外墙渗水漏水。
6 结语
本文重点描述了可调型花篮拉杆悬挑脚手架特点和关键施工技术,利用H 型预埋套管防偏差装置和阳角Y 型工字钢,保证悬挑工字钢精确定位,对花篮螺杆进行改良,便于调节拉杆长度,对推广使用可调型花篮拉杆悬挑脚手架具有重要的意义。