浅析花篮式悬挑脚手架在危大工程中的应用
2024-03-04李昕鸿
李昕鸿
(中铁一局集团雄安建设工程有限公司,河北 保定 071700)
0 引言
花篮式悬挑脚手架搭设条件广、可分段安拆、稳定性优良、传力清晰,受到施工人员的青睐。
与传统脚手架相比,花篮式悬挑脚手架不需要穿透建筑墙体,主要靠型钢梁安装在墙体或梁结构的侧面,在一定程度上避免了建筑墙体渗水,保证了建筑质量;同时还可以保证室内作业面交叉进行,能够缩短工期,并且可以免除拆砌修补过程中产生的额外费用。此外,花篮式悬挑脚手架根据建筑物外形构造进行布设,每根立杆下方布设型钢,因此整个悬挑架的受力计算清晰明确[1-5]。
国内学者针对花篮式悬挑脚手架在工程中的应用以及其受力性能进行了研究。许志、李宁[6]对某住宅小区的花篮式悬挑脚手架的施工工艺进行了探究,并总结了关键施工技术。王炜杰[7]通过对脚手架的参数进行调整,对花篮式悬挑脚手架的安全性进行了研究,进而满足了实际工程需求。石燕志[8]为了研究如何提高花篮式型钢悬挑脚手架在高层建筑施工中的使用效果,通过对其制定合理的技术方案、设计加工作业、完善安装方案,最终在高层建筑施工的使用中体现了效果。谷新强等[9]为了对比花篮式与普通悬挑架的力学性能,采用了安全软件对脚手架的应力与挠度值进行了分析,证明了通过减小悬挑主梁截面以控制资金成本这一方法是可行的。
以上学者针对花篮式悬挑脚手架的施工工艺、安全性、在高层建筑中的使用效果以及力学性能等方面均做了系列研究,但针对其在危大工程中的应用研究较少。基于此,本文以雄安新区未来科创城开发项目第五标段工程为例,分析了花篮式悬挑脚手架在危大工程中的应用,可为类似工程应用提供借鉴。
1 工程概况
中交未来科创城综合开发项目第五标段南临E5规划路,北至佐良街,东至N18规划路,西至荷露东路。该项目分为14#、17#地块,总建筑面积为100798.71m2,建筑高度最高为44.8m,为框架与剪力墙结构。该开发项目工程规模大,面临较多危险施工状况,对花篮式悬挑脚手架的应用提出了较大的挑战。
2 花篮式悬挑脚手架应用技术要点
2.1 构件选型
花篮式悬挑脚手架的立杆、水平杆、剪刀撑与连墙件均采用镀锌钢管,材质均为Q235B。钢管表面的腐蚀程度不大于0.5mm,长度不大于1.5m的钢管端部弯曲的偏差不应大于5mm,长度在4~6.5m范围内的钢管端部弯曲偏差不应大于20mm。
2.2 平面布置
14#地块的1#~4#楼以及17#地块的1#~7#楼的花篮式悬挑脚手架平面布置如表1所示。
表1 花篮式悬挑脚手架平面布置
2.3 构造设计
花篮式悬挑脚手架的型钢挑梁由16#工字钢组成,根据不同用途分为普通型、直型、斜型、阳角型四种。斜拉杆由直径为20mm的钢拉杆拉结,钢拉杆斜上端通过螺栓固定在建筑物上部结构,下部吊耳与型钢挑梁相连结。型钢挑梁由螺栓固定在结构上,型钢布设间距不大于1.5m。外脚手架立杆套在悬挑架型钢上的移动定位桩通过拉墙钢管连墙件与结构相连,组成一个整体悬挑脚手架供施工人员操作使用。
工字钢长度小于1.8m时使用单吊耳,工字钢长度大于等于1.8m时使用双吊耳,阴阳角以及局部的立杆搭设困难时,在搭设部位采用长度3.0m的工字钢撑在立杆的底部,悬挑的工字钢上方采用U型螺栓固定。花篮式悬挑脚手架剖面布置如图1所示。
图1 花篮式悬挑脚手架剖面布置图
花篮式悬挑脚手架中成品悬挑梁、中间花篮、筒预埋管、以及移动定位桩实际加工图片如图2~图5所示。
图2 成品悬挑梁
图3 中间花篮
图4 筒预埋管
图5 移动定位桩
2.4 搭设施工
搭设花篮式悬挑脚手架时,首先对搭设场地进行测量定位,定位结束后,根据悬挑梁的布置图对螺栓套管进行预埋工作。预埋时要保证预埋件和模板之间紧贴,避免留缝,以防止振捣的混凝土流入预埋管内,并且要保证同一根梁的预埋件保持同平。预埋件安装完毕后开始安装悬挑梁,双头螺杆要在混凝土或砂浆达到强度后进行安装,螺杆总长225mm,外露60mm,外露长度在60mm以下为安全连接,并且安装双头螺杆时的扭力要尽可能考虑周围混凝土的强度,以免墙面破裂。悬挑梁布置在相应的悬挑层,混凝土强度在12MPa以上时方可安装,再在梁上安装100~150mm、外径Φ25的移动定位桩,供后期脚手架立杆套在其上。在悬挑层的上一层混凝土浇筑前,将斜拉杆“上端拉接点”的预埋件(150mm长)布置好。安装脚手架时,立杆的对接接头要错开设置,并且两根相邻立杆接头不得设在同跨内,不同跨的相邻立杆接头在高度方向错开的距离要大于等于500mm,每个接头中心距离主节点要小于等于步距的1/3。纵向水平杆设置在立杆内侧,横向水平杆外伸150mm,每个节点设置1根。外侧立面设连续剪刀撑,并由底部到顶连续设置,剪刀撑斜杆用旋转扣件固定。
2.5 安全监测
为了确保花篮悬挑架在施工过程中的安全性,对脚手架和悬挑梁的形变和沉降进行合理监测,监测点设置间距不超过20m。监测点设置在立杆1.2m标高处,固定观测标准点在坚固基础上设置,宜采用钢钉或钢筋头在混凝土中预埋;柱或混凝土墙边的监测点,可用钢钉直接钉入浇筑好的混凝土上。
3 花篮式悬挑脚手架应用经验
中交未来科创城综合开发项目第五标段项目属危大工程,我们的实践获得如下经验:
(1)要提前对悬挑楼层的高强螺栓、塔吊附着、室外电梯、连墙件等部位孔洞的留设位置进行检测,以确保位置准确。预留的预埋孔洞要避开各类管线、线盒,同时,多处存在的空调板及悬挑板增大了工字钢的悬挑长度。
(2)需综合考虑悬挑架悬挑楼层及层数,通过计算满足结构承载力。
(3)根据总体工期计划合理安排材料分批进场,现场场地狭小需合理码放材料,材料的周转需满足要求,在确保进度和安全的情况下,节约成本。
(4)悬挑梁在布置的过程中提前考虑施工电梯和塔吊附着,避免造成相互冲突;不同长度的悬挑工字钢需配置不同规格的上拉杆,严格按照计算书进行配置;悬挑架在布置过程中,严禁超过18m。
4 结束语
综上所述,本文结合雄安新区未来科创城开发项目第五标段工程,详细分析了花篮式悬挑脚手架的应用。通过熟练应用构件选型、平面布置、构造设计、搭设施工以及安全监测等技术,保证了花篮式悬挑脚手架的安全性和稳定性,有效提升了项目建设的安全和效率。其实践中获得的经验可供类似工程参考。