套埋螺桿固定懸挑腳手架陽角型鋼的施工方法研究

程勇俊,楊麗芳,章旭江

(1.浙江新華建設有限公司,浙江 永康 321300;2.浙江省東陽第三建筑工程有限公司,浙江 東陽 322100)

1 工程概況

本工程位于浙江省東陽市廣福路以北,人民北路以東,由7#～16#樓及地下車庫組成,工程總建筑面積142 650 m2。工程建筑高度最高為81.15 m,外腳手架采用型鋼懸挑外架,建筑陽角部位型鋼懸挑計劃采用混凝土墻柱內預埋型鋼,因為該部位鋼筋密集,不利于型鋼預埋[1-3]。為解決該施工難題,經過多方案比選,決定采用通過對拉螺桿、專用連接件將陽角懸挑型鋼與建筑主體結構連接的施工方法。該方法可避免切斷結構鋼筋,無安裝焊接作業,安全可靠，施工快捷，經濟實用,從而提高了陽角部位結構主體的施工質量。

2 套埋螺桿固定懸挑腳手架陽角型鋼的設計方案

2.1 設計原理

在建筑物陽角部位現澆柱、墻構件中預埋套管,利用對拉螺桿及專用連接件將懸挑型鋼與主體結構可靠固定,以此種方法代替傳統的墻柱內預埋型鋼或預埋鋼板后焊接型鋼的方法。其工藝原理示意圖見圖1。

圖1 工藝原理示意圖

2.2 制作工藝流程

制作工藝流程見圖2。

圖2 工藝施工流程

2.3 操作要點

1)墻柱鋼筋綁扎完成后,將兩根鋼套管以建筑物外側陽角及內側陰角(剪力墻)或陽角(框架柱)為軸對稱設置,水平間距90 mm,見圖3。

鋼套管預埋高度一般應設置在型鋼腳手架懸挑層樓板底標高下100 mm左右。同時,連接件還應避開框架梁。預埋鋼套管應保證位置準確、牢固。

圖3 鋼套管預埋圖

2) 專用連接件A、B、C制作。

鋼材選用Q235級鋼,連接件可周轉使用。為便于現場螺栓穿孔及應對不可避免的預埋偏差,螺栓孔采用矩形構造,見圖4。

制作要求如下：①連接件A、B、C鋼板厚度為10 mm，鋼板連接的焊縫高度均為8 mm；②工字鋼腹板與連接件A連接的焊縫高度為6 mm,工字鋼翼緣板與連接件A連接的焊縫高度為8 mm；③焊縫均為通長滿焊,焊縫質量達到二級焊縫要求。

圖4 連接件詳圖

3)陽角懸挑型鋼制作。

連接件A與型鋼焊接須在地面或工廠內焊接,以保證焊接質量。焊接須滿焊,焊縫質量達到二級焊縫要求。

4)陽角懸挑型鋼就位、穿螺桿。

墻柱側模拆除后,待混凝土強度達到40%后,開始就位懸挑型鋼及對拉螺桿。借助塔吊等起重設備,將陽角懸挑型鋼吊裝至設計標高,對拉螺桿由建筑物外側對穿至內側(外側為固定頭螺母),見圖5。

圖5 外部連墻件安裝

5)內側連接件B、C安裝。

懸挑型鋼就位、螺桿對穿后,在建筑物內側兩根螺桿上套上連接件B(陽角為框架柱時)或連接件C(陽角為剪力墻時),并采用雙螺母擰緊,擰緊力矩不得小于150 N·m。

6)懸挑架的搭設、拆除。

懸挑型鋼固定完畢后,按照腳手架專項施工方案搭設上部架體,使用完畢后拆除架體及型鋼。型鋼及連接件可多次周轉使用。

7)特殊部位的處理。

按圖1工藝原理示意圖所示,框架柱應為正方形截面,剪力墻兩個方向的墻肢應等寬。如不滿足上述條件,則需要做特殊處理。

①當建筑物陽角為框架柱且框架柱不等邊時,螺桿與連接件存在角度差,采用加楔形墊板解決,見圖6。

圖6 框架柱不等邊處構造圖

②當建筑物陽角為剪力墻且剪力墻兩個方向的墻肢不等寬時,可采用在剪力墻較薄墻肢側加墊鋼板補足剪力墻厚度差的方式來處理,見圖7。

圖7 剪力墻不等厚處構造圖

3 效益分析

1)施工方便快捷、安全可靠,工具設備簡便,施工速度快,工藝技術便于掌握,對外界干擾少,施工過程無噪聲、無現場焊接,有利于安全文明施工。

2)型鋼、螺桿及固定連接件可在多個工程重復使用,攤銷成本低。專用連接件堅固耐用,使用過程中維護成本低。

3)采用傳統施工方法和采用本工法的經濟效益上主要區別為用鋼量不同,以下僅以用鋼量為指標進行效益分析,周轉次數按5次計算。

①采用墻柱內預埋型鋼,所需鋼材用量為:

2.2 m×0.020 5 t/m×5次=0.045 1t×5次=0.23 t

②采用本工法,所需鋼材為：

連接件A質量8.62 kg；連接件B質量5.01 kg；連接件C質量4.32 kg；1.7 m工字鋼質量34.85 kg；螺桿兩根(按700 mm長考慮)質量6.77 kg。

框架柱部位時：8.62+5.01+6.77+34.85=55.25 kg=0.055 t

剪力墻部位時：8.62+4.32+6.77+34.85=54.56 kg=0.055 t

兩種施工方法用鋼量相比較：螺桿與專用連接件固定連接/預埋型鋼連接=0.055/0.23=24%；當螺桿與專用連接件周轉5次時,可節約鋼材75%左右。

4 結 語

本工程懸挑外架陽角部位型鋼采用套埋螺桿進行固定,有效地解決了結構陽角部位因預埋型鋼造成的鋼筋偏位,混凝土澆筑質量無法得到保證等問題,從而提高了工程的施工質量,且經濟效益及社會效益顯著。