淺談拉桿式型鋼懸挑鋼管腳手架施工技術(shù)

孫犁坷

(四川省建筑機(jī)械化工程有限公司,四川成都 610051)

中海華陽(yáng)街道香山村二組住宅、商業(yè)及配套設(shè)施項(xiàng)目位于成都市天府新區(qū)華陽(yáng)街道辦事處香山村二組，地塊東側(cè)蜀州路在建，地塊北側(cè)南側(cè)及西側(cè)規(guī)劃市政道路，施工出入口位于地塊南側(cè)中段，經(jīng)代建綠地至武漢路東路市政主干道。該項(xiàng)目規(guī)劃占地面積：64 206.3 m2；總建筑面積18.8×104m2，其中地下室約5×104m2(地下1層)，地上建筑面積約13×104m2。2棟24層高層+3棟10層小高層+17棟7層疊拼+2棟2層商業(yè)。該項(xiàng)目裝飾架采用拉桿式型鋼懸挑鋼管腳手架。

1 拉桿式型鋼懸挑鋼管腳手架概況

所謂拉桿式型鋼懸挑鋼管腳手架是指懸挑鋼管外腳手架主梁型鋼根部采用螺栓穿過(guò)主體結(jié)構(gòu)(梁或剪力墻等)與之相連接固定，外側(cè)通過(guò)斜拉桿將型鋼梁與主體結(jié)構(gòu)相拉結(jié)的方式。

中海華陽(yáng)街道香山村二組住宅、商業(yè)及配套設(shè)施項(xiàng)目21#、22#樓地上24層，層高3.1 m。根據(jù)工程特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、樓層高度、施工進(jìn)度安排等的要求，采用拉桿式型鋼懸挑鋼管腳手架，從13層起每6層懸挑一道，每道懸挑腳手架高度為18.6 m。

2 施工工藝技術(shù)

2.1 腳手架技術(shù)參數(shù)

(1)架體搭設(shè)參數(shù)。腳手架采用單立桿雙排鋼管腳手架，內(nèi)側(cè)立桿距結(jié)構(gòu)外邊緣350 mm,內(nèi)外立桿間距800 mm(通常參考腳手板寬度選定),縱向間距1.50 m，水平桿步距1.80 m。工字鋼上翼緣正對(duì)立桿位置焊接φ25 mm定位鋼筋，長(zhǎng)度150 mm。

(2)連墻件。腳手架與建筑物之間通過(guò)連墻拉結(jié)。連墻件橫豎向順序排列、均勻布置、與架體和結(jié)構(gòu)立面垂直，并靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300 mm，并宜呈水平設(shè)置，當(dāng)不能水平設(shè)置時(shí)，與腳手架連接的一端應(yīng)下斜連接，不應(yīng)采用上斜連接，盡量靠近主節(jié)點(diǎn)。連墻桿伸出扣件的長(zhǎng)度應(yīng)大于100 mm。底層第一步縱向水平桿處開(kāi)始設(shè)置連墻件，當(dāng)該處設(shè)置有困難時(shí)，應(yīng)采用其他可靠措施固定。

連墻件按兩步三跨設(shè)置菱形拉結(jié)點(diǎn)，當(dāng)腳手架離地面高度50～100 m時(shí)按兩步兩跨設(shè)置連墻件。拉結(jié)點(diǎn)在腳手架頂部處每跨設(shè)置連墻件。一字形、開(kāi)口型腳手架兩側(cè)的開(kāi)口端隨層設(shè)置連墻件，且上下間距不得大于4 m(本工程連墻件的垂直間距按層高設(shè)置為3.1 m)。

(3)剪力撐。懸挑架的外立面剪刀撐應(yīng)自下而上連續(xù)設(shè)置。在腳手架轉(zhuǎn)角處、施工升降機(jī)的開(kāi)口處、卸料平臺(tái)開(kāi)口處設(shè)置“之”字型加強(qiáng)桿，保證架體的穩(wěn)定性。

2.2 腳手架搭設(shè)工藝流程

施工圖設(shè)計(jì)→懸挑鋼梁及構(gòu)件制作→樓層梁、墻內(nèi)預(yù)埋螺栓洞→安裝懸挑鋼梁→安裝上懸鋼筋斜拉桿→立桿定位點(diǎn)設(shè)置→縱向掃地桿→立桿→橫向掃地桿→橫向水平桿→縱向水平桿(格柵)→剪刀撐→連墻件→鋪腳手板→扎防護(hù)欄桿→扎安全網(wǎng)。

2.3 施工方法及操作要求

2.3.1 施工圖設(shè)計(jì)

(1)根據(jù)房屋建筑的外形及高度等情況確定懸挑型鋼梁固定的部位。

(2)根據(jù)已有結(jié)構(gòu)的邊梁，確定懸挑型鋼梁的布置位置以及懸挑長(zhǎng)度，懸挑型鋼梁的間距不超過(guò)1.5 m。當(dāng)懸挑長(zhǎng)度大于 1.8 m以及主梁上部設(shè)置聯(lián)梁時(shí)設(shè)置兩根上斜拉桿。

(3)根據(jù)已有結(jié)構(gòu)梁寬度或板墻的厚度確定高強(qiáng)螺栓的長(zhǎng)度尺寸，高強(qiáng)度螺栓的長(zhǎng)度一般為結(jié)構(gòu)尺寸加100 mm。高強(qiáng)度螺栓為M20 mm，強(qiáng)度級(jí)別為A8.8級(jí)。

(4)根據(jù)結(jié)構(gòu)的層高及懸挑型鋼梁長(zhǎng)度確定上懸斜拉桿的長(zhǎng)度。上懸斜拉桿的長(zhǎng)度可通過(guò)斜拉桿上的花籃螺栓進(jìn)行長(zhǎng)度的適當(dāng)調(diào)節(jié)。

2.3.2 懸挑型鋼梁及構(gòu)件的制作

(1)螺栓套管的預(yù)埋。在懸挑層樓面澆筑混凝土前，對(duì)照懸挑型鋼梁平面布置圖，復(fù)核穿墻螺栓位置。根據(jù)構(gòu)造要求在建筑物外邊緣陽(yáng)角處用尺量出內(nèi)外立桿離墻距離，并做好標(biāo)記；用鋼卷尺拉直，分出立桿位置，并用記號(hào)筆點(diǎn)出立桿標(biāo)記,并焊接定位鋼筋；預(yù)埋套管必須準(zhǔn)確定位。

(2)懸挑型鋼梁。懸挑型鋼梁采用16#工字鋼，工字鋼具有較好的穩(wěn)定性。根據(jù)施工圖紙將工字鋼切割成需要的長(zhǎng)度。本工程主要懸挑主梁長(zhǎng)為1 300 mm、2 400 mm。

(3)連接鋼板。連接鋼板一般采用厚度為10 mm的Q235鋼板。主要在有懸挑型鋼根部與原結(jié)構(gòu)連接，采用A8.8 M20的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行緊固，螺栓用雙螺帽，設(shè)置100 mm×100 mm×10 mm的鋼墊板，墊板與螺帽之間增設(shè)配套彈簧墊圈，且施工當(dāng)中通過(guò)扳手將雙螺帽擰緊，螺桿應(yīng)露出螺母不少于3扣和10 mm。

(4)斜拉桿及花籃螺栓。斜拉桿是懸挑架體中的重要受力構(gòu)件之一，由工廠加工成型花籃螺栓，要求其設(shè)計(jì)強(qiáng)度值大于最大拉桿軸向拉力。斜拉桿分兩段構(gòu)成中間用花籃螺絲連接。端部焊接連接鋼板分別與型鋼梁與原結(jié)構(gòu)邊梁(或剪力墻)相連接。并在使用期間巡視，檢查吊桿松緊度，保證拉桿受力均勻一致。

(5)樓層邊梁、墻內(nèi)預(yù)埋高強(qiáng)螺栓洞。預(yù)埋螺栓洞采用PVC管，內(nèi)徑比高強(qiáng)螺栓的直徑大2 mm。預(yù)埋PVC管時(shí)事先彈好水平線(xiàn)，將PVC管預(yù)埋在統(tǒng)一高度，一般結(jié)構(gòu)板底向下8 cm為螺栓孔中心位置，將PVC管與邊梁或剪力墻內(nèi)的水平鋼筋連接牢固，以免振搗混凝土?xí)r將其振搗偏位。

2.3.3 懸挑型鋼梁安裝

(1)待結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成后拆除外墻模板，將預(yù)留的螺栓孔洞找出并清理干凈，如果懸挑型鋼梁安裝部位結(jié)構(gòu)面不平整，則必須修補(bǔ)平整，這樣才能使連接鋼板與結(jié)構(gòu)面充分接觸，受力均勻。

(2)根據(jù)施工圖紙將懸挑型鋼梁根部用兩個(gè)8.8級(jí)M20的高強(qiáng)螺栓與結(jié)構(gòu)相連，此時(shí)由于上部結(jié)構(gòu)沒(méi)有完成不能進(jìn)行上懸斜拉，所以需先將懸挑型鋼外側(cè)端部擱置在下層部位的腳手架立桿上的可調(diào)頂托托板內(nèi)。安裝時(shí)懸挑型鋼的外端上翹5 mm，可減少上部架體安裝后，懸挑型鋼梁頭下垂現(xiàn)象。

2.3.4 水平聯(lián)梁安裝

主樓陽(yáng)角處，懸挑梁無(wú)法按設(shè)計(jì)間距時(shí)，用聯(lián)梁進(jìn)行橫向連接，聯(lián)梁與主梁的連接焊縫高度不小于5 mm，立桿按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行搭設(shè)，并在立桿位置焊φ25 mm短鋼筋作為立桿的定位筋，以防止立桿滑動(dòng)。

2.3.5 斜拉桿的安裝

(1)待上層的主體結(jié)構(gòu)完成以后，及時(shí)進(jìn)行斜拉桿的安裝。

(2)安裝時(shí)選用長(zhǎng)度合適、螺牙旋向一正一反的兩段拉桿用花籃螺絲連接。再將拉桿的一端用一個(gè)8.8級(jí)M20高強(qiáng)度螺栓與結(jié)構(gòu)連接，另一端與懸挑型鋼梁端部連接。

(3)拉桿與結(jié)構(gòu)連接的高強(qiáng)度螺栓采用雙螺帽，設(shè)置10mm厚鋼墊板，墊板與螺帽之間增設(shè)配套彈簧墊圈，將雙螺帽擰緊。

(4)上部斜拉桿連接完成后調(diào)節(jié)中部的花籃螺絲，使拉桿均勻受力。

(5)當(dāng)懸挑型鋼梁長(zhǎng)度為2.4 m時(shí)，懸挑型鋼梁上設(shè)置兩根上懸斜拉桿。

2.3.6 懸挑梁定位

定距定位，放樣懸挑梁位置并做好標(biāo)記。懸挑梁必須保證有足夠的錨固強(qiáng)度和截面抗屈曲能力，懸挑長(zhǎng)度應(yīng)按設(shè)計(jì)確定。普通主梁懸挑時(shí)，立桿直接支承在懸挑梁上，水平懸挑梁的縱向間距與上部腳手架立桿的縱向間距相同；上部腳手架立桿與挑梁支承結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠的定位連接措施，以確保上部架體的穩(wěn)定。通常采用在挑梁或縱向聯(lián)粱上焊接長(zhǎng)150 mm、直徑φ25 mm的鋼筋，立桿套在其上，并同時(shí)在立桿下部設(shè)置掃地桿。

2.3.7 懸挑梁布置

2.3.7.1 普通部位

懸挑工字鋼梁設(shè)置在結(jié)構(gòu)邊梁上，本工程外圍邊梁均為550 mm高，板下梁腹凈高足夠錨固鋼板，頂板模板支設(shè)完成后，梁外模合模前，根據(jù)懸挑腳手架平面布置圖，在模板面上精確放出定位線(xiàn)，懸挑前高強(qiáng)螺栓套管預(yù)埋采用φ22 mm PVC管預(yù)埋，兩頭用膠帶封閉，埋入鋼筋綁扎梁、墻柱中固定。1 300 mm懸挑腳手架剖面圖見(jiàn)圖1。

圖1 1300 mm懸挑腳手架剖面(單位:mm)

2.3.7.2 結(jié)構(gòu)外邊線(xiàn)內(nèi)凹處

標(biāo)準(zhǔn)層南側(cè)中間區(qū)域結(jié)構(gòu)內(nèi)凹，懸挑長(zhǎng)度達(dá)到2 400 mm，每個(gè)懸挑主梁均需采用兩根拉桿與結(jié)構(gòu)相連。2 400 mm多排懸挑腳手架剖面圖見(jiàn)圖2。

圖2 2400 mm多排懸挑腳手架剖面(單位:mm)

2.3.7.3 建筑結(jié)構(gòu)陽(yáng)角部位

主樓陽(yáng)角處，懸挑梁無(wú)法按設(shè)計(jì)間距設(shè)置時(shí)，用聯(lián)梁進(jìn)行橫向連接，立桿按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行搭設(shè)，主梁與鋼板連接件焊接處周?chē)鷿M(mǎn)坡口焊，焊縫高度不低于8 mm；主梁與聯(lián)梁連接處周圈滿(mǎn)焊，焊縫高度不低于5 mm；主梁均采用16#工字鋼，工字鋼凈挑出1.3 m(局部挑出長(zhǎng)度2 400 mm)，工字鋼根部與10 mm厚200 mm×300 mm Q235鋼板焊接，角焊縫高度hf≥8mm，加工必須由具備相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行。鋼板與外墻面(梁)穿孔，采用不少于2個(gè)A8.8級(jí)M20螺栓連接。 主梁必須安裝在主體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上,不得安裝在二次結(jié)構(gòu)或構(gòu)造柱上。陽(yáng)臺(tái)、建筑物轉(zhuǎn)角處工字鋼采用焊接成的L型鋼板固定于結(jié)構(gòu)上。

上吊板、下吊板和耳板分別采用10 mm厚100 mm×250 mm、 100 mm×200 mm和120 mm×125 mm Q235鋼板焊接，角焊縫高度hf≥8mm，焊接長(zhǎng)度按大樣確定，加工必須由具備相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行。

2.3.8 立桿設(shè)置

(1)立桿采用對(duì)接扣件連接，立桿與縱向水平桿采用直角扣件連接。接頭位置交錯(cuò)布置，兩個(gè)相鄰立桿接頭避免出現(xiàn)在同步同跨內(nèi)，并在高度方向錯(cuò)開(kāi)的距離不小于50 cm；各接頭中心距主節(jié)點(diǎn)的距離不大于步距的1/3。

(2)每根立桿底部應(yīng)套在定位鋼筋上，并且必須設(shè)置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200 mm處立桿上。橫向掃地桿亦應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方立桿上。

(3)立桿與縱向水平桿交點(diǎn)處設(shè)置橫向水平桿，兩端固定在立桿上，以形成空間結(jié)構(gòu)整體受力。

2.3.9 其他要求

安裝懸挑梁時(shí)，對(duì)應(yīng)的主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于10 MPa;搭設(shè)腳手架時(shí)，對(duì)應(yīng)的主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于15 MPa。

3 結(jié)束語(yǔ)

在工程中采用拉桿式型鋼懸挑鋼管腳手架施工技術(shù)，不會(huì)影響懸挑層的外墻砌體施工；外墻無(wú)需開(kāi)洞,可大大減少因修補(bǔ)洞口而引起外墻滲漏的隱患；拉桿用花籃套筒緊固,比鋼絲繩更容易保證其受力狀態(tài),且拉桿上端預(yù)埋PVC套管,無(wú)需在模板上開(kāi)洞；在疊合樓板施工過(guò)程中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更為顯著；本方法與傳統(tǒng)的挑梁式懸挑鋼管腳手架相比,型鋼用量節(jié)約一半以上,而且各構(gòu)件可定型化制作,可周轉(zhuǎn)次數(shù)多,既節(jié)省成本,又美觀實(shí)用,符合綠色施工要求。