花籃拉桿式懸挑架技術(shù)研究及應(yīng)用

李佛

中鐵十一局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司 湖北 武漢 430064

1 引言

傳統(tǒng)型懸挑鋼梁在樓面錨固，懸挑鋼梁須穿過外墻，懸挑層需在墻面預(yù)留洞口，且懸挑鋼梁還影響部分后續(xù)作業(yè)，墻面還需再次封補(bǔ)[1]；花籃拉桿式懸挑架的工字鋼梁由抗剪高強(qiáng)螺栓連接在構(gòu)筑物上，懸挑腳手架梁長(zhǎng)比傳統(tǒng)懸挑腳手架梁長(zhǎng)縮短約二分之一以上，可有效降低成本，對(duì)懸挑層后續(xù)作業(yè)基本不影響，而且無(wú)需墻面預(yù)留洞口，不存在再次封補(bǔ)，降低外墻滲水的質(zhì)量隱患，縮短了技術(shù)間歇，縮短了工期[2]。

2 技術(shù)重難點(diǎn)分析

(1) 本工程高層裝配式建筑住宅樓，結(jié)構(gòu)形式為裝配式-剪力墻結(jié)構(gòu)，各單位工程大致類似，陽(yáng)臺(tái)部位懸挑板較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，爬架無(wú)法往上提升，使得懸挑腳手架各細(xì)部節(jié)點(diǎn)不易處理。其主要內(nèi)容是本工程的控制重點(diǎn)。

(2) 住宅樓屋頂外立面層次感較多，成不規(guī)則形狀，懸挑腳手架型鋼梁排布難度較大，陽(yáng)角位置懸挑工字鋼與結(jié)構(gòu)不垂直布置，工字鋼的制作及工字鋼與埋板的角度控制是本分項(xiàng)工程的難點(diǎn)。

(3) 本工程兩電梯之間裝飾梁與連廊之間均無(wú)樓板，懸空跨度5m左右，工字鋼懸挑需單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)工字鋼上需要設(shè)置防護(hù)平臺(tái)，是本工程支架控制的重點(diǎn)。

3 懸挑設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 上拉桿懸挑方案及技術(shù)參數(shù)

表1 上拉桿式懸挑腳手架基本參數(shù)(扣件式)

本工程各樓棟可調(diào)拉桿式懸挑布置圖詳見附圖

圖1 住宅樓屋頂懸挑架布置平面示意圖

3.2 天井處懸挑梁方案技術(shù)參數(shù)

(1) 天井處懸挑梁采用18#工字鋼，工字鋼總長(zhǎng)9m，間距900mm，裝飾梁外側(cè)懸挑端長(zhǎng)度1250mm，工字鋼分別擱置在兩電梯間的裝飾梁和連廊上，采用φ20U型螺栓預(yù)埋在梁板中錨固。

近年貴州省骨干水源工程建設(shè)投資增長(zhǎng)迅速，但主要依靠各級(jí)財(cái)政投入，尚未建立多元化、多層次、多渠道的投融資政策體制機(jī)制。國(guó)務(wù)院 《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)貴州經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展的若干意見》（國(guó)發(fā)〔2012〕2號(hào)文件）明確要求全面實(shí)施“三位一體”規(guī)劃，到 2020年貴州省工程供水能力達(dá)到 159.4億m3。2011—2020年，貴州骨干水源工程建設(shè)資金需求949.5億元，需要建立骨干水源工程建設(shè)投入穩(wěn)定增長(zhǎng)機(jī)制，以確保如期完成“三位一體”綜合規(guī)劃提出的骨干水源工程建設(shè)目標(biāo)。

(2) 在天井工字鋼上橫向每300mm鋪設(shè)1根50×100mm方木，并在方木上滿鋪12mm厚木板，并與方木釘牢，作為工人作業(yè)防護(hù)平臺(tái)[3]。

(3) 工字鋼錨固U型螺栓采用φ20mm圓鋼，裝飾梁上埋設(shè)1個(gè)，連廊上埋設(shè)2個(gè)，工字鋼與U型螺栓之間采用木楔塞緊。

4 花籃拉桿式懸挑腳手架施工技術(shù)

4.1 上拉桿懸挑型鋼梁及其制作

4.1.1 懸挑型鋼梁

上拉桿懸挑型鋼梁常規(guī)采用18號(hào)工字鋼，材料自身有較為穩(wěn)定的的安全性。根據(jù)前期設(shè)計(jì)的施工圖將工字鋼進(jìn)行標(biāo)記，分段切割成所需的尺寸。梁長(zhǎng)一般為：外立桿距建筑物的距離M再加十公分的安全距離。(見圖2)

圖2 懸挑型鋼加工尺寸

4.1.2 連接鋼板

與建筑物緊貼的鋼板采用十毫米厚的連接鋼板。焊接在懸挑工字鋼梁端部與建筑結(jié)構(gòu)連接處及上拉桿懸挑型鋼梁斜拉桿連接處。(見圖3)

圖3 連接鋼板的仰視與尺寸

4.1.3 花籃螺栓斜拉桿

斜拉桿及花籃螺栓斜拉桿是懸挑腳手架中的最主要的一種受力結(jié)構(gòu)，使用直徑二十公分的鋼筋加工制做。斜拉桿中間用花籃螺絲連接分兩部分構(gòu)成(見圖4)。根部利用扁橢圓形鋼板分別與工字鋼鋼梁與建筑結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行焊接連接。

圖4 花籃螺絲的樣式與尺寸

4.2 樓層梁、墻內(nèi)預(yù)埋螺栓洞

根據(jù)定位要求在外框架梁上預(yù)埋預(yù)埋件，長(zhǎng)180mm的用于預(yù)埋在墻、梁上；短150mm的用于預(yù)埋在上拉桿。

1)安裝預(yù)埋件為保證定位精準(zhǔn)，本工藝配套有專用“臨時(shí)固定螺桿”來(lái)進(jìn)行加固，確保混凝土澆筑過程中預(yù)埋件不會(huì)產(chǎn)生偏位。混凝土澆筑后，拆側(cè)模板前，需拆除能周轉(zhuǎn)的配件。

2)為保證新型懸挑承力架安裝后的整體美觀，上拉桿、懸挑梁這兩項(xiàng)預(yù)埋件的設(shè)置，均應(yīng)盡可能設(shè)置在相對(duì)同一立面。為提高預(yù)埋件的使用安全，確保預(yù)埋件的受力最大化，所有預(yù)埋件位置的設(shè)置，應(yīng)在砼澆搗面往下 10cm 至 20cm 處的范圍內(nèi)為最佳預(yù)埋位置。

3)對(duì)于懸挑結(jié)構(gòu)(如：陽(yáng)臺(tái))，在預(yù)埋前，施工員需嚴(yán)格檢查懸挑結(jié)構(gòu)的配筋布設(shè)鋼筋。

4)預(yù)埋件預(yù)埋過程中需要注意的事項(xiàng)：

a每根懸挑梁，在外側(cè)模板上開兩個(gè)Φ1.25cm 的圓孔，再通過配套專用的螺桿臨時(shí)固定，確保混凝土澆筑過程中預(yù)埋件不會(huì)產(chǎn)生偏位。

b預(yù)埋件安裝時(shí)，需確保預(yù)埋件與模板接觸面的無(wú)縫隙緊貼，防止砼澆搗時(shí)，混凝土漿水滲入到預(yù)埋件的管內(nèi)部。

c預(yù)埋件安裝完畢后，砼澆搗時(shí)，嚴(yán)禁振動(dòng)棒直接與預(yù)埋件接觸，以確保預(yù)埋件不被損壞或發(fā)生偏移。

4.3 懸挑型鋼梁安裝

(1) 混凝土澆筑完成后可及時(shí)拆除外墻部位模板(待混凝土強(qiáng)度等級(jí)滿足驗(yàn)算值后)，將預(yù)留好的螺栓孔根據(jù)布置圖做好標(biāo)記并清理出來(lái)，與懸挑梁接觸的結(jié)構(gòu)面平整，如若不平整則必須進(jìn)行修補(bǔ)，使連接鋼板與建筑結(jié)構(gòu)面接觸良好，滿足受力均勻等條件，不出現(xiàn)歪扭等現(xiàn)象[4]。

圖5 下層腳手架支撐

(2) 根據(jù)施工圖紙將連接鋼板用兩個(gè)8.8級(jí)M20的高強(qiáng)螺栓與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，由于上部建筑結(jié)構(gòu)還未建設(shè)，不能利用斜拉桿將型鋼梁與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，故需要先將懸挑型鋼梁外側(cè)端部擱置在下部結(jié)構(gòu)已有的腳手架上。在進(jìn)行懸挑型鋼梁安裝時(shí)的外側(cè)端不需往上翹兩公分，可避免上部腳手架在型鋼梁上安裝時(shí)，懸挑型鋼梁頭出現(xiàn)下垂的，容易造成安全事故的現(xiàn)象。

4.4 水平連接梁、移動(dòng)式定位樁安裝

為保證所有懸挑型鋼梁在同一水平面上，保證架體安全，采用12#槽鋼作為水平連接梁將型鋼梁進(jìn)行焊接固定，型鋼梁上立桿位置采用移動(dòng)式鋼管固定器作為立桿的底座，以防止立桿側(cè)滑移，移動(dòng)式定位樁可以在型鋼梁上移動(dòng)來(lái)控制立桿間的距離。(見圖6)

圖6 水平連梁、鋼管固定器

4.5 斜拉桿的施工

(1) 待上層混凝土澆筑完后達(dá)拆模強(qiáng)度后，拆除梁部側(cè)模，將高強(qiáng)螺栓從預(yù)埋套管中由內(nèi)往外穿出并加墊片進(jìn)行固定，并將斜拉桿的上端部與高強(qiáng)螺栓用雙螺母加墊片牢固固定。

(2) 將下拉桿與工字鋼上的耳板用高強(qiáng)螺栓加墊片進(jìn)行初步固定，待上拉桿伸入后牢固固定。(見圖7)

圖7 上拉桿與建筑物拉結(jié)剖面圖及下拉桿及連接板平面圖

(3) 上斜拉桿進(jìn)行卸荷，上斜拉桿下拉點(diǎn)作用于鋼梁上。上拉點(diǎn)作用于預(yù)埋的高強(qiáng)螺栓預(yù)埋環(huán)上，斜拉桿通過500mm長(zhǎng)的可調(diào)節(jié)上拉桿進(jìn)行拉緊，擰緊扭力矩須達(dá)30N·m，將花籃拉桿式螺栓孔與下拉桿絲扣進(jìn)行對(duì)接并不斷進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，然后松開耳板螺絲，將螺栓伸入到上拉桿絲扣同樣進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，直至扭轉(zhuǎn)牢靠擰不動(dòng)為止，然后用工具將花籃螺栓旋轉(zhuǎn)至下拉桿耳板與懸挑型鋼梁耳板調(diào)整，使其恰好能夠伸入高強(qiáng)螺栓后，及時(shí)穿上螺栓并擰緊螺栓。

(4) 待前面工序全部完成厚，再利用輔助工具將花籃螺栓旋轉(zhuǎn)至扭轉(zhuǎn)牢靠，確認(rèn)斜拉桿扭牢靠后，調(diào)節(jié)斜拉桿中間的的花籃螺絲，使斜拉桿均勻受力，達(dá)到平衡條件。

(5) 帶花籃拉桿式懸挑型鋼梁上部腳手架搭設(shè)完成后，及時(shí)做好封閉處理。

圖8 花籃螺桿緊固、懸挑架內(nèi)立面圖

5 結(jié)論

(1) 保證了下部樓層外墻正常抹灰施工。

(2) 利用高強(qiáng)螺栓與已有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行牢靠連接上，無(wú)需在建筑結(jié)構(gòu)上進(jìn)行洞口預(yù)留，方便了室內(nèi)外的精益建造各項(xiàng)工序穿插施工及裝修，也能最大限度的避免后續(xù)預(yù)留洞口處理不當(dāng)出現(xiàn)的滲水隱患；懸挑型鋼梁可實(shí)現(xiàn)工廠化定制生產(chǎn)，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)直接上樓安裝，節(jié)約了時(shí)間，提高了安全系數(shù)。

(3) 懸挑型鋼梁長(zhǎng)度均定型化，便于安裝和拆除，大大減少安裝風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也便于存放，周轉(zhuǎn)效率更高。