外腳手架新型連墻件施工技術應用研究

韋曉東

肥東縣重點工程建設管理中心 安徽 合肥 230000

引言

按照相關規(guī)范的要求，對于高度小于24m的單排與雙排腳手架，建議和建筑主體結構之間實現(xiàn)剛性連接；而對于高度超過24m的雙排腳手架，必須和建筑主體結構之間實現(xiàn)剛性連接。連接時使用的連墻件要能承受足夠的拉力與壓力。由于規(guī)范并沒有對連接件具體做法提出明確要求，所以出現(xiàn)了很多做法，不同做法的原理、優(yōu)缺點及適用范圍均不相同，但就目前來看，現(xiàn)在常用的很多傳統(tǒng)連墻件都存在很大的問題，無法適應建筑施工及其未來發(fā)展，亟須提出一種全新的連墻件及其做法。

1 傳統(tǒng)連墻件

在扣件式鋼管腳手架中使用的傳統(tǒng)連墻件及其做法有以下幾種：

1.1 拉撐結合法

通過鋼筋預埋和腳手架拉結，并利用水平鋼管為主體結構提供支撐。該方法成本較低，且無需進行后補洞，常用于多層建筑，但其承載力相對較差，與剛性連接相比，橫向剛度較弱，負責支撐的鋼管不能與腳手架和主體結構之間緊密相連，容易使腳手架出現(xiàn)晃動，同時在外墻抹灰過程中可能被全部拆除導致安全隱患發(fā)生。基于此，相關規(guī)范要求該方法不可在高度達到24m以上的外部腳手架中使用[1]。

1.2 預埋鋼管法

這是當前最常用的一種連墻件做法，可實現(xiàn)剛性連接，其受力如圖1所示。在澆筑施工開始前于梁中預埋豎向短鋼管，使其從梁背處外露20cm左右，將混凝土澆筑到位后，對其和水平方向的長鋼管進行連接即可。該方法具有剛性好和預埋位置準確的優(yōu)點，但成本高，不容易拆卸，而且需要對后留洞口予以后期封堵，可能產生滲水。與其他方法相比，該方法需使用很多鋼管及扣件，且大部分扣件都不能拆卸，使成本很高。另外，有三成以上該連接件不能使用扳手拆除，而需要通過火焰切割拆除，操作麻煩，而且還不利于施工安全，造成材料的損失和浪費。當采用該方法時，需在砌體中預留洞口，并只有在拆除之后才能使用細石砼進行封堵，如果封堵不到位，將使洞口修補未能達到嚴密，造成滲水。

圖1 連墻件受力

1.3 后錨固法

該方法實際上是上述預埋鋼管法的改進方法，先在梁側進行鉆孔，然后在孔內設置膨脹螺栓（也可使用化學錨栓），最后用預先和鋼管通過焊接成型的錨板相連。該方法主要優(yōu)勢為不需要補洞，沒有滲水的風險，但施工較為煩瑣，特別是鉆孔難度較大，而且碰撞螺栓的承載力有限，很難保證質量，施工中可能發(fā)生松動，無法承受周期較低的反復荷載，理論上未能達到剛性連接要求；而如果使用化學錨栓，雖然可提高承載力，但對施工有更高的要求，需對鉆孔的深度與直徑進行嚴格控制，同時還要做好清孔，以免給承載力造成影響。此外，施工結束后錨栓直接報廢，不支持重復利用，一次投入較大，并且只能通過火焰切割拆除，可能產生安全隱患[2]。

1.4 箍柱法

該方法不直接在主體結構中進行預埋，將模板拆除以后，使用短鋼管與扣件對混凝土進行緊箍，然后采用長鋼管和腳手架相連。該方法具有剛性好和施工方便的優(yōu)點，但所需材料較多，而且當建筑的施工周期較長時，經濟性較差。另外，與之前介紹的預埋鋼管法相同，該方法也需要進行補洞，存在滲水的風險。施工中需在柱模拆除后才能安裝，導致進度驗收，如果為保證進度而延后施工，將導致腳手架和主體結構之間沒有可靠拉結，從而產生安全風險[3]。

1.5 預埋鐵板法

在梁柱開工前于相應位置埋設有錨腳的鐵板，將模板拆除后使用鋼管和外露的鐵板通過焊接相連，而另外一側則和立桿使用扣件相連。該方法具有剛性好和無需補洞的優(yōu)點，但成本較高，且施工煩瑣，在焊接與切割過程中可能發(fā)生火災。施工中需在梁側模施工前將鐵板固定，但這樣在澆筑后會使鐵板被覆蓋，導致無法發(fā)現(xiàn)；并且需要進行焊接或使用火焰切割，可能引發(fā)火災；在預埋過程中對定位的準確性有很高要求，如果定位不準確將影響焊接完成后鐵板和立桿之間的連接質量。

1.6 預埋鋼筋法

在梁柱開工前于相應位置埋設預先和鋼管側壁通過焊接相連的鋼筋，并在澆筑完成后將鋼筋壓彎，在另外一側和立桿使用扣件相連。該方法具有施工簡單，不需要補洞的優(yōu)點，但剛性不足，容易產生安全隱患。預埋一般使用Φ16鋼筋，其另外一端鋼管通過焊接相連，由于操作難度大，所以焊接質量很難保證，焊接完成后可提供的承載力不高，鋼筋發(fā)生彎折后將由于水平方向荷載持續(xù)作用產生很大的變形，無法實現(xiàn)剛性連接。此外，樓層施工中需采用明火進行焊接與切割，安全風險大[4]。

2 新型連墻件

基于上述傳統(tǒng)連墻件存在的不足，結合工程實際情況與相關技術規(guī)范提出的要求，提出一種全新形式的連墻件，其原理為：在梁柱結構或剪力墻中進行錨件的預埋，然后在側模拆除之后，利用螺栓將預先和鋼管通過焊接相連的鋼錨板和錨件相連，不僅操作簡單、成本低，而且還有很高的安全性與可靠性。錨件由四部分組成，分別為前、尾端封蓋、外部骨架及內部緊固件（即加強螺母），在澆筑施工結束后，由于螺母尾端尺寸比外部骨架直孔尺寸大，所以可在混凝土中產生機械鎖鍵，通過檢測，當混凝土強度為C25時，采用該錨件可提供20kN以上的抗拉承載力，完全滿足連墻件基本要求[5]。

該連墻件的具體施工流程及方法為：以連接件的軸向力為參考依據確定具體類型，以此保證和腳手架之間連接的緊固性，充分發(fā)揮保證施工安全的作用。該連墻件的施工需嚴格按照以下流程進行：第一步，對連墻鋼管段和錨板進行焊接相連；第二步，在梁側模中使用自攻螺絲對前端封蓋進行固定；第三步，在鋼筋綁扎完成并檢查合格后安裝錨件；第四步，按正常流程澆筑混凝土；第五步，在模板拆除期間將封蓋拉掉；第六步，利用螺栓對連墻鋼管和錨件進行連接；最后，對連墻鋼管和立桿扣件進行連接。施工結束，對連墻件進行拆除時，需按照上述相反的順序施工，先對和立桿相連的扣件進行拆除，再對錨板螺栓進行拆除，最后封堵從梁側露出的孔洞。施工中應做好錨板保養(yǎng)工作，以此實現(xiàn)重復利用，在整個連墻件系統(tǒng)中，只有錨件報廢，其他所有材料都能實現(xiàn)重復利用[6]。

以上各傳統(tǒng)連墻件和新型連墻件之間的綜合對比如表1所示。從表1可以看出，該新型連墻件不僅操作簡單、成本低，而且還有很高的安全性與可靠性，基本沒有滲水與火災風險和高度限制，值得大范圍推廣應用。

表1 傳統(tǒng)連墻件和新型連墻件之間的綜合對比

為了使該新型連墻件發(fā)揮出應有的作用效果，在施工中應注意以下要點：

鋼管和鋼錨板之間的焊接。按照試驗結果及相關要求鋼板以Q235鋼為主，其厚度應達到6mm以上。對鋼管和鋼板進行焊接時，應使焊縫達到飽滿，其厚度不能小于3mm，以確保扣件抗拔力達到要求。

做好前端封蓋的固定，具體采用自攻螺絲進行（也可使用圓釘），具體結合工程的實際情況來選擇。如果外側模板的施工優(yōu)先于梁或墻的鋼筋，則宜用圓釘將封蓋固定于模板的內側，在鋼筋綁扎完成后套上尾端錨件；如果鋼筋施工優(yōu)先于模板，尤其是梁筋上存在多排主筋的情況，會對錨件前端封蓋固定造成很大影響，此時不能因為不便于使用敲打工具而忽視封蓋的固定，否則會使錨件產生脫落，對腳手架施工時的安全性造成影響，在這種情況下需采用自攻螺絲進行加固，以此簡化施工，并保證施工質量[7]。

保證施工定位成果的準確性。對施工位置而言，不僅要符合規(guī)范要求，在垂直方向上與梁面保持至少50mm（通常處在上排主筋以下），以確保錨件錨入度，而且注意不可安裝到梁結構的中部，否則在混凝土振搗過程中會由于振搗棒的振動而脫落。在水平方向上則要處在立桿中心周圍±50mm以內，以免對連墻件安裝造成不利影響。

3 結束語

綜上所述，傳統(tǒng)的外腳手架連墻件普遍存在一些問題，或剛性差，或有滲透及火災風險等，而采用以上新型連墻件可解決這些問題。截至目前，該新型連墻件已經得到了一段時間的實踐，根據各方面反饋結果，其使用情況良好，經濟與社會效益均十分顯著，得到了各方人員的一致認可，可在后續(xù)工程中大范圍推廣應用。