譚 斌
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高層建筑施工中上拉式懸挑(承力架構造)鋼管腳手架的應用
譚 斌
(珠海市昌盛市政工程有限公司 廣東珠海 519000)
上拉式懸挑(承力架構造)鋼管腳手架的應用在我國工程建設中大規(guī)模應用以來,存在著規(guī)范化不足、結構系統不穩(wěn)定、軟件設計研發(fā)進展緩慢等問題,在施工經濟性和技術優(yōu)化上還需要不斷進行研究和實踐。本文圍繞高層建筑中上拉式懸挑鋼管腳手架的施工展開論述,重點研究懸挑鋼管腳手架在高層建筑施工運用中的優(yōu)勢。并從安裝、結構、功效等方面提出使用的建議。為同類高層建筑施工技術應用提供參考資料。
高層建筑;上拉懸挑腳手架;施工應用
懸挑腳手架在我國建筑施工中使用較為廣泛,選用鋼管作為懸挑三角桁架的懸挑鋼管腳手架,使用到的材料包括鋼筋、鋼管。與國際發(fā)達國家施工環(huán)境和施工條件相比,在建筑施工中在懸挑鋼管腳手架的我國的應用技術還存在一定的差距,需要不斷進行現場實踐和實驗,獲得更多的施工經驗,規(guī)范施工技術。使得懸挑腳手架施工技術不斷得到總結和完善。
本文所舉案例工程為高層住宅建筑,主體為10棟住宅,每棟15層到18層??偨ㄖ娣e132454平方米,采用框架剪力墻結構,建筑總高度為50米。
工程中選用的腳手架包含腳手架和上拉式懸挑腳手架兩種形式。腳手架的結構為單立桿,整體結構為雙排式。結構覆蓋地面到地上4層,高度為15米。
懸挑腳手架為單立桿結構,結構的形式為雙排,懸挑數量為2挑,結構5層頂板位置為第一挑,高度為18米,挑高為5層。結構11層頂板位置為第二挑。高度為15米,挑高5層。項目所在地氣候炎熱,為了保證項目的可操作性,在工期緊張的前提下保證施工質量,在上拉式懸挑(承力架構造)鋼管腳手架等施工環(huán)節(jié)和施工設備的使用上提出了嚴格的要求。主體結構的設計為鋼筋混凝土結構,為提高施工強度和速度,選用了上拉式懸挑承力架構造鋼管腳手架的方式進行施工,以保證施工工期。
3.1選定的上拉式懸挑承力架構造的鋼管腳手架,整體架構為雙排單立桿形式。其中立桿的橫距和縱距分別為0.6米和1.3米。立桿的步距為1.9米,內立桿采用鋼管扣件的形式將結構中的連墻件加以對接,鋼管扣件采用2步2跨的方式進行對接。下部懸挑梁的桁架為工字鋼,長度為13米,為了將陽臺部位進行有效連接,又增加了10#槽鋼進行斜撐,桁架與陽臺部分采用錨板焊接的方式,使用穿墻螺栓將錨板和主體結構進行固定,長度為40米。
懸挑腳手架塔構造圖
3.2下部懸挑梁采用了斜拉桿和螺栓桿的方式。上端與建筑結構主體連接部分采用螺栓,將耳板與型鋼懸挑梁進行連接,使用的螺栓種類為花籃螺栓,規(guī)格為50厘米長;具有緊固作用的錨板和耳板的尺寸分別是35厘米和11厘米。
使用了有限元分析軟件對腳手架的受力進行分析的目的是增加安全性,其中對懸挑腳手架的計算單元的數據分別包括立桿縱距、立桿橫距和縱距分別是0.6和1.5米。懸挑的長度和高度分別為1.5米和19米。
參照腳手架規(guī)范中的安全網自重標準,對安全網的自重標準以及活載的取值為:由于腳手架的作業(yè)面上的施工荷載有分布不均的情況,因此考慮到施工荷載會由于腳手架的架高等的增加而減少,采用下列公式進行計算:
公式中包含的數值分別為風荷載標準值、風壓高度變化系數、風荷載體形系數、基本風壓。
經過計算,結果顯示為,懸挑梁的最大應力值為46.35MPa,最大位移為1.559毫米,拉桿的軸力為40.567KN,最大應力為105.6MPa,最大支座反力為57.43KN。
4.1施工步驟
先進行懸挑工字鋼搭設,將工字鋼的主梁進行定位,定位好的懸挑腳手架墻體要埋設套管,將懸挑工字鋼主梁進行安裝固定,再安裝主梁的斜拉桿。安裝完成后對主梁的端頭高度進行調整,將花籃螺栓擰緊,再將縱向掃地桿加以安裝并扣牢立桿和掃地桿,然后按照第一步的步驟重復放置大橫桿和連墻桿、剪力撐,掛安全網,鋪擋腳板以及腳手板,最后按照設計的高度搭設腳手架。
4.2施工要點
首先在進行工字鋼懸挑主梁的搭設的過程中,要注意陽臺、結構轉角等部位的主梁間距應在1.5米以上。每隔1.5米可以設置1道懸挑主梁。
第二對懸挑主梁進行臨時固定的時候,要注意腳手架的單排單立桿,將高度控制在2米以內。將主梁的短鋼筋頭的下端插入立桿,上端使用扣件進行連接,對接的結構錯綜布置,但注意相鄰的立桿的結構不能設置在同一個立桿的結構上,兩個立桿的間距應該在高度方向錯開50厘米,接頭重心距離節(jié)點的距離不能大于步距的三分之一。扣件上螺栓的緊固要控制在45N.M左右。
第三主梁斜拉桿安裝要待上層混凝土達到設計強度后,將穿墻螺栓設定在主梁的某個位置后,進行旋轉,達到力矩要求即可。
隨著腳手架的搭設,陽臺、轉角部位等也要進行適當搭設,連墻件的搭設位置靠近主節(jié)點,如果發(fā)生偏離,偏離的距離不能大于30厘米。
對于剪刀撐的搭設要采用同步安裝和搭接并用的方式進行,剪刀撐的搭設角度為四十五度,跨度為4跨。剪刀撐的搭接長度應大于1米,搭接中使用旋轉扣件進行固定,扣件的數量為4個,剪刀撐的間距應大于15米。
第四懸挑腳手架的搭設的構造對應的是下支撐處的陽臺部分的工字鋼梁。這部分的焊接與懸梁的下端對接,上下兩端的預埋錨板用焊條進行焊接[4]。
腳手架的周圍有極低保護和避雷裝置進行保護,接地電阻的設定值經過驗收合格后方可使用。
第五為了準確判斷三角架卸載措施,可以采用折減實際承受的荷載的方法。具體為在卸載設計時,將三角架的極限承載力折減0.5倍。
對于鋼管本身的驗收,包括鋼管厚度及對表面的裂縫、結疤、分層、硬彎、壓痕等的檢查,發(fā)現有上述情況的鋼管不能進入使用,扣件的驗收主要包括表面的裂縫、變形、滑絲等,鋼管和扣件均要進行檢驗,合格后方能安裝使用。懸挑腳手架安裝完畢后,要進行墻體的扣件、螺栓等的檢查,包括松動、漏放等檢查,檢查的步驟從縱向水平桿開始,然后向下檢查其他構件的固定情況。連墻件的設置以及洞口墻體的構件還有磚柱和墻邊的窗間墻等等,不能在檢查的范圍外。
防護工作包括對懸挑腳手架沿著架體外圍進行安全網的封閉,捆扎腳手架的外力桿,鋪設腳手板,確保腳手桿牢固,采用木工板將內力桿進行嚴實兜底等。同時要求施工的荷載要在嚴格控制范圍內,不能將模板支架安裝在腳手架上;在腳手架進行電氣焊接作業(yè)的時候,要采取有專人值守和采取防火措施加以防護。使用懸挑腳手架進行施工的時候,要對腳手架進行定期維護,設置專門人員檢查和維修腳手架,如果遇到惡劣天氣應立即停止腳手架的搭設和作業(yè)。
懸挑腳手架型鋼的使用,使得懸挑腳手架的懸挑梁質量輕,配件能夠多次使用,破損率較低,節(jié)省了傳統懸挑腳手架中周轉材料和資金的使用。而且新型的懸挑梁的安裝更加簡便,損耗率低,施工進度快。但施工重要注意的是,由于新型懸挑梁在結構混凝土強度上有一定的要求,因此在南北方進行施工的時候要有區(qū)別,南方地區(qū)使用沒有過多限制,但是北方地區(qū)應使用添加早強劑的方法,使得混凝土強度快速增加。
[1] 蘇健,張濤.上拉式懸挑(承力架構造)鋼管腳手架在高層建筑施工中的應用[J].建筑施工,2016,38(8):1073-1074.
[2] 趙鑫.高層建筑懸挑扣件鋼管腳手架安全性分析[J].黑龍江科技信息,2012,(5):291-291.
[3] 李麗.高層建筑懸挑扣件鋼管腳手架安全性分析[J].民營科技,2013,(1):322.
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1007-6344(2017)03-0254-01