花籃式短肢懸挑腳手架施工技術(shù)

趙振興 呂龍劍 王 震 曾 進(jìn) 劉繼龍

中建三局集團(tuán)有限公司 陜西 西安 710065

為規(guī)避因采用傳統(tǒng)懸挑架懸挑型鋼梁進(jìn)行懸挑架施工而導(dǎo)致的后期需進(jìn)行穿墻孔洞修補(bǔ)、切割預(yù)埋件等工序，西寧愛琴海購物公園項目（一期）主樓施工階段采用花籃式短肢懸挑腳手架施工技術(shù)，不需要穿墻安裝，有效保證了主體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量；室內(nèi)各種施工工序可穿插進(jìn)行，施工現(xiàn)場整潔；在節(jié)省型鋼及U形預(yù)埋件的同時，又節(jié)省了拆除傳統(tǒng)型鋼和預(yù)埋件后所需的切割、砌筑、修補(bǔ)等環(huán)節(jié)的費用和工時。花籃式短肢懸挑腳手架與傳統(tǒng)懸挑架相比，具有施工方便、操作簡單、節(jié)約材料等特點[1-2]，在解放勞動力的同時節(jié)約工期，從而降低項目成本。

1 工程概況

西寧愛琴海購物公園項目的3棟住宅樓采用花籃式短肢懸挑腳手架施工技術(shù)，3棟住宅樓層高分別為2.97、2.90、2.97 m，地上層數(shù)分別為18、11、17層，建筑高度分別為53.46、31.90、50.49 m，均為住宅類建筑。項目部對每棟住宅配備2套花籃式短肢懸挑工字鋼用于周轉(zhuǎn)使用，其中預(yù)埋件為一次性消耗品，需根據(jù)周轉(zhuǎn)次數(shù)進(jìn)行滿配。施工階段懸挑高度須控制在4層以內(nèi)，該項目花籃式短肢懸挑腳手架施工周期經(jīng)歷冬期施工。通過在西寧愛琴海購物公園項目進(jìn)行花籃式短肢懸挑腳手架施工，總結(jié)在施工階段的技術(shù)應(yīng)用及相關(guān)經(jīng)驗。

2 特點

1）不破壞主體結(jié)構(gòu)：花籃式短肢懸挑腳手架型鋼梁安裝于混凝土墻、梁等結(jié)構(gòu)側(cè)面，無穿透孔洞，有效避免外墻滲水、漏水現(xiàn)象，從而保證主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2）便于現(xiàn)場文明施工：無穿墻型鋼，室內(nèi)各作業(yè)面可交叉進(jìn)行，施工現(xiàn)場整潔，縮短了工期。

3）節(jié)省費用：在節(jié)省工字鋼用量、預(yù)埋環(huán)的同時，節(jié)省了拆除傳統(tǒng)型鋼和預(yù)埋件后所需的切割、砌筑、修補(bǔ)等環(huán)節(jié)的費用和工時。

4）安裝方便：單根型鋼質(zhì)量減輕，安裝僅需2人配合即可，無需大型機(jī)械輔助作業(yè)。

5）受力分明：根據(jù)建筑物外形構(gòu)造和規(guī)范要求，對外架立桿進(jìn)行排布，再根據(jù)立桿布置型鋼，確保每根外架立桿下部均有型鋼作為支撐，從而保證整個架體的受力計算是分明、清晰的。

6）移動式定位樁：外架立桿在型鋼上的落腳點采用“移動式定位樁”固定，有效解決了傳統(tǒng)“焊接式定位樁”拆裝和調(diào)節(jié)不靈活的問題。

3 工藝原理

3.1 材料組成

1）懸挑梁組件：以Q235的16#工字鋼為主件，其他包括焊接底座板、加筋板、上拉及下?lián)味寰褂煤?2 mm的Q235型鋼板制作，主要用于承受懸挑架質(zhì)量。

2）斜拉桿組件：使用φ20 mm的鍍鋅鋼筋制作，由正絲桿、反絲桿、封閉式花籃及絲牙保護(hù)套組成。斜拉桿主要用于承擔(dān)部分懸挑梁質(zhì)量，閉式花籃及絲牙保護(hù)套可有效防止混凝土掉落在調(diào)節(jié)絲桿上。

3）預(yù)埋體系：主要為預(yù)埋塑料件（內(nèi)含40 mm×40 mm×20 mm的方形螺母）。

4）連接桿件：懸挑梁底座板與建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋件使用S8.8級高強(qiáng)雙頭螺桿連接；斜拉桿上端與建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋件使用雙耳拉環(huán)連接。

3.2 施工原理

花籃式短肢懸挑腳手架承力架通過預(yù)埋螺母安裝在建筑物主體結(jié)構(gòu)外圍的混凝土墻、柱、梁外側(cè)，無需穿越墻體，垂直方向荷載通過底部懸挑型鋼支承架傳遞到主體結(jié)構(gòu)上的施工用外腳手架，包含底部的懸挑型鋼支承架和上部的鋼管腳手架這兩部分。

3.3 操作要點

3.3.1 施工準(zhǔn)備

1）根據(jù)施工方案及花籃式短肢懸挑腳手架深化圖紙，對班組人員做好技術(shù)交底工作，施工過程中派專人進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督，保證施工有序進(jìn)行。

2）施工前，及時組織花籃式短肢懸挑腳手架型鋼梁及其相關(guān)配件、鋼管等材料進(jìn)場，經(jīng)過現(xiàn)場驗收后，將其放置在指定位置，避免二次搬運。

3.3.2 施工方法

1）預(yù)埋件預(yù)埋?；炷翝仓?，利用卷尺、水平尺按懸挑工字鋼平面布置圖（圖1）進(jìn)行定位，每根懸挑工字鋼間距≤1.5 m，利用水平尺調(diào)平后，采用電鉆在模板上進(jìn)行鉆孔（每根工字鋼用2根高強(qiáng)度螺栓）?？刹鹗?.8級2M20高強(qiáng)度螺栓預(yù)埋件預(yù)埋至梁頂面往下100 mm位置，并確保各預(yù)埋件在同一水平面上。

圖1 懸挑工字鋼底板節(jié)點

2）安裝雙頭螺柱。預(yù)埋件完成埋設(shè)后，即可澆筑該層混凝土。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.5 MPa（西北高原地區(qū)需在混凝土澆筑完成10 h）后，先扭出臨時螺桿（圖2），然后拆除外側(cè)模板，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa（西北高原地區(qū)需在混凝土澆筑完成24 h）后再安裝雙頭螺桿（圖3）。

圖2 扭出臨時螺桿

圖3 安裝雙頭螺桿

3）安裝懸挑梁。項目在首次預(yù)埋時，需提前預(yù)埋2根×3組，共6根預(yù)埋件，以備現(xiàn)場拉拔試驗時使用。此6根預(yù)埋件均用180 mm的長預(yù)埋件；預(yù)埋后，在混凝土澆筑完8 d后，方可做拉拔試驗；做拉拔試驗時，當(dāng)拉拔數(shù)據(jù)超過計算書內(nèi)的“受拉承載力設(shè)計值”時，可停止試驗，以免造成結(jié)構(gòu)破壞。做完拉拔試驗后，此6根高強(qiáng)螺桿可周轉(zhuǎn)至上挑使用。

安裝雙頭螺桿后，也就是混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa后，開始安裝懸挑型鋼梁，根據(jù)預(yù)埋件安裝位置逐步將懸挑梁布置于懸挑層的各個部位（圖4）。為防止花籃式工字鋼在使用過程中外端向下偏移引起腳手架向外傾斜失穩(wěn)，故在安裝工字鋼時，須將工字鋼外端比墻端位置高出10～20 mm。

圖4 雙頭螺桿與懸挑架節(jié)點示意

4）腳手架搭設(shè)。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到12 MPa（西北高原地區(qū)冬季需在混凝土澆筑完成72 h，其余時間需在混凝土澆筑完成72 h）后，方可開始搭設(shè)外架，此過程嚴(yán)禁在懸挑梁或鋼管架體上堆放材料。

立桿縱距1.5 m，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角局部可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)邊400 mm。立桿采用4、6 m等規(guī)格鋼管交替搭設(shè)，相鄰立桿的接頭不得在同一截面內(nèi)。立桿接長除頂層頂步外，其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接。立桿頂端必須高出施工作業(yè)面1.5 m，如圖5所示。

圖5 懸挑腳手架搭設(shè)立面示意

5）縱向水平桿、橫向水平桿的搭設(shè)?？v向水平桿及橫向水平桿搭設(shè)需滿足規(guī)范及專項方案的要求。

6）連墻件設(shè)置。采用剛性連墻件與建筑物可靠連接。連墻桿豎向間距按每層布置，水平按3跨（4 500 mm）設(shè)置。連墻件靠近主節(jié)點設(shè)置，偏離主節(jié)點的距離不大于300 mm。

7）斜拉桿安裝及其預(yù)埋件埋設(shè)。為確保外架的安全性，采用φ20 mm鋼筋斜拉桿一端與主體結(jié)構(gòu)外側(cè)高強(qiáng)度預(yù)埋環(huán)（φ20 mm可拆式高強(qiáng)預(yù)埋螺栓環(huán)）連接，另一端采用銷栓與工字鋼連接。在混凝土澆筑前，要確保高強(qiáng)度預(yù)埋環(huán)預(yù)埋準(zhǔn)確，預(yù)埋做法同“預(yù)埋件預(yù)埋”做法，并保證安裝后工字鋼和斜拉桿的軸線在同一垂直平面內(nèi)。斜拉桿的水平夾角不應(yīng)小于45°。外側(cè)模拆除后，將“雙耳拉環(huán)”扭入安裝于建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部對應(yīng)的預(yù)埋件里，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到12 MPa后，再連接上、下拉桿并調(diào)節(jié)至適當(dāng)受力狀態(tài)。

8）剪刀撐的搭設(shè)。剪刀撐搭接長度不應(yīng)小于1 000 mm，設(shè)置3個旋轉(zhuǎn)扣件搭接，旋轉(zhuǎn)扣件距離鋼管端頭不宜小于100 mm。

9）腳手板的鋪設(shè)。操作層腳手板采用3 000 mm×400 mm鋼跳板，長方向沿外加長方向滿鋪，且接頭處必須加設(shè)小橫桿，嚴(yán)禁出現(xiàn)探頭板，四角用14#鉛絲固定牢靠。

10）腳手架的豎向及水平防護(hù)。腳手架外側(cè)立面采用綠色阻燃密目式安全網(wǎng)進(jìn)行封閉。腳手架外排立桿刷涂黃色油漆，且設(shè)置高200 mm的踢腳板，踢腳板表面刷紅白警示漆，固定在立桿外側(cè)。

11）花籃式短肢懸挑腳手架拆除（圖6）。懸挑架上部腳手架拆除完成，架體拆除過程中一定要同步拆除斜拉桿及其拉環(huán)，注意先不要拆除在建筑物4個大角處的拉環(huán)，以用于懸掛安全母繩；搭設(shè)工字鋼拆除平臺（圖7），塔吊固定好待拆卸工字鋼，人工拆除工字鋼根部螺母，塔吊調(diào)離。工字鋼拆除平臺長2.7 m、寬0.6 m，采用4道方木＋上覆模板組成（用釘子加固組裝），方木與短肢懸挑腳手架采用抱箍方式連接。

圖6 長1 750 mm花籃式懸挑腳手架剖面示意

圖7 工字鋼拆除平臺

懸挑架拆除人員的安全帶懸掛在文中所述預(yù)留的拉環(huán)和拉環(huán)上沿建筑物周圈設(shè)置的安全母繩上，確保拆除人員安全。懸挑梁拆除過程中，鋪設(shè)拆除平臺從墻角位置開始拆除，依次后退逐個拆除，最終從陽臺位置或窗戶洞口位置退回至室內(nèi)。

3.3.3 材料配套

1棟住宅樓需配備2套懸挑工字鋼用于周轉(zhuǎn)使用，當(dāng)?shù)?層懸挑架開始搭設(shè)施工時，需著手準(zhǔn)備首層懸挑架及工字鋼拆除工作，用于上層周轉(zhuǎn)使用。若配備1套懸挑架則無法形成流水作業(yè)，影響工期。

4 實施效果分析

花籃式預(yù)埋短肢懸挑腳手架和傳統(tǒng)懸挑工字鋼腳手架應(yīng)用效果對比詳見表1所示。通過以上對比結(jié)果可以得知：

表1 花籃式預(yù)埋短肢懸挑腳手架和傳統(tǒng)懸挑工字鋼腳手架應(yīng)用效果對比

1）花籃式短肢工字鋼質(zhì)量減輕，1位安裝工人便可進(jìn)行工字鋼安裝工作，操作方便。

2）與傳統(tǒng)懸挑架相比，花籃式預(yù)埋短肢懸挑腳手架大幅度減少工字鋼用量，節(jié)約材料。

3）花籃式預(yù)埋短肢懸挑腳手架未穿透梁、板、墻等建筑結(jié)構(gòu)，可有效防止?jié)B漏隱患。

4）與傳統(tǒng)懸挑架相比，花籃式預(yù)埋短肢懸挑腳手架不需要割除U形預(yù)埋環(huán)，不存在修補(bǔ)工字鋼穿建筑結(jié)構(gòu)遺留的孔洞，節(jié)約了工期與成本。

5 結(jié)語

花籃式短肢懸挑腳手架在青海建筑行業(yè)的首次應(yīng)用，無論是在安裝、拆除效率上，還是對主體結(jié)構(gòu)的影響程度方面，以及工期、費用節(jié)省方面，均取得了較好的使用效果，獲得業(yè)主、監(jiān)理及相關(guān)參建單位的好評。同時在施工過程中獲得的數(shù)據(jù)及積累的經(jīng)驗?zāi)転楦吆０蔚貐^(qū)類似工程提供借鑒，具有較好的推廣價值。