懸挑腳手架鋼絲繩活動(dòng)拉環(huán)施工技術(shù)

孫春娥 孟麗娟 林天興 楊占龍 陶佳明

中建二局第二建筑工程有限公司 江蘇 南京 210000

在傳統(tǒng)懸挑腳手架預(yù)埋U形環(huán)固定斜拉鋼絲繩的方式中，后期U形環(huán)割除在造成大量材料、人力資源浪費(fèi)的同時(shí)，往往會(huì)因操作不當(dāng)對(duì)主體結(jié)構(gòu)造成破壞。后業(yè)內(nèi)嘗試改良，結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋PVC管，鋼絲繩穿管后采用卡扣固定，安拆方便，但鋼絲繩滑移、磨損嚴(yán)重，安全系數(shù)不高。本文對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和創(chuàng)新，首次提出鋼絲繩活動(dòng)拉環(huán)代替?zhèn)鹘y(tǒng)預(yù)埋U形環(huán)，即活動(dòng)拉環(huán)穿過結(jié)構(gòu)中預(yù)埋的PVC管，通過鋼墊板、螺母與結(jié)構(gòu)很好地連接為一個(gè)整體，安全實(shí)用且具有循環(huán)使用性。后期PVC孔類同于螺桿洞封堵，外側(cè)使用橡皮塞封堵密實(shí)，內(nèi)側(cè)發(fā)泡劑回壓密實(shí)，防水砂漿進(jìn)行收口。

1 工程概況

碧桂園正榮鳳凰城北苑一期項(xiàng)目位于安徽省六安市淠河西區(qū)青云路以南、青桐路以東、清溪路以北、星光大道以西。總建筑面積182 836 m2，地上部分建筑面積146 231 m2，地下部分建筑面積36 605 m2。由14棟住宅樓、地下車庫及社區(qū)中心等組成，住宅樓地下1層，地上11、15、18、24、30層不等。14棟樓共計(jì)58挑懸挑架，每挑90道鋼絲繩均采用活動(dòng)拉環(huán)技術(shù)。外腳手架全部采用懸挑式型鋼腳手架，即在每層懸挑梁的上一層結(jié)構(gòu)處的節(jié)點(diǎn)上設(shè)置鋼絲繩活動(dòng)拉環(huán)，以加強(qiáng)外腳手架安全系數(shù)，節(jié)約鋼筋，降低施工難度及節(jié)約成本。

2 工藝介紹

2.1 施工特點(diǎn)

鋼絲繩活動(dòng)拉環(huán)具有循環(huán)使用性，不僅能夠在梁處使用，在剪力墻處也可使用，避免了傳統(tǒng)預(yù)埋U形環(huán)在剪力墻處施工不便的情況。鋼絲繩活動(dòng)拉環(huán)替代傳統(tǒng)預(yù)埋U形環(huán)，制作簡(jiǎn)單、安全便捷、周轉(zhuǎn)率高、節(jié)約成本，能夠保證各項(xiàng)參數(shù)滿足規(guī)范要求，后期無滲水現(xiàn)象，可通用于各種形式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑。

2.2 施工原理

活動(dòng)拉環(huán)整個(gè)系統(tǒng)依托于懸挑式型鋼腳手架。主要構(gòu)件為懸挑工字鋼梁、活動(dòng)拉環(huán)、鋼絲繩、螺母、鋼墊板等。該結(jié)構(gòu)中，鋼絲繩、螺母、工字鋼及活動(dòng)拉環(huán)相互連接組成一個(gè)整體，保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性及安全性。型鋼懸挑梁采用活動(dòng)拉環(huán)替代傳統(tǒng)預(yù)埋U形環(huán)與上層建筑物連接，在主體結(jié)構(gòu)上預(yù)留孔洞，腳手架懸挑梁通過鋼絲繩連接活動(dòng)拉環(huán)并與建筑物連接固定。

3 施工方案

3.1 施工準(zhǔn)備

項(xiàng)目綜合施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)、施工重點(diǎn)等各方面要求編制了專項(xiàng)作業(yè)指導(dǎo)書，與此同時(shí)，對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)施工管理人員進(jìn)行交底。交底時(shí)對(duì)施工工藝、施工要點(diǎn)、施工質(zhì)量要求、安全作業(yè)及成品保護(hù)等內(nèi)容重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。

3.2 施工流程

活動(dòng)拉環(huán)的制作→主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋φ25 mm PVC套管→安裝活動(dòng)拉環(huán)→安裝斜拉鋼絲繩→使用過程中的檢查維護(hù)

3.3 操作要點(diǎn)

3.3.1 活動(dòng)拉環(huán)的制作

活動(dòng)拉環(huán)圓鋼（直徑20 mm）要求雙面滿焊，焊縫長(zhǎng)度不小于100 mm，內(nèi)徑為100 mm，且另外一端抽絲長(zhǎng)度不小于150 mm，使用雙螺帽配合100 mm×100 mm×10 mm鋼墊板與主體結(jié)構(gòu)連接，如圖1所示。

圖1 活動(dòng)拉環(huán)示意

3.3.2 主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋φ25 mm PVC套管

主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時(shí)預(yù)留孔洞，是為了用鋼絲繩將懸挑型鋼通過活動(dòng)拉環(huán)與主體結(jié)構(gòu)相連接。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，預(yù)留孔洞應(yīng)比圓鋼直徑稍大一點(diǎn)。在支模時(shí)采用φ25 mm PVC套管預(yù)留并盡量保持同層預(yù)留洞中心在同一水平線上。每個(gè)活動(dòng)拉環(huán)與主體結(jié)構(gòu)連接處預(yù)留一個(gè)孔洞，此孔洞位于型鋼懸挑位置上層結(jié)構(gòu)處，且預(yù)留洞應(yīng)預(yù)留在結(jié)構(gòu)梁、剪力墻或混凝土柱上。拆模時(shí)要做好成品保護(hù)，以防孔洞損壞。

3.3.3 安裝活動(dòng)拉環(huán)

安裝時(shí)，活動(dòng)拉環(huán)穿入之前梁、剪力墻處預(yù)留的孔洞，圓環(huán)在外側(cè)，鋼墊板穿進(jìn)螺桿，用雙螺帽擰緊，鋼絲繩拉結(jié)型鋼，即完成懸挑梁拉結(jié)。外架拆除時(shí)，先拆除鋼絲繩，擰動(dòng)雙螺帽，將拉環(huán)抽出，在下道工序施工之前將孔洞進(jìn)行封堵。安裝時(shí)應(yīng)注意活動(dòng)拉環(huán)與懸挑型鋼在豎直方向處于同一條線，如圖2、圖3所示。

圖2 鋼絲繩拉桿在剪力墻處應(yīng)用

圖3 鋼絲繩拉桿在梁處應(yīng)用

3.3.4 安裝斜拉鋼絲繩

1）鋼絲繩選擇。根據(jù)規(guī)范要求，每段懸挑梁必須配備鋼絲繩或鋼拉桿作為與2樓結(jié)構(gòu)的斜拉結(jié)，每根鋼絲繩或鋼拉桿不涉及實(shí)際載荷的計(jì)算。該方法采用鋼絲繩斜拉的措施。每次鋼絲繩設(shè)置在懸挑梁上部結(jié)構(gòu)預(yù)留的節(jié)點(diǎn)處，在混凝土結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件上進(jìn)行拉結(jié)。

2）斜拉要求。項(xiàng)目懸挑梁的外部末端使用直徑16 mm的鋼絲繩進(jìn)行斜拉，鋼絲繩端部繩卡至少需要4個(gè)，間距保持為100 mm，鋼絲繩自由端長(zhǎng)度大于等于200 mm，如圖4所示。

圖4 鋼絲繩留設(shè)安全彎示意

3.3.5 使用過程中的檢查維護(hù)

懸挑式型鋼腳手架搭設(shè)完全結(jié)束后，由項(xiàng)目部組織監(jiān)理及甲方驗(yàn)收合格后才可以投入使用，在使用過程中要經(jīng)常對(duì)架體進(jìn)行檢查維護(hù)。應(yīng)重點(diǎn)檢查懸挑層每個(gè)活動(dòng)拉環(huán)連接點(diǎn)，活動(dòng)拉環(huán)焊接處有無裂縫，拉環(huán)與主體結(jié)構(gòu)連接處螺母是否松動(dòng)，是否為雙螺母，尾部端口預(yù)留圓鋼長(zhǎng)度是否符合設(shè)計(jì)要求等。檢查維護(hù)指定專人負(fù)責(zé)，每周最少檢查一次，并形成書面過程檢查記錄，整理制定銷項(xiàng)表，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維護(hù)。

4 實(shí)施措施

4.1 質(zhì)量控制措施

1）活動(dòng)拉環(huán)孔洞的防水封堵（圖5）：

圖5 外墻外側(cè)橡膠塞封堵節(jié)點(diǎn)做法

① 外側(cè)封堵。封堵前必須清理干凈孔內(nèi)雜物。從墻外側(cè)向孔內(nèi)敲入圓形橡膠塞。橡膠塞直徑必須略大于PVC套管直徑，以保證對(duì)拉螺栓孔與橡膠塞間密封。

② 內(nèi)側(cè)堵塞。采用發(fā)泡膠回壓密實(shí)，砂漿收口。

③ 外墻保溫及飾面施工。按圖紙要求施工抹灰及保溫外裝飾層等。

2）鋼絲繩必須要有生產(chǎn)許可證、產(chǎn)品質(zhì)量合格證和檢測(cè)報(bào)告等質(zhì)量證明材料，鋼絲繩使用前必須進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁使用不合格的鋼絲繩。

3）型鋼應(yīng)有產(chǎn)品質(zhì)量合格證、質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告等質(zhì)量證明材料，且使用前必須進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁使用有裂縫、變形的型鋼，型鋼使用前應(yīng)進(jìn)行除銹處理[1]。

4）施工時(shí)按照下列文件進(jìn)行腳手架檢查、驗(yàn)收：專項(xiàng)施工方案及變更文件；技術(shù)交底文件；構(gòu)配件質(zhì)量檢查表。

5）活動(dòng)拉環(huán)使用中，應(yīng)該定期檢查下列內(nèi)容：拉環(huán)的設(shè)置和連接應(yīng)符合專項(xiàng)施工方案的要求；鋼絲繩無破損；螺母應(yīng)無松動(dòng)；安全防護(hù)措施應(yīng)符合本規(guī)范要求；應(yīng)無超載使用。

6）安裝后用扭矩扳手檢查活動(dòng)拉環(huán)螺母的擰緊力矩，取樣方法按隨機(jī)分配原則進(jìn)行。抽樣檢驗(yàn)不合格的應(yīng)重新收緊至合格。

7）施工單位、監(jiān)理單位應(yīng)當(dāng)組織有關(guān)人員對(duì)于按規(guī)定需要驗(yàn)收的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收合格的，經(jīng)施工單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人及項(xiàng)目總監(jiān)理工程師簽字后，方可進(jìn)入下一道工序。

4.2 安全措施

1）每個(gè)活動(dòng)拉環(huán)只能拉結(jié)1根鋼絲繩。如果某點(diǎn)必須拉結(jié)2根（或2根以上）鋼絲繩時(shí)，主體結(jié)構(gòu)必須預(yù)留2個(gè)（或2個(gè)以上）孔洞，確保每個(gè)活動(dòng)拉環(huán)只拉結(jié)1根鋼絲繩。

2）如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重銹蝕、壓扁或裂紋的工字鋼，禁止進(jìn)場(chǎng)使用。

3）現(xiàn)場(chǎng)操作的施工人員必須遵守規(guī)定，戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。

4）在設(shè)置和拆除過程中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置工作標(biāo)志區(qū)，統(tǒng)一指揮，嚴(yán)禁擅自施工。

5）開始搭設(shè)立桿時(shí)，保證斜拉鋼絲繩與活動(dòng)拉環(huán)連接緊固。

6）安全監(jiān)督員、施工班組長(zhǎng)等應(yīng)對(duì)安裝過程進(jìn)行檢查和核驗(yàn)，每?jī)刹浇?jīng)相關(guān)部門驗(yàn)收一次，符合技術(shù)方案設(shè)計(jì)、施工要求后，方可開展下一道工序。

7）螺母的緊固程度應(yīng)在40～65 N·m，焊接部位采用雙面滿焊，以保證腳手架的安全。

8）遇有第6類及以上的強(qiáng)風(fēng)、大霧、雨或雪，搭建及拆卸外架的工程須停止。雨后，架子上的積雪應(yīng)及時(shí)掃除，配備有效的防滑措施。

9）施工荷載必須嚴(yán)格控制，腳手架上不得堆放任何物料，施工荷載不得超過2 kN/m2，而支架、纜索、泵送混凝土及砂漿輸送管均不得固定在腳手架上，懸架上嚴(yán)禁吊裝設(shè)備。

10）做好防雷措施，避雷針與建筑物的防雷系統(tǒng)連接，腳手架與建筑物的接地系統(tǒng)連接。

11）接地裝置不得使用螺紋鋼筋，接地電阻不得大于4Ω。

12）當(dāng)腳手架施工涉及焊接或明火作業(yè)時(shí)，需在施工前申請(qǐng)防火證書，做好防火措施。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

以六安碧桂園正榮鳳凰城北苑一期項(xiàng)目應(yīng)用為例進(jìn)行分析：在傳統(tǒng)方法中，預(yù)埋吊環(huán)費(fèi)用為111 708元，割除吊環(huán)人工費(fèi)用為23 200元，合計(jì)111 708＋23 200＝134 908元。本文創(chuàng)新方法中，活動(dòng)拉環(huán)制作費(fèi)用為5 585.4元，螺桿洞封堵費(fèi)用為16 750.4元，合計(jì)5 585.4＋16 750.4＝22 335.8元。因此，相比傳統(tǒng)方法，創(chuàng)新工法可節(jié)約費(fèi)用112 572.2元。

6 結(jié)語

碧桂園正榮鳳凰城北苑一期項(xiàng)目經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有工藝的總結(jié)、提升，采用活動(dòng)拉環(huán)代替?zhèn)鹘y(tǒng)預(yù)埋U形環(huán)，取得了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，并從實(shí)踐中得出以下結(jié)論：

1）活動(dòng)拉環(huán)安裝簡(jiǎn)便，可操作性強(qiáng)，安全系數(shù)高，能夠滿足懸挑腳手架施工要求。

2）活動(dòng)拉環(huán)的周轉(zhuǎn)效率高，攤銷成本低，回收方便且回收的殘余價(jià)值高，在節(jié)約資源、保護(hù)施工環(huán)境的同時(shí)有效降低了施工成本。

3）活動(dòng)拉環(huán)避免了后期因U形環(huán)割除造成對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞，滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求以及使用規(guī)范，能夠有效地解決高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的安全問題。