新型懸挑腳手架立桿移動(dòng)定位關(guān)鍵技術(shù)研究

趙紹凱 周懷東 王 甲 王 勛 張 宇

外墻腳手架立桿固定在上拉式短肢懸挑型鋼上的常規(guī)做法是，在成品懸挑型鋼上的固定位置，焊接一定長(zhǎng)度的圓鋼作為定位桿，將外墻腳手架立桿套在焊接的定位桿上。這種做法不利于調(diào)整位置，難以進(jìn)行腳手架的周轉(zhuǎn)使用，容易浪費(fèi)材料。因此，提高懸挑型鋼的工藝適應(yīng)性迫在眉睫。

本文通過(guò)研究上拉式短肢腳手架的固定定位，形成一套切實(shí)可行的懸挑型鋼工藝適應(yīng)性調(diào)整方案，制作一個(gè)移動(dòng)定位組件，提高外墻腳手架立桿移動(dòng)定位的靈活性，使其能夠在同類項(xiàng)目之間周轉(zhuǎn)使用。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，此方案應(yīng)用效果顯著，能夠有效地解決立桿移動(dòng)定位問(wèn)題，在提升項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益的同時(shí)，為其它同類項(xiàng)目做出示范。

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于山西省晉中市榆次區(qū)新建北路與文津街交叉口西北角，總建筑面積為35 萬(wàn)m2，包括18 棟住宅樓、1 個(gè)入口門樓、1 個(gè)垃圾站、2 層地下車庫(kù)及1 所幼兒園。其中：1#樓為公租房，地下1 層、地上20 層；2#～18#樓為商品房，地下2 層、地上20 層。結(jié)構(gòu)類型均為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。1#～18#樓外架均部采用上拉式短肢懸挑腳手架進(jìn)行施工，該懸挑結(jié)構(gòu)是將外墻腳手架支承在由型鋼及斜拉桿組成的結(jié)構(gòu)上。

2 移動(dòng)定位組件設(shè)計(jì)

目前，外墻腳手架固定在上拉式短肢懸挑結(jié)構(gòu)上的常規(guī)做法為：在成品懸挑型鋼上的固定位置焊接一定長(zhǎng)度的Φ25 mm 圓鋼作為定位桿，將外墻腳手架立桿套在焊接的定位桿上[1]。上拉式短肢懸挑腳手架固定形式，如圖1、圖2 所示。雖然采用焊接定位桿的方式施工比較簡(jiǎn)便，但定位桿經(jīng)過(guò)焊接后位置固定，若要調(diào)整需將其切斷后重新焊接，這樣不利于外墻腳手架間距和位置的調(diào)整以及項(xiàng)目的周轉(zhuǎn)使用，造成材料浪費(fèi)。

圖1 上拉式短肢懸挑腳手架固定形式（來(lái)源：作者自攝）

圖2 焊接后的圓鋼定位桿（來(lái)源：作者自攝）

針對(duì)常規(guī)上拉式短肢懸挑型鋼上固定定位桿的缺點(diǎn)，考慮到定位、市場(chǎng)和材料利用等需求，制作一個(gè)移動(dòng)定位組件，替換常規(guī)上拉式短肢懸挑型鋼定位桿，使腳手架立桿通過(guò)移動(dòng)定位組件加固[2]。首先，用4 mm 厚的鋼板制作適用于懸挑型鋼尺寸的上、下夾片，并在上、下夾片上預(yù)留螺栓孔。其次，在上夾片上焊接一定長(zhǎng)度的空心鋼圓筒。最后，用螺栓、墊片和配套的定位卡把上、下夾片固定在懸挑型鋼上，并將外墻腳手架內(nèi)立桿套在空心鋼圓筒上進(jìn)行定位。移動(dòng)定位組件的構(gòu)造及其安裝位置，如圖3、圖4所示。

圖3 移動(dòng)定位組件構(gòu)造（來(lái)源：作者自繪）

圖4 移動(dòng)定位組件安裝圖（來(lái)源：作者自繪）

3 上拉式短肢腳手架立桿移動(dòng)定位技術(shù)的施工工藝

上拉式短肢腳手架立桿移動(dòng)定位技術(shù)施工工藝流程：施工準(zhǔn)備—安裝懸挑型鋼—加工和安裝移動(dòng)定位組件—搭設(shè)上部架體—安裝斜拉桿—安裝鋼板網(wǎng)及組織聯(lián)合驗(yàn)收—拆除架體及固定裝置—拆除懸挑型鋼。

3.1 施工準(zhǔn)備

在施工前，要熟悉項(xiàng)目的建筑和結(jié)構(gòu)施工圖紙，設(shè)計(jì)腳手架體的分段高度、懸挑型鋼的縱向間距和材料的類型，計(jì)算材料的數(shù)量。若發(fā)現(xiàn)建筑物節(jié)點(diǎn)造型與腳手架有沖突時(shí)，應(yīng)及時(shí)協(xié)調(diào)和解決。繪制上拉式短肢懸挑腳手布置的平面圖和剖面圖，作為后續(xù)施工的參照。

3.2 安裝懸挑型鋼

首先，預(yù)埋螺栓套管。在施工結(jié)構(gòu)剪力墻和結(jié)構(gòu)梁模板時(shí)，應(yīng)根據(jù)懸挑型鋼平面布置圖埋設(shè)直徑25 mm 的鋼螺栓套管，埋設(shè)位置為樓面標(biāo)高以下200 mm 的邊梁或剪力墻上[3]。鋼螺栓套管預(yù)埋，如圖5 所示。

圖5 鋼螺栓套管預(yù)埋（來(lái)源：作者自攝）

其次，安裝高強(qiáng)螺桿和雙螺母。根據(jù)混凝土表面油漆標(biāo)識(shí)找出預(yù)埋套管的位置，并核對(duì)是否正確，若套管位置錯(cuò)誤則需要處理后再進(jìn)行安裝?；炷翉?qiáng)度達(dá)到1.5 MPa 或規(guī)定強(qiáng)度后，拆除外側(cè)模板，安裝直徑27 mm、長(zhǎng)350 mm 的高強(qiáng)螺桿，并用雙螺母固定，如圖6 所示。

圖6 安裝高強(qiáng)螺桿和雙螺母（來(lái)源：作者自攝）

最后，安裝懸挑型鋼。根據(jù)預(yù)埋件的安裝位置，將懸挑型鋼分別布置于懸挑層的各個(gè)部位，如圖7 所示。

圖7 懸挑型鋼安裝（來(lái)源：作者自攝）

3.3 加工和安裝移動(dòng)定位組件

3.3.1 操作要點(diǎn)

首先，要選擇有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠家，進(jìn)行鋼板的切割、加工與焊接及螺栓制作。其次，按照施工方案采購(gòu)型鋼和鋼筋，并制作花籃拉桿。最后，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各級(jí)管理人員和施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。

3.3.2 加工移動(dòng)定位組件

加工移動(dòng)定位組件需要選擇具有相應(yīng)需要資質(zhì)的專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠家，要求其嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)，在進(jìn)場(chǎng)時(shí)提供合格證等質(zhì)量證明文件。移動(dòng)定位組件具體加工流程如下：

1）選擇和切割鋼板。鋼板材料用Q235 鋼材。按照尺寸要求制作上夾片、下夾片、定位卡和空心鋼圓筒，上夾片尺寸為150 mm×50 mm×4 mm，下夾片尺寸為70 mm×50 mm×4 mm，定位卡尺寸為80 mm×50 mm×2 mm，空心鋼圓筒直徑32 mm、壁厚2 mm、高度為180 mm。切割鋼板前應(yīng)先定位劃線，切割時(shí)要保證鋼板邊緣線平整和順直。切割完成后，用角磨機(jī)將鋼板四周的毛邊打磨光滑，并按圖紙大樣尺寸進(jìn)行開(kāi)孔和彎折[4]。鋼板四角應(yīng)打磨成圓角，防止安裝時(shí)發(fā)生意外。

2）加工螺栓。M10 螺栓直徑為10 mm，長(zhǎng)度為40 mm。螺帽采用加強(qiáng)螺帽，與螺栓相匹配。

3）焊接。首先，對(duì)加工完成的半成品進(jìn)行探傷檢測(cè)。其次，使空心鋼圓筒垂直于鋼板上夾片，定位好后進(jìn)行點(diǎn)焊固定。最后，確認(rèn)位置正確且垂直于底板后開(kāi)始施焊，施焊時(shí)要注意表面的平整度。

4）打磨和上漆。焊接完成后，要先用角磨機(jī)將固定裝置凸出的焊斑等打磨平整并及時(shí)清除粉塵，再按要求涂刷2 遍防銹漆。

3.3.3 安裝移動(dòng)定位組件

結(jié)合主樓外部輪廓和懸挑型鋼的長(zhǎng)度，調(diào)整立桿位置，滿足外墻腳手架搭設(shè)要求后進(jìn)行定位標(biāo)記，并利用螺栓和定位卡將移動(dòng)定位桿裝置緊固在懸挑型鋼上[5]。移動(dòng)定位桿定位，如圖8 所示。

圖8 移動(dòng)定位桿定位（來(lái)源：作者自繪）

3.4 搭設(shè)上部架體

移動(dòng)定位組件全部安裝完成后，開(kāi)始搭設(shè)外墻腳手架，嚴(yán)格按照施工方案及規(guī)范要求搭設(shè)架體，如圖9 所示。逐層搭設(shè)架體，隨搭隨進(jìn)行連墻附著，確保架體的安全性和穩(wěn)定性[6]。搭設(shè)完成后需對(duì)腳手架進(jìn)行檢查，以保證施工現(xiàn)場(chǎng)安全。

圖9 外墻腳手架安裝圖（來(lái)源：作者自繪）

3.5 安裝斜拉桿

在澆筑懸挑層上1 層的混凝土前，需要將斜拉桿上端拉接點(diǎn)的預(yù)埋件布置到位，具體安裝流程如下：第1，參照雙螺栓套筒預(yù)埋方法預(yù)埋斜拉桿套筒。當(dāng)工字鋼長(zhǎng)度大于1800 mm 時(shí)，設(shè)置2 根鋼拉桿斜拉。第2，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)部的預(yù)埋件。第3，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求后，連接上、下拉桿，并將其調(diào)節(jié)至合適的受力狀態(tài)。斜拉桿安裝，如圖10 所示。

圖10 斜拉桿安裝（來(lái)源：作者自攝）

3.6 安裝鋼板網(wǎng)及聯(lián)合驗(yàn)收

將腳手架通過(guò)洞口與外墻連接，對(duì)于無(wú)洞口的山墻部位，需要現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）管，后期增加鋼管以抱墻的方式固定。外架搭設(shè)完成后，安裝和固定鋼板網(wǎng)，自檢合格后組織聯(lián)合驗(yàn)收。

3.7 拆除架體及固定裝置

3.7.1 拆除流程

在拆除架體及固定裝置的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循“由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆”的順序進(jìn)行拆除。懸挑式腳手架拆除順序：水平大防護(hù)（欄桿—防護(hù)板—鋼管—懸挑型鋼）—安全網(wǎng)—踢腳板—鋼板網(wǎng)—護(hù)身欄桿—剪刀撐—斜撐—小橫桿—大橫桿—立桿—連墻桿。待上排腳手架全部拆除后，方能拆除懸挑腳手架的懸挑型鋼和上拉式拉桿。

3.7.2 桿件拆除注意事項(xiàng)

桿件拆除需要注意以下幾點(diǎn)：

1）在拆除過(guò)程中，拆架人員必須系好安全帶，安全管理人員需進(jìn)行旁站。

2）拆除立桿時(shí)，要先抱住立桿再松開(kāi)對(duì)接扣件，然后將立桿拔出，平放下一步架管上，最后取出扣件。扣件松開(kāi)后，應(yīng)該立即拆除立桿。若一名拆除人員無(wú)法獨(dú)立完成拆除工作時(shí)，則應(yīng)由兩人或多人合作拆除，保證拆除安全。

3）拆除大橫桿、剪刀撐和斜撐時(shí)，要先拆除中間對(duì)接扣件，確保中間牢固后解開(kāi)端頭，剪刀撐和斜撐只能在拆除層上進(jìn)行拆除，不得一次全部拆除。

4）對(duì)于所有的連墻桿和卸荷鋼絲繩，應(yīng)該隨腳手架逐層拆除，嚴(yán)禁將連墻桿整層或數(shù)層拆除之后再拆除腳手架。

5）當(dāng)腳手架拆除至下部最后一根長(zhǎng)鋼管時(shí)，應(yīng)先在適當(dāng)位置搭臨時(shí)拋撐或拉結(jié)加固，再拆除連墻桿。

6）為確保施工安全，拆除的鋼管應(yīng)自上而下傳遞或使用垂直運(yùn)輸工具運(yùn)至地面，不得高空拋擲。

7）松開(kāi)的扣件應(yīng)及時(shí)拆除，并妥善放置，不得高空拋擲。

8）在拆除過(guò)程中，不得中途換人。若必須換人，則要將拆除情況交接清楚。

9）拆除腳手架要由專人統(tǒng)一指揮，上下呼應(yīng)、動(dòng)作協(xié)調(diào)。當(dāng)解開(kāi)與另一個(gè)拆除人員有關(guān)的結(jié)扣時(shí)，應(yīng)先通知對(duì)方，防止墜落。

3.8 拆除懸挑型鋼

拆除懸挑梁時(shí)，應(yīng)利用下部外架或者吊籃來(lái)拆除懸挑梁和螺栓，同時(shí)使用塔式起重機(jī)或汽車起重機(jī)配合拆卸吊裝。

4 結(jié)語(yǔ)

上拉式短肢懸挑式腳手架的外墻腳手架立桿，采用組裝式可周轉(zhuǎn)和可調(diào)節(jié)的移動(dòng)定位組件安裝和固定。此腳手架可以重復(fù)利用，施工方法新穎、操作簡(jiǎn)單、施工難度小、工期短且經(jīng)濟(jì)效益良好，能夠有效提高工程施工質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)信譽(yù)，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。