关于悬挑外架锚环的施工方法改进若干问题探讨

关于悬挑外架锚环的施工方法改进若干问题探讨

中国建筑第五工程局有限公司福建泉州362000

摘要:随着我国城市建设的不断深入发展,传统的圆钢预埋锚环已不能满足绿色施工节材和回收再利用的要求,越来越多的悬挑外架锚环施工技术得到了应用。基于此,本文结合笔者多年的工作经验以及工程实践,对悬挑外架锚环的施工方法应用及技术改进相关问题进行详细阐述,以作参考。

关键词:脚手架;悬挑外架锚环;技术改进

近年来,由于建筑工程施工技术的更新进步以及人们居住环境的需要,城市地区建筑工程也愈来愈向高层及超高层建筑方向发展。但是建筑物的楼层越高,施工环境越复杂,其施工难度便越大。在高层建筑工程中,其结构施工和外观装饰装修工程的施工部分往往需要施工人员在建筑外部搭设脚手架来进行,为了满足施工的需要,钢管扣件式悬挑外脚手架应运而生,并逐渐得到了业内人士的广泛认可和应用。又因其结构设计原理是建立在平面桁架简化模型之上,相对于落地脚手架,它的优越性在于良好的经济效应以及节约工期。不仅定位准确,不易偏位,而且实现了无粘结预埋,拆卸简单,还可以重复利用,实现了节能减耗,绿色施工的目的。由于悬挑脚手架的设计是否合理关系到施工人员的人身安全及建筑工程施工质量,如何提高悬挑脚手架的施工方法及技术改进成为重要的研究课题。

一、工程案例

1.1工程概况

本工程为超高层建筑项目,分2#、3#和7#楼,总建筑面积为125300m2。2层地下室,其中2#、3#楼39层,建筑总高度114m,悬挑外架周转四次,最高搭设高度25.8m,立杆间距1.5m,水平杆步距1.8m,连墙件为二步三跨设置;按施工组织设计结构7层开始悬挑外架,每8层预埋一次悬挑外架地锚环;按照每栋楼悬挑四次计算总需用地锚环约2000个。7#楼41层,建筑总高度119.65m,悬挑外架周转五次,最高搭设高度23.2m,立杆间距1.5m,水平杆步距1.8m,连墙件为二步三跨设置;按施工组织设计结构3层开始悬挑外架,每8层预埋一次悬挑外架地锚环;按照悬挑五次计算总需用地锚环约1500个。

1.2施工需要注意的问题

传统的悬挑外脚手架施工时悬挑钢梁与楼板面间的锚固一般是采用预埋一次性钢筋环来实现锚固连接的,钢筋环采用直径18mm~20mm的圆钢加工成“几”字形产品预埋在混凝土中,根据施工方案的悬挑层数进行预埋。但是,通过工程实践证明这样安装存在许多不足和缺陷,例如安装预埋环时埋设长度不便于控制,并且一次性消耗浪费,固定不牢固对脚手架安全造成隐患。传统的圆钢预埋方法容易使得在浇筑混凝土过程中产生扰动、移位,后期处理费用多,且处理进度缓慢,使用过程高度不可调节,结构后期拆除过程需用焊接和切割作业配合施工,切割后的钢筋锚环只能作为废钢处理,造成钢材损耗等等,针对这些情况,我们通过分析、研究,并且在工程施工过程中不断创新,确定我们将原来的悬挑外架“几”字形地锚环改为悬挑外架“U”形地锚环无粘结预埋,其核心是通过预埋圆钢与底部钢板焊接固定而准确预埋。顶部用钢板、螺母紧固并压紧工字钢,使其达到悬挑效果,这种“U”形地锚环可拆卸、可周转,施工方便、容易操作,因而可降低施工现场钢材的消耗,同时减少了以往的圆钢锚环施工过程明火切割作业,同时日常维护费用低,有效节省施工成本。

二、悬挑外架锚环的施工方法及改进要点分析

2.1材料及设备准备

根据地锚环所需用到的材料,包括钢筋类型、钢筋长度、钢板、螺母、型钢、PVC套管等等,严格对进场材料的尺寸、规格、数量等进行检验,进场的圆钢、定型钢板、角铁以及螺母的强度、刚度都必须要有合格证,符合国家标准,要求施工员、质量员、工程师同时验收,不符合要求及规范的材料严禁进场。另外还要做好机具设备进场待用,其中主要设备如下表所示:

2.2悬挑外架锚环安装流程

首先,施工管理人员要熟悉工程施工现场环境,根据现场楼层板厚度、选取合理的型钢型号,计算出所需锚环的定尺长度,圆钢采用切割机切断,成型的定尺圆钢到专业的套丝厂对定尺的圆钢进行两段套丝,套丝长度≥150mm,并对丝扣进行涂油,及时用电工胶带封闭或胶带纸封闭缠绕保护,丝扣保护好的螺杆冷弯加工成“U”型环。“U”型环底部采用焊接2根长度为80mm的Φ8圆钢与“U”型环成“十”字交叉型,焊缝采用满焊,保证拆卸时定位钢筋与锚环一起卸除。通过预埋螺杆和钢板塞孔焊接形成工具式、拆卸式锚固件,因焊接好的螺杆与钢板形成一个“U”字,见图1:

再次,进行PVC套管的安装时,“U”型环的PVC套管上段保护套用混凝土浇筑以能在固定锚环的时候也能保护丝扣,下段保护套在混凝土浇筑结束后型钢安装固定期可以方便拔出,为了方便后期回收周转使用,圆钢螺杆在使用时套上PVC管,并且用胶带封口防止混凝土灌入套管内,同时还应在上部抹上黄油,便于拆模后清理混凝土。

最后,进行型钢安装及固定,悬挑外架挑梁必须能够完全承受架体及架体上作业时的荷载,悬挑外架架设前必须编制包括悬挑梁平面定位图、悬挑梁侧面示意图、悬挑梁及锚固件受力验算等内容的专项施工方案,经企业技术负责人审批通过后实施。圆钢螺杆与钢板进行塞孔焊,加强锚固件的抗拔性。焊好后应对塞口焊的质量进行检查,焊口质量存在缺陷不得使用,锚固件通过5cm铁钉固定在标有准确位置的模板上,锚固压环按照规范、标准要求设置好后,待楼板混凝土浇筑完毕,应把悬挑外架工字钢安放在锚件内,上部用5mm角钢充当压板并用相应螺帽紧固,尺寸有偏差时应拿木方补齐,以便能使工字钢更加紧固,满足悬挑功能安全有效,具体安装流程如图2所示:

2.3悬挑外架锚环拆卸流程

脚手架进行拆除时,拧开锚环螺母后一出型钢,用木方作为替打铁锤配合或用橡皮榔头等软性工具直接垂直敲击螺杆顶部,使埋件下端脱离楼面板底,在下层楼面塔设移动平台,上下层作业人员相互配合拆除埋件,卸除后成套锚环送车库集中堆放待用,并做好维护保养工作。顶棚螺杆眼凿除PVC套管,采用水泥砂浆将板底补平整,然后用调制好的水泥砂浆将空洞进行灌注并压实抹平。具体工艺流程如图3所示:

三、改进效果总结

通过施工,改进后的施工方法克服了锚环固定不牢固、容易位移的缺点,效果明显。通过对该工程的悬挑外架“U”形地锚环的施工技术的改进,使得在成本、进度方面、技术管理方面、安全方面也有了很大的收益。在成本方面,因该悬挑外架地锚环施工中部分能拆卸,不仅克服了锚环固定不牢固、容易位移、后期费用高、锚环材料浪费过大的缺点,而且地锚环可周转,有效节约了成本。另外,在进度方面,由于使用“U”形地锚环,周转率高、周转速度快,这样无形中也加快了施工速度,满足了目前施工工期紧的要求。同时,这种地锚环施工时,不需要用切割机来切割,这样避免了明火作业,减少了安全隐患,比以往的预埋环的操作安全性要高。

参考文献:

[1]高层高空大悬挑脚手架的施工应用[J].赵洪亮.建筑施工.2016(01)

[2]评扣件脚手架计算理论的非理性[J].熊耀莹,王亚琦,蔡鹿.中国建筑金属结构.2017(03)

[3]关于悬挑式钢管脚手架支座存在问题的几点思考[J].黄俊东,吕萍.建筑安全.2016(01)

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