新型工字钢悬挑脚手架可拆卸式锚板施工技术.doc

#+新型工字钢悬挑脚手架可拆卸式锚板施工技术【摘要】恒大名都11、12#楼工程的外悬挑脚手架采用了新型可拆卸式定型钢板压顶、螺栓连接控制悬挑工字钢梁固定及锚固，并通过该工程实践、应用，总结了可拆卸式定型锚板控制悬挑工字梁施工技术。该技术较传统运用圆钢锚环预埋的做法有明显的优势，具有降低风险、安装精度高、施工速度快、可周转使用等特点，是当前绿色建筑施工节材降耗的又一新举措，值得推广应用。【关键词】可拆卸式锚板 悬挑脚手架 工字钢梁 定型尺寸1、工程概况恒大名都11、12#楼位于重庆市渝中区大坪石油路1号原重庆科技学院内。该工程由2栋32层超高层建筑组成，地下3层为车库，地上裙房5层为商业用房，6-32层为公寓式办公楼。总建筑面积为155165m2，结构形式为框架结构，建筑总高度为111.2m，裙房首层层高5.1m，2-5层4.5m，标准层层高3.2m，6层及17层为避难层，层高为3.6m。根据业主恒大集团要求，裙房1层为样板展示区，为不影响其装修施工，外脚手架从裙房2层楼面以上开始悬挑施工，裙房5层以下悬挑一道，6层、12层、17层、23层、29层楼面各悬挑一道，每道悬挑工字梁上搭设外架高度不超过20m，同时在7层、13层、24层、30层楼面施工时在与下层工字钢梁位置相垂直的边梁混凝土内预埋20 mm的钢筋作吊环；外挑脚手架的外侧用钢丝绳作斜拉钢索，悬挑工字梁尾部用可拆卸式锚板压顶施工技术。2、工艺原理及工艺特点2.1传统做法及现行规范要求现阶段国内建筑市场悬挑工字钢梁锚固传统的做法为: 采用HPB300钢筋压环预埋，用 20mm的圆钢制作，在浇筑混凝土之前预埋，后安装工字钢梁，压环预埋高度较准确时，直接将工字钢梁套入压环内并用木锲塞紧；有误差特别是压环偏低时，一般做法是将圆钢压环割断再用圆钢弯成U型与预埋断头及工字钢焊接。但是采用此种施工工艺有以下几个缺点：（1）压环预埋高度不准，经常出现用气焊割断压环的现象。（2）锚固点焊接时做不到完全满焊，特别是后置锚固点部位，仅靠点焊的焊缝受力，极不安全。（3) 整个工字钢梁锚固点处理参差不齐，既不美观又没有安全感（图1）。图1：传统做法 图2：悬挑钢梁U形螺栓固定构造 1-木楔侧向楔紧；2-两根1.5m长直径18mm的HRB335钢筋现行的JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范第6.10型钢悬挑脚手架文中对锚固型型钢脚手架悬挑梁的做法做了如下介绍：“型钢悬挑梁固定端应采用2个及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定，U型钢筋拉环或锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置，并与梁板底层钢筋焊接或绑扎牢固，锚固长度应符合现行国家标准GB50100混凝土结构设计规范中钢筋锚固的规定”，见上图2。上述做法的弊端主要有：（1）U型钢筋拉环或锚固螺栓预埋入梁板结构砼中为一次性投入，不能周转使用，只有上部螺帽和压板可以回收利用，且后期拆除后还要割除预埋的螺杆、钢筋拉环，费时费工费料，不满足绿色施工节材降耗的要求。（2）预埋U型钢筋拉环或锚固螺栓时还要增加两根1.5m长直径18的HRB335钢筋，需精确定位才能保证后期悬挑工字梁位置的准确，且还需考虑钢筋保护层厚度及绑扎质量满足规范要求，增加了操作难度。（3）预埋U型钢筋拉环或锚固螺栓在考虑定位准确的同时还要保证固定牢固、浇筑砼时必须采取措施防止预埋环或螺栓偏位或倾斜，增加了一定的难度。2.2参考资料中其他先进做法我们在其他施工单位及一些资料中发现对上述传统做法及现行规范做法均做了改进，它是通过在结构混凝土浇筑之前，预留预埋PVC套管，混凝土达到强度要求后再对穿不封闭的压杆件，安装工字梁、定型钢板压顶、双螺帽加垫片拧紧。见建筑施工林杨等编写的定型钢板压顶控制悬挑脚手架的工字梁锚固技术，该技术的最大弊端在于时间上来不及，要实现螺杆对穿需等该层梁板模板拆除之后方能进行（一般需要7d以上），而实际施工中外架防护需及时跟进搭设，2d内需完成操作面的临边防护，否则就严重影响施工进度。其次是预留预埋的PVC管位置很难定位准确及固定牢固，施工难度较大。2.3我项目部改进做法我们在施工实践中采用了如下改进做法：用带套丝的18mm的圆钢（HPB300钢筋）（前面固定用的锚板为2根见图5、后面锚固用的为4根见图6），2块Q235方钢板（一块与圆钢焊接牢固做锚板、一块做压板使用）制作成标准锚固件，在结构楼板模板铺设完成绑扎底板钢筋前将锚固件紧贴于模板上放置（类似于四脚朝天倒放的铁凳），按施工方案经过计算机排版确定的位置定位准确后用小铁钉嵌固于木模板上，并在圆钢上套上直径25mm的PVC套管后浇筑混凝土。待混凝土强度满足上人条件后安装工字梁就位，再安装上部压板，双螺帽加垫片拧紧。外架拆除后只要将螺帽拧出卸下压板，移走工字钢梁，用小锤垫木方轻轻敲击螺杆头，预埋至混凝土板底部的带螺杆的锚板即可拆除（下部需用安全网做简易兜接）。该技术的主要特点及优点是：（1）预埋锚板及安装速度快。因锚板与模板接触面大，易于定位及固定简单。安装工字钢梁时上部用钢板压顶加螺栓连接比传统用双木锲锲紧速度快。（2）安全性能高，比传统做法锚固点靠焊缝受力或双木锲顶紧受力安全可靠。（3）由于是采用定型工具，操作简单方便，整体安装施工质量优良，观感也非常美观。（4）技术效益优。涉及到施工安全的技术措施，要做到标准化、工具化施工，本方法很好的实现了这一要求。（5）经济效益显著。该标准锚固预埋件可委托厂家定做，其工具化程度高，以后施工均可周转使用，经济效益显著，完全符合绿色建筑施工节材降耗的要求。3、施工工艺3.1原材制作定型钢板制作、钢板穿孔、圆钢杆件套丝、螺帽垫片等均在外部指定加工厂加工制作再运至现场，或在施工现场由专业焊接加工班组制作完成。原材料的材质和规格应满足GB/T700-2006碳素结构钢的规范要求。3.2确定定型钢板尺寸3.2.1前端固定锚板（1）长边=工字钢翼缘宽度+钢板穿孔径+中心至构件边缘最小容许距离=（90mm+ 20mm+ 20mm+1.520mm2）=190mm200mm；（2）短边=钢板穿孔径+中心至构件边缘最小容许距离=（20mm+20mm+1.520mm2）=100mm100mm。其中，垂直于内力方向，中心至构件边缘最小容许距离为1.5D（D为螺栓孔径），参见 GB50017-2003钢结构设计规范。经计算和综合效益分析，我们确定尺寸为200mm100mm较为适宜，钢板厚度不得小于10mm（图3）。下钢板尺寸及做法同上钢板，先用20钻头成孔后，再用25钻头二次打坡口深度1/2板厚，周圈用18钢筋用塞口焊法焊接牢固，做法详见上图。3.2.2尾端锚固受力锚板（1）长边=前后两排螺杆中心距+钢板穿孔径+中心至构件边缘最小容许距离=（200mm+ 20mm+1.520mm2）=280mm300mm；（2）短边=工字钢翼缘宽度+钢板穿孔径+中心至构件边缘最小容许距离=（90mm+ 20 mm+ 20mm+1.520mm2）=190mm200mm；经计算和综合效益分析，我们确定尺寸为200mm300mm较为适宜，钢板厚度不得小于10mm（图4）。3.2.3前端固定锚板和尾端锚固锚板实物图如下（图5-6）： 图5：前端固定锚板 图6：尾端锚固受力锚板3.3确定圆钢螺杆套丝高度依据施工图纸，电脑排版布置好所有工字钢梁安装位置后，根据结构板厚情况，确定工字钢梁安装时压板上口高度，要保证钢板压顶后，螺帽加垫片拧紧时套丝的高度刚好满足。结合本工程实际，根据2层、6层、12层、17层、23层、29层楼面板厚，经计算分析，我们确定圆钢螺杆的高度为350mm，套丝长度统一为120mm较为适宜。3.4锚板定位、安装（1）锚板定位、安装需在楼层模板支设完毕通过验收后进行。（2）根据施工方案中工字梁布置间距及结构实体情况，先在电脑上进行排版。现场布置时统一带线控制锚固板的位置，以确保外脚手架立杆能均匀分布，整体美观一致。（3）锚板定位准确后，用小铁钉穿过锚板四角上的小孔洞将锚板嵌固钉紧在木模板上，在浇筑混凝土前用直径25mm的PVC套管套于圆钢螺杆上，并将上部套丝范围及底部锚板用透明胶带包裹严实后再浇筑混凝土。详见下图7。图7：锚板定位、安装图3.5工字钢梁的安装工字钢梁固定地点加工制作并涂刷色泽一致的防锈漆，统一吊装至楼面，按照锚板埋置点的位置准确摆放，端头挑出端拉通线控制挑出长度，保证挑出端整齐一致。3.6压板安装工字钢梁安装就位后，将压板对准圆钢螺杆压住工字钢梁翼缘，然后加垫片加双螺帽，用扳手拧紧。安装完成后的效果图见下图8。图8：安装效果图3.7搭设外架现场效果图详见图9。3.8外架拆除及锚板拆卸回收待本悬挑段范围内施工内容完成后，按方案拆除外架，移走钢梁并将定型钢板锚固件拆卸回收，注意不得损坏套丝部位。锚板下方用安全网搭设简易接料兜，防止碰损及保证施工安全。拆卸后立即清理，丝杆及螺帽刷机油，其余锚板等涂刷防锈漆，组装成套入库备用。楼板底部锚固板脱落位置的凹槽用1:2.5水泥砂浆抹平压光。4、适用范围本技术适用于住宅工程或其它高层、超高层的外悬挑脚手架的搭设工程，也可用于其它需要内锚外挑的型钢施工。悬挑钢梁悬挑长度一般情况下不超过2米，局部最大不宜超过3米，大悬挑需另外进行设计计算及论证。该锚固件应安装于混凝土结构楼板上，楼板厚度不宜小于120mm，否则应采取加固措施；不得安装在外挑阳台或悬挑板上，否则同样采取加固措施。5、验收质量及注意事项（1）所需要的材料进场、加工安装前应有制造合格证，各种规格、尺寸和性能指标应通过现场抽查和检查试验合格后方可使用。使用的工字钢梁、定型钢板、螺帽必须是国标合格产品，否则不得使用。（2）加强对锚板与圆钢的塞口焊质量检查，焊口质量存在缺陷的不得使用，注意焊缝高度不得小于6mm。（3）焊接质量验收合格后锚板使用前应对丝杆及螺帽涂刷机油，其余部分刷防锈漆进行保护。（4）浇筑混凝土前应将PVC套管开口处及丝口位置用透明胶带包裹严实，防止水泥砂浆灌入及污染。（5）压板必须使用双螺帽加垫片并用扳手紧固到位，防止单个螺帽松动。（6）搭设脚手架立杆前，必须对工字钢梁安装质量、定型钢板压顶质量进行全面检查，在验收合格的前提下，方可进行外脚手架立杆的搭设。6、结语恒大名都11、12#楼目前正在进行裙房三层梁板结构的施工，外悬挑脚手架才刚刚搭设一层楼的高度，但是整体立面效果已经展示出本项目对外架搭设的高标准、严要求，同时项目部正按照公司标准化施工的要求，向着项目安全目标稳步扎实的推进各项工作。本工程通过新型可拆卸式锚板的施工技术应用，既能确保外悬挑脚手架体整体安全性及美观，又可以适应建筑施工现场安全技术措施走向标准化、工具化的要求，同时又是推动当今建筑行业绿色施工节材降耗发展要求的新举措，对项目部及企业产生良好的经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景和发展方向。参考文献：【1】JGJ130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范S【2】李海东 型钢悬挑脚手架可拆式钢板锚固施工技术 山西建筑 2013.1【3】JGJ202-2010 建筑施工工具式脚手架安全技术规范S【4】JGJ18-2003 钢筋焊接及验收规程S