牛福棟

中國新興建設(shè)開發(fā)有限責(zé)任公司 北京 100039

引言

北京某裝配式棚戶區(qū)改造工程單體主樓高程達(dá)到43.15m，地下地上分別是兩層以及十五層，其標(biāo)準(zhǔn)層高達(dá)到2.8m，此次工程總的建筑體量達(dá)到6.8萬m2，是典型的裝配式混凝土剪力墻架構(gòu)，本工程地上三層及以上結(jié)構(gòu)外墻為預(yù)制墻板（200厚混凝土+90厚保溫+60厚混凝土），混凝土強(qiáng)度等級為C35，1層及2層為現(xiàn)澆200厚混凝土外墻，地面的1～3層配置落地式雙排鋼管手架開展施工，當(dāng)3層全都施工完畢之后安置組合式的三角懸挑防護(hù)架，之后去除下部雙排落地腳手架從而確保其安裝過程中總的安全性。

1 施工難點

組合型鋼三角懸挑防護(hù)架施工基于螺栓和預(yù)制組件進(jìn)行可靠連接，螺栓孔預(yù)留點位，于預(yù)制組件深化設(shè)計圖紙過程中，在預(yù)制外墻板預(yù)留，為保證安全應(yīng)用防護(hù)架，保證架體搭設(shè)平整，預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計過程中洞口預(yù)留位置的準(zhǔn)確性是本工程重點所在。

根據(jù)計算書和以往其他工程使用過的事例，我們設(shè)計選用組合型鋼懸挑托架，所有戶型從第3層開始架設(shè)第1道，第7層架設(shè)第2道，第12層架設(shè)第3道。此項目樓體外結(jié)構(gòu)面復(fù)雜，空調(diào)板和窗洞口較多，不利于懸挑架生根。懸挑架的設(shè)計，以及懸挑架的施工是本方案的核心要點。本工程外懸挑空調(diào)板出墻身1320mm、長度最大為1300mm，陽臺板外挑板出墻身1320mm、最大長度3500mm，此處選擇單排腳手架，另外主體外墻轉(zhuǎn)角位置防護(hù)架的設(shè)置也為此次項目的難點。因外墻轉(zhuǎn)角較多，平面布置凹凸不平，架體施工難度增大，在外墻陽角的組合型鋼懸挑三角形支架需加長及做45°節(jié)點處理。為躲避空調(diào)板陽臺，挑架安裝高度設(shè)置到空調(diào)板陽臺板下側(cè)[1]。

2 腳手架設(shè)計要點

2.1 腳手架基礎(chǔ)選型

由于傳統(tǒng)工字鋼懸挑外腳手架會造成外墻遺留孔洞，后期修補(bǔ)不易施工，所以本工程采用組合型鋼三角形支架代替懸挑鋼梁作為腳手架支座。三角形支架在加工廠制造后運到現(xiàn)場安裝，確保焊接質(zhì)量。三角形支架到場后檢查驗收，保證架體與設(shè)計圖紙一致，外觀完好，焊縫滿足三級焊縫標(biāo)準(zhǔn)，外觀無裂紋虛焊。

2.2 腳手架體設(shè)計

此次防護(hù)架的上部腳手架體選擇的是雙排扣件類型的腳手架，其立桿縱向跨度以及橫向跨度分別要求1.5m以及0.9m。步距設(shè)計1.8m，內(nèi)排腳手架與墻之間距離為250mm。

2.3 組合型鋼三角懸挑防護(hù)架的連接方式

組合型鋼三角懸挑防護(hù)架通過500m的M20穿墻螺栓與混凝土豎向構(gòu)件預(yù)留洞口進(jìn)行連接，螺栓外側(cè)焊接螺母，穿過豎向構(gòu)件預(yù)留孔洞，在內(nèi)側(cè)設(shè)置8mm墊片和雙螺母進(jìn)行緊固。

2.4 洞口位置架體設(shè)計

由于部分跨度較大的窗口或陽臺洞口無法安裝固定三角形支架，該處三角支撐架位置采用工字鋼梁代替，架體立桿間距不變。采用20#工字鋼焊接成型與二層架構(gòu)梁板穩(wěn)固連接，焊縫厚、高和長度結(jié)合截面要求滿焊處理，工字鋼立柱安裝完成后在立柱兩側(cè)用鋼管夾死，保證立柱不會傾斜。

2.5 陽角部位架體設(shè)計

陽角位置需在現(xiàn)澆暗柱節(jié)點預(yù)留螺栓孔，安裝長尺寸三角型鋼托架（懸挑1.9m）， 由于安裝在部分陽角部位的兩個相鄰三角形支架的間距偏大，所以需在此部位加設(shè)16#工字鋼，工字鋼與三角形支架使用“U”形錨具進(jìn)行連接固定，立桿立于工字鋼之上，確保陽角位置臨邊封閉嚴(yán)密。

2.6 懸挑板位置架體設(shè)計

搭設(shè)過程中如遇空調(diào)板陽臺位置，在預(yù)制懸挑板下側(cè)搭設(shè)安全專用懸挑三角形支架時，三角形支架采用長度1.5m，按三步兩跨搭設(shè)單排防護(hù)架體。

3 施工工藝技術(shù)

3.1 材料準(zhǔn)備

①組成材料要求：三角形支架所使用的鋼材材質(zhì)應(yīng)符合國家規(guī)范中就Q235級鋼規(guī)定。鋼筋錨環(huán)以及拉環(huán)的原料質(zhì)量要求應(yīng)當(dāng)達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提到的HPB235級鋼筋相關(guān)規(guī)定。②三角形支架與豎向構(gòu)件連接：每個三角形支架與豎向構(gòu)件之間采用3個M20穿墻螺栓連接，穿墻螺栓產(chǎn)品質(zhì)量合格證書必須完整。③三角形支架的加工：對豎向主梁橫梁及斜拉梁按順序進(jìn)行焊接，形成三角型結(jié)構(gòu)的鋼架，并在架體框架內(nèi)焊接加強(qiáng)肋；在挨著橫梁兩側(cè)的區(qū)域依次設(shè)立用于連接腳手架的裝置，角鋼之間的焊接縫隙厚度應(yīng)當(dāng)不低于5mm，其高度和長度結(jié)合截面規(guī)定滿焊處理，三角形支架順著正方向安置、反方向兩個方向進(jìn)行加工，以便用于樓體兩側(cè)進(jìn)行安裝。④預(yù)留穿墻螺栓孔：根據(jù)三角形支架的安裝位置提前放線定位，并根據(jù)定位位置在預(yù)制構(gòu)件上設(shè)置穿墻螺栓孔洞，并保證加工后預(yù)制構(gòu)件螺栓孔準(zhǔn)確、垂直。

3.2 施工方法

3.2.1 定位測量。架體搭建前期，確定其安裝點位和立桿控制線，預(yù)制墻體、現(xiàn)澆墻體依據(jù)三角形支架設(shè)計點位預(yù)留穿墻螺栓的具體孔位。組合型鋼懸挑架首次于第三層安裝位置于板頂標(biāo)高下60cm即懸挑托架的首道穿墻螺栓，各個懸挑托架為兩個穿墻螺栓和墻體銜接，螺栓彼此距離保持為90cm。

3.2.2 組合型鋼懸挑三角形支架的安裝。

3.2.2.1 現(xiàn)澆墻穿墻螺栓施工方法：施工工藝：在模板支模前按照三角形支架位置放置穿墻鋼管內(nèi)徑保證25mm（外墻厚200mm），與鋼筋固定連接，拉線找平，間距按照平面布置圖標(biāo)注尺寸進(jìn)行設(shè)置，穿墻套管可以采用焊接在鋼筋上，防止?jié)仓炷習(xí)r移位，鋼套管兩頭用膠帶封閉嚴(yán)密，不得將混凝土流入封堵管路。拆除模板后要及時疏通預(yù)制孔[2]。

3.2.2.2 組合型鋼懸挑三角形支架安裝方法：三角形支架體的外伸跨度以1.5m為宜，把穿墻螺栓直徑20自外墻內(nèi)部依據(jù)距離安裝完畢，外墻外延把三角形支架上層孔穿至螺栓中，螺栓尺寸為50cm，下部孔位用螺栓M20固定三角托架，拉線找平。于三角形支架體上焊立管確定鋼筋頭從而確定腳手架的立桿具體點位。

3.2.3 組合型鋼懸挑三角形支架上腳手管架體安裝。

3.2.3.1 立桿。腳手架立桿縱行以及橫向距離分別是1.5m以及0.9m；內(nèi)排腳手架與墻體之間的距離為0.25m。腳手架嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計規(guī)定予以各桿間距排布。 腳手架立桿第一即確保架子整個的穩(wěn)定效果，應(yīng)用長度不一的鋼管，對接位置相互錯開50cm高度并錯開安排，毗鄰的兩個桿的對接位置不可于同步同跨之中。立桿的垂直度差距應(yīng)該小于架體高度的1/400。除去頂端最后一步之外的各個鋼管的接頭均務(wù)必結(jié)合對接扣件形式予以接通，立桿選擇直角扣件的形式和縱向桿予以接通，頂端頂層的鋼管需要高出檐口上皮1.5m位置。

3.2.3.2 縱向水平桿。于立桿內(nèi)部予以設(shè)定，長度需要不低于3跨，該立桿基于對接扣件方式予以延長，靠近的兩個立桿不應(yīng)當(dāng)于同步以及同跨存在接頭，水平向需要保證不低于50cm的錯開，連接位置的中心至最近的主節(jié)點的間距應(yīng)當(dāng)?shù)陀诳v向間距的三分之一，也可選擇搭接形式接長，各個水平桿搭接跨度需要高于1m，等間距設(shè)定3個旋轉(zhuǎn)扣件予以固定，端部扣件蓋板的邊緣到搭建縱向水平桿端的跨度需要不低于10cm。

3.2.3.3 橫向水平桿。于外腳手架立桿以及水平桿交錯位置設(shè)立橫向的水平桿，其兩側(cè)和立桿固定，保證架子整個的空間架構(gòu)穩(wěn)定性，主節(jié)點位置務(wù)必設(shè)定橫向水平桿，選擇直角扣件連接以及嚴(yán)禁拆除，此外作業(yè)層中非主節(jié)點位置的橫向水平桿，應(yīng)當(dāng)綜合支撐腳手板客觀需要，確定間距，最高應(yīng)當(dāng)不高于縱距的一半。

3.2.3.4 連墻件。連墻件嚴(yán)格按照兩步三跨的規(guī)定設(shè)立，施工鋼管銜接，豎向距離不高于3.6m，水平跨度不高于4.5m。于搭建完畢存在連墻件主節(jié)點位置的立桿、縱向以及橫向水平桿之后，需要結(jié)合有關(guān)規(guī)定進(jìn)行連墻件作業(yè)，每根連墻件有限連接面積不大于27㎡。連墻件的安置點位以窗洞為宜，桿子選擇Φ48.3×3.6鋼管，和是腳手架以及構(gòu)筑物彼此選擇直角扣件銜接，腳手架與結(jié)構(gòu)剪力墻連接，遇無門窗洞口時，可用專用連墻件與墻體連接，連墻件螺栓一端插入墻上用螺母固定在結(jié)構(gòu)墻上，一端采用十字扣件與架體內(nèi)外側(cè)立桿連接。連墻桿需要安置于挨著主節(jié)點區(qū)域，和主節(jié)點之間的間距不可高于30cm，和架子內(nèi)外兩邊的立桿予以聯(lián)通。

3.2.3.5 剪刀撐。剪刀撐需要安置于腳手架的外側(cè)里面的兩側(cè)從下至上連續(xù)安置，和水平角度為45°～60°以內(nèi)，陽角處設(shè)置之字形斜撐。剪刀撐依據(jù)每兩步三跨安排一道，直到腳手架頂層。剪刀撐連接跨度不可低于10m，需要選擇三個旋轉(zhuǎn)扣件以及十字扣等方式予以固定。

3.2.3.6 腳手板。作業(yè)層腳手板需要鋪滿以及穩(wěn)當(dāng)，間距墻面不低于25cm，孔隙均應(yīng)用多層板予以密閉，避免墜物問題。

腳手板需要安置三個水平的橫桿內(nèi)，如若長度不高于2m的情況下，則可選擇兩個水橫桿支持腳手板，而腳手板兩邊則需要保持固定穩(wěn)當(dāng)。施工期間可選擇對接以及搭建的形式。腳手板對接施工期間，務(wù)必于連接位置設(shè)置兩個橫向的水平桿，其外伸部分應(yīng)當(dāng)選擇13～15cm，兩個腳手板外延跨度的總值應(yīng)當(dāng)不高于30cm，搭接施工期間，毗鄰板子的搭建長度有的那個不高于20cm，此外各個板的連接位置務(wù)必支撐于水平桿內(nèi)，伸出的橫向水平桿的距離不可低于10cm。作業(yè)層腳手板端部伸出部分應(yīng)當(dāng)不高于15cm，此外腳手板兩側(cè)需要和支撐桿穩(wěn)定連接。選擇直徑3.2mm的鍍鋅鋼絲把腳手板的探頭位置安置于支撐件內(nèi)轉(zhuǎn)角區(qū)域腳手板需要和橫向的水平桿之間穩(wěn)定連接。

3.2.3.7 卸荷設(shè)計。懸挑類型的腳手架應(yīng)當(dāng)選擇鋼絲繩于懸挑層進(jìn)行二次卸荷，選擇直徑12.5mm的鋼絲繩隔一卸一，上部結(jié)構(gòu)遇梁、墻預(yù)留直徑25mm預(yù)留洞（或直接利用合?？祝壬喜拷Y(jié)構(gòu)拆除模板后鋼絲繩穿過預(yù)留洞口在墻體內(nèi)側(cè)或梁內(nèi)套住鋼管。

繩子的夾座需要固定于鋼絲繩的工作區(qū)間內(nèi)，U性螺栓和繩子的尾部固定連接，繩子不支持上交替安置繩夾。繩夾扣和鋼絲繩之間夾扣間距為100mm，鋼絲繩兩端的繩卡為8個。繩子和繩夾彼此固定連接強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)達(dá)到繩子本身強(qiáng)度的80%，在實際應(yīng)用上，繩夾在數(shù)次的拉緊之后需要再度緊固螺母。首先應(yīng)擰緊離套環(huán)最近處的繩夾，不允許先擰緊離套環(huán)最遠(yuǎn)繩夾。繩子上最末端的繩夾后側(cè)50cm區(qū)域設(shè)立夾頭，同時個繩頭伸出以安全彎。如若接頭位置出現(xiàn)滑動，則安全彎被拉直，能夠立馬判斷夾頭松動[3]。

4 三角防護(hù)腳手架拆除要求

在腳手架拆除期間強(qiáng)調(diào)按照特定的流程由上至下進(jìn)行，當(dāng)對最底層進(jìn)行拆除時，需要對鋼管予以拉結(jié)固定之后去除連墻件。當(dāng)三角形支架上的所有腳手架拆除并清理完畢后，最后拆除三角形支架，拆除三角形支架時，因整個三角形支架體在建筑外墻外部，拆除人員周邊無任何防護(hù)設(shè)施，所以利用對拉螺栓孔設(shè)置直徑12.5的鋼絲繩，用來栓制安全帶，外側(cè)人員將架體與吊具固定，三角形支架上東西清理完畢后，外側(cè)人員撤離，內(nèi)側(cè)人員在上層防護(hù)內(nèi)安排用繩索拉住三角形支架確保平衡，然后先拆下部M20螺栓，再拆上部M20螺栓，過程中確保螺栓處于平衡狀態(tài)，當(dāng)三角形支架和結(jié)構(gòu)分開情況下，塔式起重設(shè)備把架子調(diào)到目標(biāo)區(qū)域予以碼垛。

5 結(jié)束語

組合型鋼懸挑三角形支架體為工廠預(yù)制現(xiàn)場安裝的，安裝簡便，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性好，對比傳統(tǒng)懸挑式腳手架結(jié)構(gòu)該方式不破壞豎向及水平構(gòu)件結(jié)構(gòu)，不需要在外墻上預(yù)留施工洞口，僅在預(yù)制墻板上預(yù)留直徑25mm的穿墻螺栓孔，避免了對整體結(jié)構(gòu)的破壞，確保了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定效果，極大地改善了作業(yè)效能，勞動力投入較少，分段拆除的腳手架可節(jié)省周轉(zhuǎn)材料費用，三角形支架體耗材整體少，使用的高強(qiáng)螺栓、墊片等可多次重復(fù)利用，經(jīng)濟(jì)效果顯著。