建筑工程悬挑脚手架施工技术探索

'建筑工程悬挑脚手架施工技术探索摘要：文章对悬挑脚手架在建筑工程中的应用技术及搭设技术要点、安全计算、经济效益进行了分析。关键词：建筑工程；悬挑支架施工；应用技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：一、工程简介该工程强调建筑造型与周边建筑形态的对位呼应关系,其建筑顶部平面体块可视为一个平行四边形上重叠在一个斜边为曲线形的三角形复合体,这就给建筑结构的施工带来一定的难度,该建筑结构体系为框支剪力墙结构;地下室地下一层层高为4m,地下二层层高为5m,地下三层层高为3.8m;底层层高为6.0m,2层层高为5.2m,3层层高为5.15m,4～23层层高为3.75m,24层层高为3.85m,25层层高为3.75m;办公楼总高为98.95m。二、悬挑脚手架的架体设计为了适应多变的建筑形体,也为了方便施工,简化施工环境。我们决定在上部结构施工中采用具有自主知识产权的悬挑脚手系统。本悬挑脚手载荷基体设在建筑物已建楼层正对脚手架立杆处,主要设置二道预埋扣环和一道限位,限位扣环设置在离外梁面0.1m处,扣环一道设置在离钢梁末端0.1m处,另一道扣环设置在钢梁末端0.3m处,用166 螺栓压紧,预埋材料采用φ16mm的圆钢环,具体做法见图1。悬挑钢管脚手架具有一次投入少、适用范围广、不受层高和场地限制、可重复使用等特点,在高层建筑施工中已得到越来越广泛的应用;悬挑脚手架体系是高层建筑应用的新技术内容之一,脚手架工程施工方案及脚手架的设计计算内容已经列入《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)之中,新标准的实施在技术上对安全施工提出了高标准的要求。图1挑钢梁节点图型钢钢梁为20a工字钢,搭设时,将加工好的钢梁利用起重塔吊插入扣环内锁紧。即可作为基座,其上搭设脚手架及安全围护。对于建筑有悬挑结构处,为安全起见,该处的悬挑脚手基座采用拉接钢挑架形式,钢挑架亦为20a工字钢,钢挑架纵向用50mm×50mm×5mm角钢连接,斜拉采用50mm×50mm×5mm双拼角钢拉接,拉接。三、悬挑外脚手搭设技术要点在作为悬挑脚手载荷基体的型钢或钢挑架安装完成后,即可着手其上部脚手支架的搭设。搭设前应对钢管、槽钢、工字钢、扣件、脚手板、密目网、安全网等进行验收,不合格产品严禁使用;检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐,堆放场地不得有积水;同时,再次按照设计图纸尺寸控制和验收槽钢、工字钢的间距。接着,6 搭设纵横向扫地杆:纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离工字钢上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上;立杆接长除脚手顶层顶步可采用搭接外,其余各层、各步接头必须采用对接扣件连接;搭设时要注意立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同一步脚手架内,同步内每隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向上错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至节点的距离不宜大于步距的1/3。搭接长度不应小于1m,且应采用不少于2个扣件固定。在旋转扣件固定时,端部扣件盖板的边缘至杆端部距离不应小于100mm;当脚手搭至有连墙附件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,就应立即设置连墙附件,以确保脚手搭设过程中的安全;纵向水平杆接长采用对接扣件连接,对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨的两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;当应施工需要,采用搭接方式连接时,其搭接长度不应小于1m,且应等间距设置3个旋转扣件将其固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆的距离不应小于100mm;在脚手架的同一步中,纵向水平杆均应四周交圈,并用直角扣件与内外角部立杆固定。连墙附件的设置采用刚性连墙件,以脚手的两步二跨距离布置,凡遇到柱子每层拉结两道,如柱距较大,则在相应立杆位置预埋φ48mm钢管6 进行扣件拉结。连墙件应靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于300mm。连墙件应呈水平设置,当不能水平设置时,在与脚手架连接的一端应采用下斜连接方式,严禁采用上斜连接。在悬挑脚手外侧立面两端各设置一道剪刀撑,由底部到顶连续设置,中间则连续设置剪刀撑,剪刀撑之间的净距不得大于15m,每道剪刀撑跨越5个立杆间距,斜杆与地面倾角为45°～60°。四、安全计算4.1悬挑钢梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即2800.0mm水平支撑梁的最大挠度小于2800.0/400,满足要求。图2悬臂的单跨梁计算图1)水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=13.276kN,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[13276×4/(3.1416×50×2)]1/2=14mm,而且水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧有30cm以上搭接长度。6 2)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,以φ16mm螺栓计,楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到h要大于13275.86/(3.1416×16×1.5)=176.1mm。4.2钢管脚手架强度计算钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001),满足施工要求。五、经济效益分析高层建筑结构施工脚手架的形式有多种,各有长处,但在本工程中,悬挑架凸现其优势,试比较如下:如果采用爬架,一般每6延长米需一套导轨等设备,价格约8000元/套,仅爬升系统一次性投入就需30多万元(共计230延长米),再加上需用倒链葫芦等其他附属配件,投入更大。且由于爬架的搭设高度一般为4层,所以钢管、扣件等材料用量也会增加,而且只能爬升15层,利用率也不高。相对而言,悬挑架的材料投入较少,避免了结构施工外防护的高空搭设程序,极大地减少了不安全因素,虽然每层提升时占用塔吊约8～10h,但通过合理组织、工序穿插,基本上不会对生产进度产生大的影响。而且由于采取一系列措施,精心组织,确保了施工安全。相对爬架,可节约投资几十万元,取得了巨大的经济效益。六、结束语6 文章介绍高层建筑上部结构施工应用悬挑脚手架的设计及应用效果,结合施工现场实际情况,分别采用不同型钢悬挑支模架载荷的方式,并将外墙双排悬挑扣件式脚手架全部封闭施工,以减少施工灰尘外扬和美化施工环境。注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。6'