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浅析高层建筑悬挑脚手架转角部位挑梁布置要点

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摘要:随着我国城镇化速度的不断加快,城市人口不断增多,为了应对日益增长的人口住房需求,城市建筑物不断向高层发展。这虽然有效的缓解了城市人口增多带来的压力,但是也使得建筑物建筑难度大大增加,在进行高层建筑施工中悬挑脚手架施工是整个工程施工的重点环节,其施工的合理性和有效性将直接影响着工程建筑使用价值。由于建筑结构转角部位内外立杆的搭设的特殊性,且对该方面具体性的规范要求较少,因而本文具体针对悬挑脚手架转角部位挑梁布置要点进行了分析,从而保证满足悬挑脚手架的安全使用。

关键词:高层建筑;悬挑脚手架;挑梁

中图分类号:TU208文献标识码: A

引言

在高层建筑施工中,悬挑脚手架的施工是工程施工重点、难点。同其他一些同类施工工艺比较而言,悬挑脚手架施工具有安全性高、施工费用低、施工所需时间短等优点。高层建筑的快速发展对施工安全操作的要求越来越高,悬挑式脚手架由于一次投入少、施工方便、适用范围广、不受层高和场地限制等优点在高层建筑施工中得到广泛的应用。本文针对悬挑脚手架转角部位挑梁的布置进行了相应的分析,希望能为现场施工起到一定的指导作用。

一、施工要点及工艺原理

1、施工要点

在几乎所有使用悬挑脚手架工艺进行高层建筑施工的工程中,悬挑脚手架的施工安全、施工质量及施工工期都是工程要求重点考虑的环节。材料的选取要尽可能选取能重复使用的材料;对于悬挑脚手架的结构选型,对结构受力做详细的计算并充分考虑搭建、拆除、升降等施工流程的安全性、方便性及可靠性。对悬挑脚手架的施工做仔细验收脸查施工能否达到建筑本身要求,能否保证建筑质量安全性。在整个工程施工中施工必须严格贯彻相关技术流程及标准最终使得工程精品优质。

2、工艺原理

悬挑脚手架转角处悬挑钢梁布置依据建筑外形及施工荷载进行设计计算,加设纵向钢梁与结构锚固的悬挑钢梁由钢丝绳交叉绑扎,也可采用焊接连接的方法,防止钢梁的滑移,为转角处脚手架立杆提供可靠的基础支撑,利用塔吊配合就位安装(见图1)。

在悬挑梁上通过加设型钢纵梁来解决转角处内外立杆的搭设问题有一定的优势,首先不会破坏角柱结构,影响钢筋的受力,从而保证了结构的整体性;其次减少了外墙渗漏的隐患,如果结构角柱处留置悬挑钢梁预留洞口在后期封堵不到位会形成外墙渗漏的隐患点;最后,安全性能较好,如果采用角部斜设悬挑钢梁会导致脚手架转角处立杆悬空现象,同时可以避免转角部位悬挑钢梁端部出现交叉而不能满足锚固长度不足的问题。

二、设计计算内容及搭设规范

1、计算内容

悬挑脚手架转角部位挑梁的设计计算内容包括:悬挑型钢的强度、挠度计算和整体稳定性验算;型钢纵梁等受弯构件的强度及稳定计算;悬挑梁锚固件及其锚固连接的强度计算。进行设计计算时首先根据建筑物立面、平面布置确定悬挑脚手架挑梁的悬挑高度及平面布置情况;其次,对于悬挑脚手架的转角部位挑梁布置进行优化,避免个别挑梁受力过大及悬挑过长造成截面规格偏差较大、支座锚固困难;再次,悬挑脚手架转角部位的挑梁结构进行合理布置后,应根据脚手架的搭设尺寸、施工层布置确定悬挑脚手架底部节点恒荷载、活荷载及风荷载;最后,在以上工作的基础上初步选择挑梁型钢,进行强度、挠度及稳定性计算,判断计算结果是否满足相关规范要求,对于不符合要求的需增大挑梁截面后重新验算直至符合要求。

2、搭设规范

挑架外挑梁或悬挑架应积极采用型钢或定型桁架,悬挑型钢或悬挑架通过预埋与建筑结构固定,安装符合设计要求。挑架立杆与悬挑型钢连接必须固定,防止滑移,架体与建筑结构进行刚性拉结,按水平方向小于7m、垂直方向等于层高设一拉结点,架体边缘及转角处1m范围内必须设拉结点。挑架层层满铺脚手片,脚手片须用不细于18号,铅丝双股并联绑扎不少于4点,要求牢固,交接处平整,无探头板,不留空隙,脚手片应保证完好无损,破损的及时更换。施工荷载均匀堆放,并不超过3.0KN/M²。建筑垃圾或不用的物料必须及时清除。挑架必须按照专项施工方案和设计要求搭设。实际搭设与方案不同的,必须经原方案审批部门同意并及时做好方案的变更工作。挑架搭拆前必须进行针对性强的安全技术交底,每搭一段挑架均需交底一次,交底双方履行签字手续。每段挑架搭设后,由公司组织验收,内容良化,合格后挂合格牌方可投入使用。验收人员须在验收单上签字,资料存档。挑架步距不得大于1.8M,横向立杆间距不大于1m,纵向间距不大于1.5m。挑架外侧必须用建设主管部门认证的合格的密目式安全网封闭围护,安全网用不小于18#铅丝张挂严密。且应将安全网挂在挑架立杆里侧,不得将网围在各杆件外侧。挑架与建筑物间距大于20cm处,铺设站人片。除挑架外侧、施工层设置1.2m高防护栏杆和18cm高踢脚杆外,挑架里侧遇到临边时(如大开间窗、门洞等)时,也应进行相应的防护。挑架作业层和底层应用合格的安全网或采取其他措施进行分段封闭式防护。钢管脚手架应选用外径48mm,壁厚3.5mm的A3钢管,表面平整光滑,无锈蚀、裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用钢管有出厂合格证。搭设架子前应进行保养、除锈并统一涂色,颜色应力求环境美观。

三、施工操作要点

1、埋锚环

在需待安装悬挑架楼板砼浇筑前,在计算好悬挑钢梁位置处,距悬挑钢梁端部200mm处放置第一道U环,第二道U环距第一道200mm,如果悬挑钢梁未穿过结构柱,则需在距结构边缘200mm处的梁上设置第三道U环。U环采用直径16mm一级圆钢,下料长度为110mm+2倍高度,底部宽度110mm,高度为(板厚+工字钢高度160mm+套丝长度80mm),U环上端套丝,套丝长度80mm。板底筋位置处焊接两根长1.5m直径为18mm的HRB335钢筋与锚环固定,锚环底部与楼板底部钢筋焊接牢固。

2、悬挑钢梁布置

悬挑钢梁采用16号工字钢,锚固段长度不得小于悬挑长度的1.25倍,具体长度根据实际工况确定。楼板混凝土浇筑完2-3天,待混凝土达到一定强度,预埋环有一定的锚固力后,将计算加工好的16号工字钢穿在预埋环内(穿过预埋环的端头长度不小于200mm)。当工字钢按所需的位置校正安装好,在钢梁上端放置63mm×63mm×6mm的角钢压板,长度200mm,在居中各55mm左右钻直径16mm孔,安装钢梁时,在压板上设置垫片,然后采用双螺帽螺栓将将角钢与锚环端头拧紧固定,在锚内钢梁腹板两侧用大木头楔子楔牢,确保其不发生位移和摆动。

3、设置斜拉钢丝绳

悬挑钢梁安装前,在工字钢上预焊φ20的拉环,在上层结构墙柱施工时,同样预埋φ20的拉环,其锚固长度根据《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》中规定的受拉钢筋抗震锚固长度取得。待混凝土浇筑完毕,拆模具有一定强度后,依据《一般用途钢丝绳》(GB/T20118-2006),采用相应型号的钢丝绳,两端固定在挑梁和墙柱的锚环上,其上采用型M20花篮螺丝作为连接和预拉紧装置,钢丝绳夹不得少于3组,间距为6-8倍的钢丝绳直径,进行斜拉以减小悬挑端的受力,钢丝绳与悬挑梁的夹角应≥45°。

4、加设纵向钢梁就位固定

加设的纵向钢梁采用16号工字钢,施工时用塔吊将钢梁吊到结构转角部位就位,由专业架子工将钢梁按垂直方向放置在挑梁上,将交接部位用钢丝绳交叉绑扎,或采用焊接连接的方法,防止钢梁滑动。纵向钢梁距悬挑钢梁端部距离不得小于100mm,外露在挑梁外端长度不小于1m。内外钢梁间距为经受力验算的架体立杆横向间距,并保证两根钢梁平行。

结束语

在悬挑梁上加设型钢纵梁较好的解决了建筑结构转角处内外立杆的搭设问题,不会因型钢穿过角柱而破坏结构的整体性,同时也避免了后期对角柱的补强处理和此部位的外墙渗水隐患,节约成本。在挑梁的设计计算与布置过程中,一定要依据相应的设计规范进行,从而保证脚手架施工的安全操作。

参考文献

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[2]卢炳赛,张晓,何俏俊.悬挑式脚手架的搭设和拆除要点[J].科技传播.2011(06).

[3]蒋巍.高层建筑施工中悬挑钢管脚手架方案的监理审核[J].工程与建设.2010(04).