新型短肢悬挑架在建设工程项目中运用

新型短肢悬挑架在建设工程项目中运用

摘要:文中结合贵广电项目,对新型短肢悬挑架在项目中的应用进行了分析。

关键词:新型短肢悬挑架;项目施工;应用

0引言

普通悬挑架工字钢梁的缺点:(1)通过楼板预埋拉环实现悬挑,使用钢材较多,边角料不可二次利用;(2)室内工字梁的布局相对复杂,不仅会影响施工人员的行动,也会影响建筑垃圾的清理效率;(3)穿过墙体的工字钢梁会将混凝土梁、板构件破坏,增加了后期使用中漏水的风险。工字钢梁拆除之前需要对U型锚固环切割处理,且切割的部分无法回收,造成建筑材料的大量浪费。普通悬挑架在转角及剪力墙交接处安装拆卸极其不方便,且预留洞口过多过大,对质量有较大影响;普通悬挑架拆除后会给外墙造成很大破坏,因此,需对预留施工洞口进行二次补砌,耗工耗时,安装拆除均需塔吊配合,有吊装盲区,且工字钢体积长,重量大,操作不便,存在很大的安全隐患。新型短肢悬挑架工字钢梁的优点:(1)无需塔吊配合,只需安装拆卸螺丝即可完成,轻量化操作,省时省工,边角预料也可二次利用,大幅节约钢材成本;(2)型钢梁定制化,规格型号较少,周转高,拆除后墙面整洁,基本无需修补,可省去大量人工修补空洞费用;(3)对结构也基本没有损坏,预埋件中也有放水片,能预防外墙渗漏;(4)不占用室内空间,二次结构施工和管道安装等工作可以及时穿插进行,能缩短工期[1]。

1工程概况

本工程项目由住宅、地下车库组成,总建筑面积约为105650m2。施工方案主要针对6#、8#楼外悬挑脚手架编制。6#、8#楼为16层的生态房,超大悬挑露台,悬挑露天长度达4.1m,10层以下采用双排落地式脚手架,10层及以上采用可调拉杆式悬挑钢管脚手架。

2新型短肢悬挑架的施工技术

2.1新型短肢悬挑架的材料组成

(1)短肢悬挑梁组件。主件为Q235的16#工字钢,底座板、加筋板等配件均由Q235型钢板(12mm厚)制成,其作用是承载整个悬挑梁体的重量。(2)斜拉杆组件。由正反丝杆、丝牙保护套等构成,承载部分悬挑梁重量。(3)预埋体系。预埋材料是以方形螺母为主的塑料件。(4)连接杆组件。连接杆即是连接建筑结构和悬挑梁底座板或斜拉杆的材料,该项目中连接杆分别使用的是S8.8级高强度双头螺杆和双耳拉环。

2.2新型短肢悬挑架的技术要求

(1)必须采用符合出场检测数据的钢管、扣件,混凝土立方抗压强度达到10MPa或规定标准后,方可开始搭设外架,并严禁在悬挑梁或钢管架体上放置重型施工材料,严禁在此过程中吊放吊塔上的任何材料。(2)当连接“上拉杆”条件不成熟时,脚手架的最高搭设高度为12m,当悬挑层混凝土立方抗压强度达到规定要求后,应尽快将上拉杆与建筑物固定,并将“斜拉杆”调节至适当受力状态,方可继续往上搭设脚手架至一定的高度。(3)本项目工程梁/楼板混凝土强度等级为C30,为保证工程地上主体结构5d/层的施工进度,6~12h梁/楼板混凝土终凝后开始安装高强螺栓,此时混凝土强度已达到理想状态,以16#工字钢为主件对悬挑水平钢梁安装及脚手架搭设。为确保混凝土立方抗压强度达到10MPa后方可搭设外架的安全技术标准,经设计研究院复核后将2层、7层结构层混凝土立方抗压强度等级变更为C45,并添加早强剂,以改善混凝土硬化性能;委托专业检测中心对混凝土试块进行检测,12h后的混凝土抗压强度可达到20MPa标准值,极大限度地满足了安全设计要求。

2.3新型短肢悬挑架的施工工艺

2.3.1悬挑梁平面布置图的绘制

根据各项目提供的“建筑图”和“结构图”结合GB51210-2016《建筑施工脚手架安全技术统一标准》(以下简称《施工脚手架标准》)和JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(以下简称《扣件式脚手架规范》)的相关规范深化设计悬挑梁平面布置图[2-3]。

2.3.2设计复核

在悬挑梁平面布置图绘制完成后,与悬挑工字钢脚手架计算书一并交由设计部门,由工程技术人员进行复核,重点验证所设计的悬挑梁其承载力是否符合新型短肢悬挑式脚手架的要求。复核完毕后,如需必要,则应对悬挑层悬挑梁钢筋参数作出修正。该项目的阳台边梁支座负载钢筋和梁底钢筋数量保持不变,前者直径改为3Φ18,后者直径改为3Φ20。阳台顶部钢筋直径调整为5Φ22,3/2,当钢筋直径调整为6Φ20,3/3,其他维持原有设计[3]。

2.3.3专家论证

编制专项计算书、专项施工方案、组织专家论证,论证通过后方可进场施工。

2.3.4高强螺栓及工字钢安装工艺流程

高强螺栓和工字钢的安装工艺分为以下三个步骤:(1)准备工作,即:普通螺杆和边梁模板等的拆除和清理;(2)高强螺栓、短肢工字钢结构的安装、紧固和外架搭设;(3)检验合格后验收。具体流程如下:普通螺杆拆除→边梁模板拆除→高强螺栓安装→短肢工字钢安装→高强度螺栓紧固→短肢工字钢紧固→外架搭设→检验→合格→验收。

2.3.5斜拉体系安装工艺流程

斜拉体系安装从基座整理/定位到最后的斜拉杆连接安装共8个工艺流程。待外侧模板拆除,混凝土立方抗压强度达到规定标准后(一般在砼浇筑后48h左右),开始把“悬挑梁用双耳拉环”扭入建筑结构内部对应的预埋件中,并将“斜拉杆”固定,同时调整至可受力状态,最后再将外架往上搭设至20m以内。具体流程如下:基座整理、定位→搭设支撑架→外模开孔→螺杆固定→混凝土浇筑→模板及支撑架拆除→安装吊环→斜拉杆连接安装。

2.3.6悬挑架安装工艺流程

根据悬挑梁平面布置图的要求,做好预留孔洞,埋设螺栓套管,要点在于上拉杆部位的套管应该位于距框架梁中心线约50mm处,防止立杆和拉杆出现碰撞;做好悬挑架的准备工作,根据现场情况和方案选取不同使用类型的悬挑架;悬挑架各构件要依据施工方案要求逐一检查核对,如发现质量问题,相关人员要及时处理;各构件正式安装前,应先试安装,合格后方可进入下一道工序施工;架体安装时应先布置好外架搭设的准备工作,进行预埋件的埋设施工,接着搭设临时钢管脚手架,并安装悬挑工字钢和斜拉杆,验收合格后再将临时脚手架拆除;悬挑脚手架转角处悬挑主梁可采用焊接连接的方法进行固定,防止钢梁出现滑移现象,为脚手架立杆提供了基础支撑;最后,分段验收悬挑架,组织专项人员验收,合格后方可投入使用;资料存档,供上级部门检查。根据施工规范要求,贵广电工程项目的新型短肢悬挑架的分段搭设高度<20m,沿建筑物的纵向间距<1.5m,横向立杆间距<1m,挑架步距<1.8m,保险钢丝绳与悬挑梁的夹角≥45°,以减小悬挑受力;挑架外侧用不小于18#铅丝的密目式安全网封闭围护。具体流程如下:施工准备→预埋方形螺母塑料件→悬挑架的主梁安装→竖立杆→将纵向扫地杆与立杆扣接→安装横向扫地杆→安装纵、横向水平杆→安装连墙件、剪刀撑→张挂密目式安全网→作业层铺脚手板和挡脚板→验收。

2.4新型短肢悬挑架的施工管理

2.4.1完善施工管理流程

首先,施工现场的各级施工人员必须严格遵守各项安全生产规范、规程、制度,并熟悉安全生产责任制和安全技术操作规程。其次,施工现场的各种设备、设施、材料、构件等均要按照现场搭设进度堆放布置。施工结束后,要及时清理架体上的剩余堆料,做到工完料清,清理时尽可能地避开落物区域。最后,新型短肢悬挑架的架体分段悬挑高度不宜大于20m,架体高度大于20m的,施工方案应组织专家论证。

2.4.2优化项目施工质量管理

首先,采用的原、辅材料材质及性能应符合国家标准、规范的要求,按规定进行进场验收和检验。其次,在项目施工过程中,如若出现问题,应及时上报采取补救措施。再次,定期执行检查维护作业、加强施工设备维护管理。施工设备是项目施工的重要组成部分,如果操作不当,致使施工设备出现问题,就要产生额外的维护费用,直接影响项目施工的正常进度。最后,施工中要严格按照符合设计要求的构造尺寸和搭设顺序进行搭设,立杆的垂直偏差不得大于架高的1/200,同一排大横杆的水平偏差不得大于架高的1/300,保证架体受力均匀,连接个构件的螺栓要注意拧紧程度,确保节点连结达到要求。

3新型短肢悬挑架在项目工程成本控制中的优势

经统计分析发现,该项目使用新型短肢悬挑架的总成本为175172元,主要包含新型外架悬挑梁、钢筋、技术服务费、检测费和劳务费。使用普通悬挑式脚手架的总成本为186730元,包括工字钢(18#)、钢丝绳(16#)、绳卡、U型环(Φ20)、配件、技术服务费、检测费和劳务费等,具体清单详见表1。

4工期对比分析

新型短肢悬挑架重量比普通悬挑架减轻56%以上,工序简单,不用塔吊,拆架时无需等待,人工上每挑可节约45%左右。使用新型短肢悬挑架:工字钢安装减少0.5/d,工字钢拆除及转运减少0.5/d,墙洞补砌减少0.5/d,共计1.5/d;使用普通悬挑架:工字钢安装减少1.5/d,工字钢拆除及转运减少1.5/d,墙洞补砌减少2.5/d,共计5.5/d。采用新型短肢悬挑架比普悬挑架每挑工期可减少2~3d。

5结语

(1)新型短肢悬挑架比普通悬挑架每层可节约6.6%左右的费用,工期可节约5d。新型短肢悬挑架的重复使用率可达95%以上,新型短肢工字钢的回收利用率可达85%以上,周转使用可降低成本,二次使用只需购买特制预埋构件,有利于成本控制,有效提升经济效益。

(2)新型短肢悬挑架不占用室内空间,二次结构施工和管道安装等施工工序可交叉进行,施工现场简洁、美观,施工效率显著提高。

(3)新型短肢悬挑架可根据不同的结构形式及搭设高度,选择不同结构形式的悬挑承力结构,适应于各种高层建筑结构的施工。与普通悬挑架相比,新型短肢悬挑架在工期、安全、经济效应等方面都有明显的优势。新型短肢悬挑架工字钢的用量不及普通悬挑架的一半,且长度大多在1.5m以内,可以使用边角料,以节约成本。

(4)实现了节能降耗、绿色环保,减少了对居民和环境的不利影响,满足了文明施工的要求。

参考文献

[1]吴航,刘家勇.新型短肢悬挑式脚手架在耀华实验学校宿舍楼项目的应用[J].建筑安全,2020,35(10):4.

[2]住房城乡建设部.GB51210-2016建筑施工脚手架安全技术统一标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[3]住房城乡建设部.JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

作者:曾树鹏 单位:中铁十七局集团城市建设有限公司