资源描述
可拆卸钢梁锚固装置式悬挑脚手架施工工法
1. 前 言
近年来,随着城市建筑的日益增多,脚手架的形式也呈多样化的发展趋势,而悬挑脚手架以它的可容作业范围大、节省材料、造价低、搭设简朴方便、安全可靠而得到广泛的使用。传统悬挑架采用钢管作为支承机构,稳定性较差,近年来悬挑架均采用型钢作为支承,悬挑型钢钢梁的固定做法各异,大部分采用传统的圆钢套环,弯制时通常达不到规定,施工不便并且稳定性较差,浪费大,成本投入多,本工法采用新型可循环使用锚固装置式悬挑脚手架,其锚固装置可拆卸,周转使用,无浪费,投入成本较大,但周转后平均成本低,且安全性能强,保障了外架的使用安全性,具有良好的经济效益和社会效益,具有良好的推广使用价值。
2. 工法特点
螺帽
_L字钢悬挑梁
螺栓杆
新皿套管
厚倒板底板
2.1锚固装置设计新奇、合理
锚固装置由Q235底板、高强螺栓、PVC管、压板组成,在底部钢板四角距边线50nini处钻孔,将高强螺栓依次焊接在钢板上,PVC管套插在螺栓上,顶部加设两块压板和螺母,分别将相应两根螺栓连接起来即可。
2.2加工简朴、安装方便
此锚固装置仅对螺栓螺纹进行制作,底部钢板、压板均采用切割制作,后经电焊焊接连牢即可成
形。安装时只需将成品搁置在模板相应位置,采用措施作一固定,即可完毕安装。
图2.1可拆锚固装置
2. 3拆除灵活,周转运用率高
此工法装置采用预埋式、定型化配置,拆除时,仅需拧开螺母,拆掉压板,吊走型钢,用硬物向下轻敲四根螺杆,则预埋装置即可完全拆除。集中收集清理后,可周转使用。
2.4安全性能良好
本工法锚固装置中四根高强螺栓为重要受力构件,底部钢板锚固在下层钢筋之下,锚固有效高度大,受力明确合理,有效保证了悬挑架的使用安全性能。
3. 适用范围
本工法合用于高层建筑主体工程及外墙装饰工程外防护架搭设。
4. 工艺原理
本工法工艺原理为:通过制作新型可拆锚固装置,将其安装固定在支撑模板上,待浇筑完混凝土,且混凝土达成强度后,开始安装悬挑型钢梁,随后对型钢梁进行准拟定位,运用锚固装置压板,将型钢牢牢固定,再进行架体搭设,搭设高度不超过20米。在架体拆除过程中,先拆除架体,松开锚固装置螺母,去掉压板,吊走型钢,后用硬物向下轻敲四根螺杆,则预埋装置即可完全拆除,集中收集清理后,周转使用。
5. 施工工艺流程及操作要点
5. 1施工工艺流程(图5.1)
施工准备
浇筑混凝土
图5. 1施工工艺流程
5.2操作要点
5. 2. 1施工前的准备工作
1. 联系厂家,进行钢板切割、螺栓加工制作。
2. 按照施工方案,购买型钢、钢丝绳,制作钢丝绳拉结环。
3. 做好施工人员的技术交底。
可拆锚固装置加工
可拆锚固装置制作工艺流程为:钢板选取、切割-螺栓加工-划线钻孔-焊接-打磨、上漆。其操作要点如下:
1. 钢板选取、切割
1)钢板材料选用Q235钢材,其含碳量适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能得到较好配合,用途最为广泛。
2)底部钢板(图5. 2. 2. 1-1)尺寸采用正方形,边长尺寸宜为250-3mm,钢板厚度宜为12-16.
顶部压板(图5. 2. 2. 1-2)采用长方形,边长尺寸宜为( 250-3mm) x 1mm x (12-16mm) o
3)钢板的切割宜事先划线定位,保证钢板边沿线平整、顺直,切割完毕后,用角磨机将钢板四周的毛边打磨光滑,钢板四角宜打磨成圆角幢,防止安装时发生意外伤手。
250 配 012,-16
图锚固底板
50
O
图锚固压板
2. 螺栓加工
1 )螺栓杆(图5. 2. 2. 2-1 )采用Q235圆钢加工制作,直径宜为16-18mm,螺栓长度控制在4-450mm左右,螺纹有效长度宜为1-150mmo
2)螺帽(图5. 2. 2. 2-2)采用加强螺帽,螺帽的高度比正常的螺帽高3mni,并与螺栓同样经淬火解决,每套需四颗螺帽。
3)通过螺纹加工、淬火解决,强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性均得到提高,此加工方式在固定厂家专门加工制作,有效保证了产品质量。
图锚固螺杆图锚固螺母
3, 划线钻孔
1)沿底部钢板四周距边线50mm处划线,聚交四点,为螺栓下部焊接点。顶部钢板沿长边居中,距短边线50mm处划线,聚交两点,为螺栓与螺母连接固定点。
2)运用钻床对钢板进行钻孔,孔径比螺栓杆大4mm,成孔需定位准确,不变形,保证成型外观质量。
4. 焊接
1)加工好的半成品送到工地后,由工地专业电焊工施焊,焊工均持证上岗,保证焊接质量达成规范的规定。
2)螺栓杆插入底板上孔,四周各留2mm的空隙,注意空隙的留置要均匀,螺栓垂直于底板,定好位置后,先点焊固定,确认位置对的且垂直于底板,才开始施焊,四支螺栓所有施焊完毕,将装置翻面,清除孔内的焊渣后,在底面施焊,底面施焊要注意表面的平整度,焊缝不宜凸出底板面,避免装置放置时与模板之间空隙过大,混凝土进入缝隙,影响拆除。
5. 打磨、上漆
1)焊接完毕后,用角磨机将装置的底部有凸出的焊斑等打磨平整,以保证锚固装置安装平整、顺直(图5. 2. 2. 5-1 )。
图打磨图上漆
2)装置打磨完毕后,及时将粉尘清除,涂刷防锈漆由油漆班安排专业的油漆工施涂,在垂直面上刷涂时,由下而上,最后一道由上而下。在水平面上刷涂时,一下过去后,第二下要盖住第一下的三分之一涂刷厚度应掌握均匀,太厚容易起皱(图5.2.2.5-2)。
安装固定
1. 定位(图 5.2.3.1)
塔吊配合将装置吊运到悬挑层支完的平板模上,根据悬挑脚手架施工方案中悬挑梁布置平面图的位置,及该位置的悬挑梁长度,在楼板模板上画出装置的放置位置,将装置平放于楼板模板上。位置拟定后在钢板四周钉上板条。
2. 固定(图 5.2.3.2)
位置拟定后在装置钢板的四周,钉上30mm宽的废模板条,废模板条紧贴钢板的边沿(采用塑料薄膜隔离时,将塑料薄膜压在底下),钉废木条的的目的是防止混凝土接触到钢板的边,装置拆除时不会损坏到周边的混凝土,不会对结构产生影响。
图定位
图固定
3. 隔离措施
装置固定好以后,在螺栓上套上PVC塑料管(图5.2.3. 3-1),保证楼板混凝土与螺栓隔离;在底板上盖上塑料薄膜(图5.2. 3. 3-2),每边放宽30mni,压在废模板条的底下,保证楼板混凝土与底板隔离;也可以在底板上涂刷脱模剂,使底板与楼板混凝土隔离。
图5.2.3.3-1 PVC管隔离
图塑料薄膜隔离
浇筑混凝土
1. 在对锚固装置固定完毕后,绑扎楼面钢筋,在钢筋和螺杆PVC管交叉处适当绑扎,增强其稳固
性。
2. 浇筑混凝土前,在预埋装置处增长马蹬,以保证浇筑过程中不被踩踏跑位。
3. 浇筑混凝土时,因混凝土出泵管冲击力强,因此在浇筑时,尽量避免泵管混凝土直接浇筑在预埋装置上,同时立即用震动棒振捣该部位,以保证预埋件不变形跑位。
安装型钢、压板、螺母固定
1. 在楼板混凝土终凝后,即可安装悬挑型钢,型钢的布置摆放准确、规整,型钢需居中布置在预埋件中。
2. 型钢布置完毕后,在上部安放一4nini长木方,随后安装压板,手动预先拧紧螺母,待两块压板所有手动拧紧后,用扳手拧紧牢固。过程中应控制压板处在水平,采用措施防止倾斜,保证预埋装置受力合理(图5. 2. 5. 2 )。
5. 2.6搭设上部架体
上部架体依据专项施工方案及规范规定,进行立杆、小横杆、大横杆、剪刀撑、脚手板的搭设,架体高度不超过20米,搭设人员持证上岗,搭设过程中,系
图锚固端
好安全带,保证人员安全。架体搭设高度应依据楼层进度逐
层上升,随搭随附着,以保证架体的安全、稳定性。
架体及锚固装置拆除
1. 架体拆除,需严格遵守拆除顺序,由上而下,后支的先拆,先支的后拆,连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架;分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固。
2. 架体拆除后,可进行悬挑锚固装置拆除,用工具拧掉螺母,去掉压板,用硬物轻敲四根螺杆,使预埋件平稳下沉,注意预埋件下严禁行人,最后收集清理,周转使用。
3. 待预埋装置拆卸完毕后,即可运用塔吊吊运型钢至下一楼层,重新固定使用。
6. 材料和设备
6.1悬挑锚固装置设备
钢板、螺栓、木方、PVC管、木条、切割机、防锈漆、钻床。
6.2钢管
钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793 ),质量符合国家标准《碳素结构钢》(GB/T7)Q235-A级钢的规定。
钢管上严禁打孔,有严重锈蚀,弯曲,压扁或裂纹的钢管不得采用。
6.3扣件
钢管脚手架扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其材质符合国家标准《钢管脚手架扣件》(GB-15831)的规定。
使用前进行外观质量检查,有裂缝,变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用,扣件应做防锈解决。
螺栓拧紧力矩必须达成65N-m以上。
7. 质量控制
7.1遵循规范及标准
《建筑施工附着升降脚手架安全技术规程》(DGJ08-905-99 )
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99 )
《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2023 )
《建筑施工附着升降脚手架暂行规定》(建设部建2023年230号)
《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2023
7.2质量验收标准
钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793 ),质量符合国家标准《碳素结构钢》(GB/T7 )Q235-A级钢的规定。扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其材质符合国家标准《钢管脚
手架扣件》(GB-15831)的规定,扣件无裂缝、滑丝、机械性能良好。
立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻杆的接头不应设立在同步内。
立杆接长时,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于5mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
悬挑锚固装置压板平整度符合规定,两端高差不超过2mm。
悬挑锚固装置螺母拧紧力矩应符合规定,不可有松动螺母。
焊缝表面无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
钢板、螺栓尺寸需符合工艺规定,尺寸偏差不宜过大。
8. 安全措施
8.1焊接作业时,检查焊机接电是否符合规定,焊接时对的使用劳动保护用品,当心电弧灼伤。
8.2锚固装置吊运时,必须由专业信号工负责指挥,塔吊吊运前必须对塔吊进行常规检查,避免吊运过程中出现故障。
8.3吊运至模板上时,缓慢下降减少撞击,不能集中堆放,按平面布置图的规定,分散堆放,并及时放到位。
8.4锚固装置拆除时底下楼层内应由两个人操作,防止掉落伤人和损坏装置,拆除下的装置及时清理、上油、整理,堆放到指定地点备用。
8.5脚手架搭设人员必须是通过考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。
8.6脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆和连墙件。
8.7脚手架在使用过程中,每15天检查一次扣件紧固情况。
9. 环保措施
9.1锚固装置焊接时应在机修房内施焊,防止电弧光污染,每日清扫房间,将垃圾袋装放置,集中外运。
9.2锚固装置打磨时佩戴罩,并四周封挡,防止粉尘飞散污染空气,作业地点每日清扫干净。
9.3锚固装置刷防锈漆时,安排专业油漆工施涂,油漆时不得污染其他物品、油漆不得滴漏污染场地,空油漆桶集中到指定的防火区域堆放,集中解决,严禁随便乱扔,以免引起火灾。
9.4锚固装置拆除时,周边的废模板条及时清理,堆放至指定的位置,与其他废料一起出售,防止遗留在楼层上,钉子扎脚。
10. 效益分析
10. 1社会效益
新型可循环使用锚固装置式悬挑脚手架施工工法,通过制作新型锚固装置,满足了架体承载力及稳定性规定,有效地解决了高层建筑结构施工的安全围护问题,具有节约钢材、节约工期、节约成本等优点,广泛应用于高层及超高层建筑施工中,社会效益显著。
10.2做法分析对比
传统套环做法(图10.2.1):采用直径18mni圆钢弯制的套环,每个套环使用圆钢的长度为1880mm,其中2/3埋入楼板混凝土中,割下的1/3当成废品出售。
螺帽 曳检拒
16nuo厚钢板底板
图传统锚固端
图新型可拆锚固端
新型可拆锚固装置(图10.2.2):采用16mm厚钢板作底板,四颗螺栓焊接于底板上,底板上铺设塑料薄膜与混凝土隔离,螺栓套PVC管保护,与楼板混凝土隔离,装拆方便,底板四周钉废模板条,不会导致混凝土边角缺损。
10.3成本分析对比(图10.3)
成本对比分析
对比
材料价格
人工费
回收价格
传统
方法
1.88 x 2 x 55 x 3=62.04 元
1.88 x 2 x 3 x 0.6=6.77 元
=4.32 元
锚固
每根悬挑工字钢的锚固:62.04+6.77=68.81元
实际成本
68.81-4.32=64.49
新型
钢板:0.3 x 0.5 x 0.016 x 7.85 x 55
=103.62 元
螺栓+螺帽:4.05 x 4=16.20元
钻孔:1.05 x 8=8.40 元
焊接、油漆:12元/套
PVC 管:0.4x4x2=3.2 元
143.42-3.2=140.22 元
(未计摊销)
装置
锚固
每根悬挑工字钢的锚固:103.62+16.20+8.40+12+3.2=143.42元
实际成本只是PVC套管
143.42-140.22=3.2
按每个装置正常使用12次,则:143.42 :12=11.95元(摊销)
从对比表中可以看出:
采用传统的方法:每个悬挑钢梁的锚固,至少投入64.49元(未计套环预埋固定式的电焊工料),并且每个悬挑层都是相同的。一栋楼4个悬挑单元层,每层按150支钢梁计算,则:每栋楼
64.49 x 150 x 4=38694. 元。
采用新型装置:每个悬挑钢梁的锚固投入143.32元,只需一次投入然后周转使用,每个悬挑单元层150支钢梁计算:则:每栋楼143.32 x 150=21498.元。
一栋楼就可以节省:38694-21498=17196元
到第二栋楼时,直接经济效益=38694-3.2 x 150 x 4=36774元。
即一套装置只要使用两栋楼,就能产生17196+36774=53970元效益。
第三栋楼使用时,根据螺栓及螺帽的磨损情况,如磨损较多时,每套需另加四个螺帽,采用双螺帽固定,约2.20元一套装置,150套只需330元,又能产生36444元的经济效益。
使用三栋楼等于周转了十二次,可以产生经济效益:90414.元!
10.4工序方法对比(图10.4)
工序方法对比
传统套环方式固定
新型装置方式固定
成型不规范,工字钢安装难度大
制作规范、固定稳妥、安装方便
预埋时套环与板筋需点焊定位
只需平放在模板上四周钉废木条
拆除时需专业工人气割作业
拆除时只需松动、取下螺帽
割除后剩余的钢筋是废品
拆除后清理上油周转使用
结论:采用新型锚固装置的优势比较明显,单个悬挑层的成本是传统方式的2.22倍;一栋楼的成本(按4个悬挑层)成本是传统方式的0.56倍;当使用两栋楼后,成本只是传统方式的0.28倍;当使用三栋楼后,成本只有传统方式的0.185倍,经济效益良好。
11. 应用实例
11.1中天•栖溪里项目位于长沙市大河西先导规划控制区的东南部,南接长沙洋湖垸湿地公园建筑面积153442 ,有二类高层住宅15栋,地上16层,地下1层,结构形式为框架-剪力墙结构,一期8栋均采用新型可循环使用锚固装置式悬挑脚手架施工工法,安全可靠,有效保障了主体结构施工安全性能,具有良好的经济效益和社会效益。
11.2湘江雅颂居建安工程位于长沙市天心区新韶路与书院路交汇处,1.1期涉及6栋高层建筑,建筑面积89821.68,框架剪力墙结构,地上21-23层,地下1层。1.1期均采用新型可循环使用锚固装置式悬挑脚手架施工工法,安全可靠,有效保障了主体结构施工安全性能,保证了安全文明施工,具有
良好的经济效益和社会效益。
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