新型可拆锚固装置式悬挑脚手架施工工法修1107.docx
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新型可拆锚固装置式悬挑脚手架施工工法修1107
新型可拆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、搭设简单方便、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,弯制时通常达不到要求,施工不便而且稳定性较差,浪费大,成本投入多,本工法采用新型可拆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
与传统的预埋吊环式悬挑脚手架相比较,本工法具有以下特点:
2.0.1锚固装置设计新颖、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50mm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,分别将对应两根螺栓连接起来即可。
图2.0.1可拆锚固装置
2.0.2加工简单、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对应位置,采取措施作一固定,即可完成安装。
2.0.3拆除灵活,周转利用率高
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。
2.0.4安全性能良好
本工法锚固装置中四根高强螺栓为主要受力构件,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
本工法适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,且混凝土达到强度后,开始安装悬挑型钢梁,随后对型钢梁进行准确定位,利用锚固装置压板,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工艺流程及操作方法
5.1工艺流程
施工准备→可拆锚固装置加工→安装固定→浇筑混凝土→安装型钢、压板、螺帽固定→搭设上部架体→架体及锚固装置拆除。
5.2操作要点
5.2.1施工准备
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。
5.2.2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)底部钢板尺寸采用正方形,边长尺寸宜为250~300mm,钢板厚度宜为12~16mm。
顶部压板采用长方形,边长尺寸宜为(250~300mm)×100mm×(12~16mm)。
3)钢板的切割宜事先划线定位,保证钢板边缘线平整、顺直,切割完成后,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。
2螺栓加工
1)螺栓杆采用Q235圆钢加工制作,直径宜为16~18mm,螺栓长度控制在400~450mm左右,螺纹有效长度宜为100~150mm。
2)螺帽采用加强螺帽,螺帽的高度比正常的螺帽高3mm,并与螺栓一样经淬火处理,每套需四颗螺帽。
3)经过螺纹加工、淬火处理,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。
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)利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,确保焊接质量达到规范的要求。
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,确认位置正确且垂直于底板,才开始施焊,四支螺栓全部施焊完成,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)焊接完成后,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。
2)上漆:
装置打磨完成后,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。
5.2.3安装固定
1定位
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。
位置确定后在钢板四周钉上板条。
2固定
位置确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缘(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。
3隔离措施
装置固定好以后,在螺栓上套上PVC塑料管,确保楼板混凝土与螺栓隔离;在底板上盖上塑料薄膜,每边放宽30mm,压在废模板条的底下,确保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。
5.2.4浇筑混凝土
1在对锚固装置固定完成后,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,在预埋装置处增加马蹬,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。
5.2.5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型钢布置完成后,在上部安放一400mm长木方,随后安装压板,手动预先拧紧螺母,待两块压板全部手动拧紧后,用扳手拧紧牢固。
过程中应控制压板处于水平,采取措施防止倾斜,保证预埋装置受力合理。
5.2.6搭设上部架体
上部架体依据专项施工方案及规范要求,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,系好安全带,确保人员安全。
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。
5.2.7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,注意预埋件下禁止行人,最后收集清理,周转使用。
3待预埋装置拆卸完成后,即可利用塔吊吊运型钢至下一楼层,重新固定使用。
6材料与设备
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
6.2.1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/T700)Q235-A级钢的规定。
6.2.2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
6.3.1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。
6.3.2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,扣件应做防锈处理。
6.3.3螺栓拧紧力矩必须达到65N·m以上。
7质量要求
7.1遵循规范及标准
7.1.1《建筑施工附着升降脚手架安全技术规程》(DGJ08-905-99)
7.1.2《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
7.1.3《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
7.1.4《建筑施工附着升降脚手架暂行规定》(建设部建2000年230号)
7.1.5《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
7.1.6《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
7.2质量验收标准
7.2.1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/T700)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。
7.2.2立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻杆的接头不应设置在同步内。
7.2.3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500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
7.2.4悬挑锚固装置压板平整度符合要求,两端高差不超过2mm。
7.2.5悬挑锚固装置螺母拧紧力矩应符合要求,不可有松动螺母。
7.2.6焊缝表面无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
7.2.7钢板、螺栓尺寸需符合工艺要求,尺寸偏差不宜过大。
8安全措施
8.0.1焊接作业时,检查焊机的接电是否符合要求,焊接时正确使用劳动保护用品,当心电弧灼伤。
8.0.2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。
8.0.3吊运至模板上时,缓慢下降减少撞击,不能集中堆放,按平面布置图的要求,分散堆放,并及时放到位。
8.0.4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。
8.0.5脚手架搭设人员必须是经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。
8.0.6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。
8.0.7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
9.0.1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。
9.0.2锚固装置打磨时佩戴口罩,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。
9.0.3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,集中处理,禁止随便乱扔,以免引起火灾。
9.0.4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
10.0.1社会效益
新型可拆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要求,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。
10.0.2做法分析对比
传统套环做法:
采用直径18mm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。
图10.0.2-1传统锚固端
新型可拆锚固装置:
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,不会造成混凝土边角缺损。
图10.0.2-2新型可拆锚固端
10.0.3成本分析对比
对比
材料价格
人工费
回收价格
传统方法锚固
1.88×2×5500×3=62.04元
1.88×2×3×0.6=6.77元
0.6×2×3×1.2
=4.32元
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
新型装置锚固
钢板:
0.3×0.5×0.016×7.85×5500
=103.62元
螺栓+螺帽:
4.05×4=16.20元
钻孔:
1.05×8=8.40元
焊接、油漆:
12元/套
PVC管:
0.4×4×2=3.2元
143.42-3.2=140.22元
(未计摊销)
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),而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
64.49×150×4=38694.00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143.32×150=21498.00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=38694-3.2×150×4=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:
90414.00元!
10.0.4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
11.0.1北城山水住宅小区一期工程
北城山水住宅小区一期工程,位于石家庄市北二环与高营大街交叉口,共有10栋住宅楼和地下停车库组成,住宅楼分别由7栋24层、1栋26层、2栋33层组成,总建筑面积258683㎡,主楼1#、2#、3#、4#、8#、9#、10#楼:
地下2层,地上24层;5#、6#、7#楼地下2层、地上26~33层;地下车库:
地下1层;1#、2#、3#、4#、8#、9#、10#楼为75.9米,5#、6#、7#楼为81.7~106.5米。
框剪结构,主楼基础采用筏板基础;车库基础采用条形基础及独立基础。
本工程3#、4#、8#、9#楼采用新型可拆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。
11.0.2新源国际财富中心工程
中天建设集团有限公司承建的新源国际财富中心工程,位于石家庄市中山路与大经街交叉口东北角,总建筑面积为168431平方米,由A栋公寓楼,B栋住宅、C栋办公、裙房组成,地下3层,地上30层,建筑高度98.8米,框架/框剪结构,主要功能为商业、娱乐、办公、公寓、住宅、地下车库特大型等,属一类高层建筑。
工程于2009年10月1日开工,2010年12月30日主体顺利封顶。
本工程采用新型可拆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,确保了安全文明施工,具有良好的经济效益和社会效益。