花篮拉杆式悬挑盘扣脚手架施工工法

花篮拉杆式悬挑盘扣脚手架施工工法中国葛洲坝集团建设工程有限公司孙书磊杨亚宋华詹东伟陈龙1.前言普通悬挑式脚手架其悬挑钢梁须穿越外墙，外墙预留的脚手架洞在后期修补过程中工程量大，且修补不当易造成外墙面渗漏，同时钢梁搁置在室内结构楼面上，影响室内墙体砌筑、二次结构施工及楼地面及其它装饰工程的施工，钢材耗材量大；装配式建筑楼板采用预制结板6cm加上现浇板7~8cm的结构，传统锚环需要进楼板穿板施工，而叠合板上现浇层结构较薄，若预制叠合板提前钻孔穿透锚固会给对楼板结构产生影响；花篮拉杆式盘扣悬挑脚手架使用材料轻便，属于快速安装型的工具式脚手架，在作业层安装过程中，安装周期缩短，给挑架层施工节约了时间，节省了大量的工字钢用量，节约材料、节约工期效果显著。中国葛洲坝集团建设工程有限公司依托南京G49项目工程，对花篮拉杆式悬挑盘扣脚手架施工技术进行了研究。本工法施工速度快，安全可靠，技术先进、安全、可靠，能够进行广泛推广应用，具有良好的社会效益和经济效益。2.工法特点2.0.1本工法改变了传统用钢丝绳卸载的施工方法，改用梁端上部用Φ18钢筋拉杆连接，由花篮螺栓拧紧受力可起到固定、卸荷、减轻钢梁支座弯矩作用，且花篮螺栓和拉杆可回收二次利用，与常规使用的钢丝绳比较更安全，经济合理，降低成本。2.0.2本工法将传统工字钢悬挑梁受力变为简支梁受力，工字钢截面特征呈对称，受力明确，钢梁尾端用螺栓固定，钢梁悬挑端上部由花篮螺栓拧紧受力，属于轴心受力的最佳状态，抗弯性能较好。2.0.3本工法改变了传统型钢梁在楼面锚固的施工方法，改用型钢挑梁由螺栓固定在建筑物上，悬挑钢梁长度比传统悬挑钢梁缩短一半以上，降低了成本，而且悬挑钢梁不必伸入建筑物内，无需墙面预留洞口，墙面施工时无须再次封补，对后续作业楼层面地坪施工不影响，无需等悬挑钢梁拆除后再进行地坪施工，还降低了洞口渗水的质量通病又缩短了工期。2.0.4采用花篮拉杆悬挑盘扣脚手架，盘扣脚手架较传统扣件脚手架在强度、刚度、稳定性上优势明显，且该结构体系具有安装便捷，结构牢靠的特点。3.适用范围本工法适用于高层悬挑脚手架工程，尤其适用于预制叠合板装配式建筑。4.工艺原理花篮拉杆式悬挑盘扣脚手架施工工法是在传统型钢悬挑脚手架的基础上，对悬挑方式加以改进，通过穿墙螺栓和可调拉杆与建筑结构形成有效连接，结构悬挑层楼面边梁或剪力墙结构内预埋套管，型钢支座一端采用穿过预埋套管的螺栓与建筑结构连接，另一端采用螺栓与可调拉杆拉结。可调拉杆由套筒组件和两段拉杆组成，上节拉杆和下节拉杆端部螺纹方向相反，上节拉杆通过穿墙螺栓与结构拉结，下节拉杆与型钢支座拉结，外架采用盘扣脚手架，形成整体悬挑受力体系。图4-1花篮拉杆式盘扣脚手架构造示意图5.施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程型钢定型构件制作型钢定型构件制作施工准备型钢对拉螺栓套管预埋结构混凝土浇筑型钢支座安装槽钢连梁布置上拉杆拉结螺栓套管预埋可调花篮拉拉杆件安装结构混凝土浇筑悬挑盘扣脚手架安装悬挑盘扣脚手架验收使用悬挑脚手架拆除图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1构件定型化制作1.根据设计图纸和施工现场实际情况，绘制型钢平面布置图，对钢构件连接节点深化设计，确定构件尺寸。2.按照深化设计图纸，在工厂进行定型化制作并对型钢制作过程严格把关，进场时，对材料进行质量检查验收，以确保满足钢构件的质量和精度要求。5.2.2施工准备1.技术准备1）在钢构件进场前，组织有关技术人员逐级进行技术交底，确保操作人员熟悉脚手架搭设施工工艺。同时，在施工现场搭设悬挂脚手架样板，以便操作人员掌握操作要点。2）将钢构件堆放在指定位置，待使用时搬运至施工场地，要求堆放位置安排经济、合理，且在钢构件下垫设木垫或者条石，做好防腐、防潮措施。表5.2.2技术准备内容序号技术准备内容1编制完成的脚手架方案经审批通过，完成对管理人员的方案交底。2审核图纸，熟悉结构形状、尺寸，合理选择脚手架体系。3设计合理、有效的脚手架搭设方案，设计外架布置详图。4特殊工种检查持证上岗情况，施工前要对作业人员培训。5在正式施工以前，对参与施工的有关管理人员、技术人员、班组及工人进行详细的交底。2.材料准备1）连墙件钢管：脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091中规定的Q235普通钢管；钢管的钢材质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235级钢的规定。选择Ф48×3.0mmQ235钢管。所用的钢管涂刷盘扣钢管颜色一致防锈油漆。2）连墙件扣件：扣件应采用可锻铸铁和铸钢制作，其质量和性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定。扣件在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。3）承插型盘扣式钢管支架的构配件除有特殊要求外，其材质应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591、《碳素结构钢》GB/T700以及《一般工程用铸造碳钢件》GB/T11352的规定。3.检验试验1）承插型盘扣式钢管支架的构配件除有特殊要求外，其材质应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591、《碳素结构钢》GB/T700以及《一般工程用铸造碳钢件》GB/T11352的规定。2）承插型盘扣式钢管支架的连接盘、扣接头、插销以及可调螺母的调节手柄采用碳素铸钢制造时，其材料机械性能不得低于现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T11352）中牌号为ZG230－450的屈服强度、抗拉强度、延伸率的要求。3）可调底座的底板和可调托座托板宜采用Q235钢板制作，厚度不应小于5mm。承力面钢板和丝杆应采用环焊，并应设置加劲片或加劲拱度；可调托座托板应设置开口挡板，挡板高度不应小于40mm。4）可调底座及可调托座丝杆与螺母旋合长度不得小于6扣，螺母厚度不得小于30mm，插入立杆内的长度不得小于150mm。5.2.3型钢对拉螺栓套管预埋在悬挑层楼面边梁或剪力墙结构混凝土浇筑前，对照型钢布置图，复核穿墙螺栓位置。图5.2.3-1型钢悬挑平面布置图设计图5.2.3-2套管穿模板预埋布置示意图5.2.4悬挑层结构混凝土浇筑1.型钢位置需要根据悬挑型钢布置图进行安装，标螺栓套管预埋安装完成，检查复核安装位置，偏差控制在允许范围内。2.高层建筑的混凝土浇筑宜采用泵送方式，施工时，先浇墙、柱，再浇筑水平楼板、梁，严格按照规范要求施工。混凝土施工需用振动棒振捣密实，控制质量缺陷。3.混凝土浇筑后及时按照规范要求进行养护，防止裂缝的产生。5.2.5型钢支座安装悬挑层结构混凝土浇筑完毕并达到设计要求强度后，方可进行型钢挑梁安装。准型钢支撑长度为1.3m，采用18#工字钢，工字钢端头与钢板焊接，钢板厚度为10mm，材质为Q235，在一些特殊部位需要进行加长，转角处采用45°角工字钢焊接钢板，所有型钢定下料及焊接在工厂内完成，以保证相应材料的质量，为方便后期螺帽丝口安装检查，将螺栓丝口留在墙内，型钢支座安装时，首先在预埋套管内插入穿墙螺栓，将墙壁里侧的螺母拧紧，螺母与墙壁间设置垫片，然后将型钢支座顶端的螺栓孔对准穿墙螺栓嵌入，型钢支座顶端加设垫片，并用螺母拧紧。+图5.2.5-1型钢支座与工字钢连接节点图5.2.5-2型钢支座安装示意图5.2.6槽钢连梁施工1.为调整盘扣脚手架的水平方向上的间距影响，在悬挑型钢上布置双排槽钢连梁，盘扣式外架立杆落在槽钢上，钢梁上通长布置18#槽钢，槽钢中心间距900mm，槽钢中心线距悬挑梁端部100mm，以便脚手架立杆落于其中，槽钢与工字钢采用卡环螺栓连接，以方便后期槽钢拆装施工，卡环需要固定牢靠，以保证连梁和悬挑型钢的连接牢靠性。2.槽钢在阳角交接处，槽钢端部切割成45度焊接连接，另外采用φ20螺纹钢，在槽钢内外侧腰身上进行焊接连接，以加强槽钢整体连接强度，焊接长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d。图5.2.6-1槽钢连梁布置示意图图5.2.6-2卡环螺栓大样图5.2.7盘扣脚手架搭设盘扣脚手架搭设流程：排放可调底座→安装第一步距架体（立杆、横杆）→调整可调底座标高和架体水平度→安装第一步距架体斜杆→安装第二步距架体→安装连墙连接杆→安第三、四步→……→安装最后一步距架体→安连墙连接杆→铺脚手板→绑扎防护及挡脚板,并挂安全网防护→验收→使用。1.在槽钢布置完成之后，开始搭设盘扣脚手架，脚手架将底托放置到槽钢里面，通过槽钢调节盘扣架的水平距离，底托放置到槽钢里面，通过调节丝口来调节竖向高度。2.按照常规方式来搭设盘扣脚手架，连墙件采用特制连墙件，该种连墙件为预埋Φ14螺栓，连接普通钢管与盘扣脚手架扣件。图5.2.7定制连墙件5.2.8拉杆拉结螺栓套筒预埋在悬挑层上层结构混凝土浇筑前，预埋拉杆穿墙螺栓套管，采用PVC套管，模板钻孔，将套管固定在模板上，需保证其预埋的位置准确。拉杆穿墙螺栓套筒预埋完成后，即可浇筑悬挑层脚手架的上层结构混凝土，浇捣、养护方法，同悬挑层结构混凝土施工。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s19拉杆上固定端节点大样 图5.2.8拉杆拉结螺栓套筒预埋5.2.9拉杆安装悬挑层上层结构混凝土施工完成后，开始进行拉杆的安装。拉杆采用工厂定制，成品安装，安装拉杆时，先将两头的拉杆通过套筒组件连接好，调整到合适的长度。然后，分别紧固上节拉杆、下节拉杆，并旋转至紧固状态，此时各拉杆预紧拉力要保持一致，花篮拉杆上部螺栓连接至上层结构混凝土上，下部连接至悬挑型钢之上。图5.2.9-1花篮拉杆图5.2.9-2连接钢板吊耳大样图5.2.9-3花篮螺栓大样5.2.10悬挑盘扣脚手架拆除拆除流程：冲孔网→挡脚板及硬质防护→防护栏杆→剪刀撑→小横杆→连墙杆→大横杆→立杆→槽钢联梁→花篮拉杆→悬挑工字钢梁。6.材料与设备6.1主要材料本工法主要材料见REF_Ref104577803\h表6.1。表6.1主要材料序号材料名称材料规格单位备注1盘扣脚手架Φ48×3.2mm米2拉杆Φ18米3节点螺栓Φ20高强型8.8级根4连接钢板10×240×180块5直角扣件直角、旋转个6钢笆片1000×750块7密目网、安全网1.5m×6mm28木脚手板4m×1.2m张9工字钢18#，L=1.3m米10槽钢18#，L=6m米6.2主要设备本工法采用的主要施工机具设备见REF_Ref104577865\h表6.2。表6.2主要施工机具设备序号材料名称规格型号数量备注1塔吊TC6015-1062平板车13.5m23电焊机BX-40024切割机GQ4017.质量控制7.1原材料进场要求工字钢及槽钢验收时首先观看其外观质量，看其是否有裂缝、结疤和折叠，成捆时检查端面是否平整，有无缺损。检查其长度是否有弯曲、弯曲度每米不能大于2mm，总弯曲度不大于总长度的0.2%，其次检查尺寸时要以腰的高度为准，检查弯腰饶角要用直尺和塞尺测量，并在距端头部小于750mm处测量，工字钢每米质量偏差不得超过-5%~+3%，另每批材料均应向厂家索取材质证明书。7.2焊接材料焊条、焊剂等焊接材料，与母材匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》的规定。焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。焊接等级为二级。焊缝表面不得有裂缝、焊瘤等缺陷。7.3焊接质量验收项目使用钢材焊缝等级为二级，采用工程焊接定制，零星材料采用现场焊接方式，对于Q235钢材，焊条采用E42焊条，型钢与钢板现场焊接时采用坡口焊，焊缝高度为6mm，焊接时，必须将各杆件、板材、圆钢、钢管连接表面的焊缝每边3-5cm范围内的水泥浆、泥浆、油污、铁锈、毛刺及潮气清除干净，露出金属光泽后方可施焊；7.3.1焊缝表面应均匀、平滑，无折皱、间断和未满焊，并与基本金属平缓连接，严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、针状气孔和熔合性飞溅等缺陷。7.3.2对焊缝上出现的间断、凹坑、尺寸不足、弧坑、咬边等缺陷，应予补焊。补焊焊条直径不宜大于4mm。7.3.3修补后的焊缝应用砂轮进行修磨，并按要求重新进行检查。7.4悬挑盘扣脚手架的检查验收表7.4-1验收依据1《建筑施工安全检查标准JGJ59-2011》2《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2021表7.4-2验收内容1施工开始，班组埋设锚固钢筋，埋设完毕，组织验收2型钢应有产品质量合格证、质量检验报告等质量证明材料，使用前必须进行检查，严禁使用有裂缝、变形的型钢，使用前应进行防锈处理3工字钢摆放完毕后组织验收，核对间距、条数、角度是否符合布置要求4杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞等的构造是否符合要求5钢拉杆花篮拉杆丝口外露长度，预埋吊点位置是否正确，拉结方式是否正确表7.4-3定期检查项目1杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞等的构造是否符合要求2扣件螺栓是否松动3安全防护措施是否符合要求4是否超载5固定工字钢以的钢筋环是否松动、脱落6花篮拉杆丝口外露情况7.4.1架子搭设和组装完毕，使用前必须由项目经理、技术负责人、项目安全负责人、架子班长等人员组成验收小组，进行验收，验收过程中，必须有监理人员见证参与，并填写验收单。7.4.2本外架只能作围护架和操作架使用，不允许将其作为主体结构施工模板加固和支撑架使用。转料平台的搭设应与外脚手架完全分离，不得利用外脚手架作为转料平台。7.4.3施工人员必须严格执行《建设工程施工安全技术操作规程》。7.5悬挑脚手架质量保证措施7.5.1悬挑脚手架使用的工字钢、拉杆、螺栓等各构件在工厂统一定型化加工制作，严格把关，保证构件精度。7.5.2原材料应严格按设计图纸进行合理配料，主梁与预埋铁焊接时，其端部应光滑、平整，与预埋铁接触严密；各悬挑梁、连系杆、预埋铁等均为整材。7.5.3型钢室外堆放时，要求垛面略有倾斜，便于排水，且工字钢立面朝上，以免槽面积水生锈。同时，注意材料安放平直，防止弯曲变形。7.5.4预埋套管时，复核套管预埋位置，套管穿过模板，保证其平直，结构浇筑混凝土时，应避免震动棒接触套管，防止套管偏位，从而影响型钢安装。7.5.5焊接时，必须将各杆件、板材、圆钢、钢管连接表面的焊缝每边3-5cm范围内的水泥浆、泥浆、油污、铁锈、毛刺及潮气清除干净，露出金属光泽后方可施焊。7.5.6对各杆件尽量采用对称施焊，防止随意加大焊肉，引起变形和焊接应力集中，不得在焊缝外母材上引弧。7.5.7各杆件、板材等严格按图施工，保证焊缝尺寸、焊缝不得有夹渣、缺网、气孔、咬边等现象。施焊应及时清除焊渣，以保证焊缝质量。7.5.8安装型钢时，由于上部结构未施工，此时拉杆无法安装，应及时通过下层脚手架对应立杆安装顶托，对型钢进行临时支撑，防止型钢连接钢板在穿墙螺栓孔附近发生变形。8.安全措施8.1悬挑脚手架监测8.1.1监测项目包括：支架沉降、位移和变形。8.1.2监测频率:在脚手架搭设期间，一般监测频率不超过3天/次～5天/次，在脚手架使用期，一般监测频率不超过10天/次～15天/次。8.1.3监测的方法与工具：立杆的垂直度监测用经纬仪或吊线和卷尺，立杆间距用钢板尺，纵向水平杆高差用水平仪或水平尺，主节点处各扣件中心点相互距离用钢板尺，同步立杆上两个相隔对接扣件的高差用钢卷尺，立杆上对接扣件至主节点的距离用钢卷尺，纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离用钢卷尺，扣件螺杆拧紧扭力矩用扭力扳手，斜杆与地面的倾角用角尺，脚手板外伸长度的检测用卷尺，钢管两端面切斜偏差用塞尺，钢管外表面锈蚀程度用游标卡尺，钢管弯曲用钢板尺。8.2悬挑脚手架施工各阶段监控措施8.2.1脚手架搭设时的安全监控措施1.搭设过程中,因处于施工高峰期，各施工班组在交叉作业中，故应加强安全监控力度，现场设置若干名安全监控员.水平和垂直材料运输必须设置临时警戒区，用红白三角红旗围栏谨防非施工人员进入。2.对于同一脚手架由多个施工单位共同使用时，必须明确脚手架的管理单位；结构结束移交装饰单位时，总承包方应组织相关人员履行交接验收手续，同时再次明确监护单位和监护人；3.对监护单位和监护人必须挂牌公告。8.2.2脚手架拆除时的安全监控措施1.拆架前，全面检查待拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请监理批准，进行技术交底后才准工作。2.拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。3.拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，需解开与另一人有关的扣件时，应先通知对方采取防范措施，以防坠落。在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。4.每天拆架下班时，不应留下隐患部位。拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电。所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。8.3悬挑脚手架拆除安全作业8.3.1拆卸现场作可靠的安全维护，并设专人看管，严禁非施工人员进入拆卸作业区内。8.3.2脚手架拆除作业的危险性大于搭设作业。在进行拆卸作业前，建立统一指挥并对作业人员进行技术安全交底，以确保拆除作业安全顺利地进行。8.3.3按照先上后下、先外后里、先架面材料后构架材料、先铺件后结构件的顺序、一件一件的松开联结、取出并随即吊下（或集中到毗邻的未拆架面上，捆扎后吊下）。严禁将拆卸下的杆部件和材料向地面抛掷，已吊至地面的架设材料应随时运出拆卸区域，保持现场文明。8.3.4拆卸脚手板、杆件以及其他较长、较重、有两端联结的部件时，一定要两人或多人一组进行。拆除水平杆件时，松开联结后，水平托持取下。拆除立杆时，在把稳上端，再松开下端联结取下。8.3.5多人或多组进行拆卸作业时，应加强指挥，并相互询问和协调作业步骤，严格禁止不按程序进行的任意拆卸。8.3.6因拆除上部或一侧的附墙拉结而使架子不稳时，应架设临时撑拉措施，以免因架子晃动，影响作业安全8.3.7高出作业的安全防护设施在每次作业之前，应进行逐项检查、验收，（钢丝绳、焊接、螺母的拧紧度）等重点部位的部件，验收合格后方可进行高处作业，此项工作应由单位工程负责人组织有关人员验收。9.环保措施9.1文明施工措施9.1.1外脚架上不得堆放钢筋，模板等材料。9.1.2拆除时严禁乱丢及高空坠物。9.1.3拆除时不得污染外墙面和破坏门窗。9.1.4拆除前应将脚手架上存留的材料、杂物等清理干净，拆除后的钢管应分类堆放，零配件应装入容器，然后用塔吊或人货电梯运送至地面，严禁将材料、杂物等直接抛掷至地面。9.1.5拆下来的各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁将构配件抛掷至地面。9.1.6运至地面的构配件须及时检查整修与保养，并按品种、规格随时堆码存放，置于干燥通风处，防止锈蚀。9.2环境保护9.2.1搭设架子时，要轻拿轻放，减小噪音。9.2.2清理螺母和螺杆的机油应妥善保管，不得乱扔，要做到单独存放和处置，减少化学气体的排放。9.2.3在施工过程中产生的各种废弃物，应分类放置，最后由项目部统一集中处理。9.2.4所用的各种卡子，由工程室统一管理，组织施工队回收利用，降低能源消耗。10效益分析10.1经济效益花篮拉杆式悬挑盘扣脚手架施工技术，有效减少安全隐患，将复杂工艺优化为简单便于操作的施工工艺，该结构体系安全可靠，减少钢材使用，对于装配式建筑的质量控制及施工进度都是大有好处，该工法减少工字钢穿过外墙洞口，保证现场施工质量，有效减少安全隐患，提高安全生产效率，本工程2021年度完成6栋主楼花篮拉杆式悬挑盘扣脚手架搭设，节约费用约为46.68万元，取得良好的经济效益