无损工程结构脚手架稳定杆安装施工工法

无损工程结构脚手架稳定杆安装施工工法编制单位：编制人：前言脚手架稳定杆，顾名思义稳定脚手架，是脚手架的一个主要构件，能够传递拉力和压力，将脚手架架体与建筑主体结构连接并稳定脚手架，防止脚手架在使用过程中产生倾覆，在极限荷载作用下能够有效控制脚手架立杆失稳，提高脚手架的承载能力。脚手架倾覆有可能向内也可能向外，向外倾覆导致安全生产事故。脚手架失稳表现为整体失稳和局部失稳形式。整体失稳破坏始于无稳定杆、横向刚度较差或初弯曲较大的横向变形位置。稳定杆布置过于稀疏，稳定杆间距之内易发生局部失稳。因此对脚手架稳定杆来讲，无杆倾覆、少杆失稳、过量浪费。追求安全可靠经济适用，稳定杆的安装位置和合适间距对保证脚手架的稳定性和经济性至关重要。目前脚手架使用过程中稳定脚手架措施大都采用在结构上预埋一根短钢管然后再用水平钢管与脚手架扣件连接做法，这种措施在连接点处预埋短钢管影响建筑墙体结构，实际施工中在此墙体部位预留较大的贯穿洞口。既影响墙体的工程质量，又增加补洞工序；同时，也可能因补洞工序的不认真而导致外墙面雨水渗漏。在实际施工过程中，贯穿洞口墙体对应的室内墙地面装饰装修也需要二次修补，另外，在架体拆除过程中因临时匆忙修补而可能影响外墙面的整体装饰效果。为了克服这些做法的不足和缺陷。公司研发一种新型脚手架稳定杆，多次试制和试验，最终定型，并经实际运用验证，经济效益社会效果明显，经过六安市建委专家鉴定，该产品技术先进、安全可靠。该产品能够承受拉力和压力的脚手架稳定杆。砌筑墙体时无需预留洞口，减少了后期的补洞工序，墙体内外两侧装饰装修一次成形；当脚手架稳定杆拆除后墙体外侧只有一个微小的凹坑，方便后期处理。在此脚手架稳定杆基础上，还可适当的改型和升级多种类型和安装方式，其中后置安装方式，特别适合装饰改造工程的外脚手架的搭设。仅针对脚手架稳定杆的基本类型应用，特编制《无损工程结构脚手架稳定杆安装工法》申请认证。特点构造简单：稳定杆由连接杆和锚固件两部分组成，两者之间通过螺纹连接。稳定杆承受拉力和压力的刚性杆件，连接杆与脚手架立杆通过扣件连接，锚固件锚固于混凝土内。连接杆拧动拆除后，锚固件留置于混凝土结构内无损工程结构。安全性强：锚固件锚固于工程结构内，外露部分与连接杆固定端通过内螺母连接，锚固力强，脚手架与工程结构连接安全可靠。质量稳定：连接杆和锚固件为工厂加工成品构件，现场组装后整体安装。经济实用：连接杆周转使用，稳定杆使用耗材少，节约人工和材料；稳定杆未贯穿墙体结构，连接位置无须留置洞口，方便室内室外装饰装修作业；外墙内侧无连接㢃迹、外墙外侧墙面整齐美观，稳定杆拆除后墙面只有微小凹坑、无须修补洞口，无损墙体质量，加快脚手架的拆除速度。协调性好：墙体砌筑、二次结构施工和内外粉刷一次成型，无损工程结构，解决了传统短钢管连接对工程结构的影响，避免墙面修补洞口造成有可能的雨水渗漏。安装灵活：在结构墙柱位置也可安装，保证稳定杆安装位置与施工方案设计计算要求一致。既可在梁板顶面安装、也可梁柱侧面安装。既能预先安装，也能后置安装。现浇混凝土结构使用浇筑前安装，装饰改造工程使用钻孔安装。通用性强：连接杆采用普通脚手架钢管同规格扣件连接，无须增加新构件。耐久性强：连接杆采用镀锌材料，周转次数多，不易损坏。拆除方便：连接杆尾部设置了销孔，只需撬杆插入销孔拧动即可拆除。适用范围广泛应用于各类钢管脚手架与工程结构的连接稳定措施。工艺原理脚手架稳定杆依据锚固性质和安装方式，可分为同步安装、后置安装。同步安装用于现浇混凝土结构连接稳定脚手架；后置安装用于装饰装修工程主体结构连接稳定脚手架。稳定杆由连接杆和锚固件两部分组成，两者之间螺纹连接。连接杆采用热镀锌钢管加工制作，端部焊有特制内螺母，杆体上预加工销孔，同步安装锚固件采用Q235圆钢制作，后置安装锚固件采用标准膨胀螺栓。锚固件锚固于工程结构内，连接杆外端通过扣件与脚手架立杆连接，最终形成刚性连接，稳定脚手架。依据工程实际情况，设计计算脚手架稳定杆布置位置和间距，严格按施工方案要求搭设脚手架和安装稳定杆，确保脚手架搭设和使用安全。稳定杆组装原理稳定杆组成部件连接杆和锚固件均为成品构件。连接杆采用48mm*3mm规格镀锌钢管与脚手架钢管及扣件配套使用，连接杆钢管端部采用专用螺母经特殊焊接或挤压而成，内置螺母丝孔与锚固件螺纹配套螺纹连接。锚固件螺纹端先安装定位螺母，后与连接杆组装成待安装稳定杆。脚手架稳定杆组装过程如下图。成品部件组装待安装稳定杆稳定杆安装锚固原理与拆除现浇结构模板钢筋安装后混凝土浇筑前，将稳定杆锚固端锚固件的弯锚钩插入边梁钢筋内侧，水平伸入梁外边搭接，待混凝土浇筑终凝后锚固件被混凝土握裏锚固，承受拉力和压力。同时杆端伸入梁内安装缝隙填充砂浆或混凝土，加强杆端承受剪力。稳定杆尾端通过扣件与脚手架内立杆连接，扣件抗滑移承受拉力压力和剪力。稳定杆本体为刚性构件，满足脚手架的受力要求。总之，稳定杆的连接节点和本体刚度分析，稳定杆的受力符合力学原理，能够保证脚手架的稳定，稳定杆名符其实，稳定脚手架的杆件。外脚手架拆除时，用撬棍插入销孔扭动连接杆卸下即可，锚固件为一次消耗品。脚手架稳定杆安装锚固原理和拆除后效果如下图。稳定杆安装示意图稳定杆拆除后效果图工艺流程及操作要点工艺流程同步安装稳定杆时，现浇结构混凝土浇筑前安装。熟悉图纸→计算确定稳定杆设置位置和间距→搭设脚手架→支设模板及绑扎钢筋→组装和安装稳定杆→浇筑楼面混凝土→校正脚手架立杆垂直度→继续搭设上一层脚手架→检查验收→正常使用和日常维护→先拆除脚手架架体而后拆除相应部位的稳定杆→完善外墙相应部位的装饰面层。后置安装稳定杆时，先在工程结构上钻孔，将内膨胀锚杆插入孔内，拧紧内膨胀锚杆，然后再拧上连接杆。操作要点熟悉图纸通过熟悉施工图纸，了解拟建工程的特征，建筑平面形状，建筑物高度和各楼层层高，建筑立面构造等与搭设脚手架相关的结构和建筑构造，为确定脚手架的搭设方式做准备。依据工程实际情况，明确工程施工程序，以便选择脚手架的类型及搭设方式，了解工程所在地的气候和风向风压值，周边环境情况等，以便编制脚手架专项施工方案和稳定杆设置计算提供依据。计算稳定杆承受最大迎风面积确定安装水平间距计算稳定杆的水平间距每个稳定杆的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积（Aw）＝稳定杆水平间距×稳定杆竖向间距（按楼层层高计算）。依据当地的基本风压、建筑离地高度和楼层层高计算一个稳定杆承受最大迎风面积，然后再计算稳定杆的水平间距。当计算稳定杆水平间距大于三跨时，按每层三跨设置，即在每个楼面位置沿脚手架纵向每隔三跨设置一个稳定杆。锚固件抗拉（抗压）最大承载力见附表5.2.2-1：锚固件抗拉（抗压）最大承载力表5.2.2-1序号规格Q235钢抗拉、抗压设计值f(N／mm2)承载力（kN）1M1420582M1620512直角扣件抗滑承载力设计值为8.0kN，脚手架的风荷载体型系数按敞开式建筑物、密目式安全立网全封闭脚手架计算，挡风系数取0.8，风荷载体型系数＝0.8*1.3＝1.04，单扣件承受最大迎风面积见附表5.2.2-2。当采用扣件连接时，一个直角扣件连接承载力计算不满足要求，可采用双扣件连接的措施或在稳定杆的尾孔上加装一个挡块来增加承载力。当建筑层高比较大时，可考虑每层两跨布置稳定杆或在建筑楼层中间部位布置稳定杆。附加主节点依据脚手架施工搭设习惯和规范要求，稳定杆一般在楼面位置设置，考虑到脚手架的搭设步距一般为1.8米，逐步搭设，因而每步与工程楼层不同步，稳定杆位置往往距离主节点大于300mm，需要在稳定杆位置附加一个主节点，确保脚手架的稳定。稳定杆长度控制当脚手架距离主体结构较大时，稳定杆不能任意接长使用，计算长细比不得大于容许长细比（按150控制）。稳定杆组装和安装方法稳定杆组装稳定杆的组装应按说明书要求在地面组装。图5.2.3-1锚固件与连接杆组对图5.2.3-1锚固件与连接杆组对稳定杆安装当脚手架立杆高出施工楼层时，即可安装稳定杆。在楼面混凝土未浇筑前，如顶面安装稳定杆时，将稳定杆的锚固端预先插入楼层模板上边缘钢筋内侧，稳定杆尾端采用扣件与脚手架连接。浇筑混凝土终凝后，稳定杆的锚固件锚固于混凝土内，稳定杆承受拉压力将脚手架稳固于工程结构。同步安装稳定杆见图5.2.3-2、图5.2.3-3、图5.2.3-4、图5.2.3-5、图5.2.3-6。图5.2.3-2待安装稳定杆图5.2.3-3安装稳定杆图5.2.3-4锚固混凝土成型后稳定杆图5.2.3-5填充墙成型后稳定杆图5.2.3-6二次混凝土成型后稳定杆若为装饰改造工程，在既有工程的适当位置钻孔安装稳定杆，稳定杆的锚固件采用化学植筋锚固或内膨胀管锚固件，锚固件的螺栓直接与连接杆连接即可。如图5.2.3-7、图5.2.3-8。图5.2.3-7后置安装稳定杆组装图5.2.3-8后置安装稳定杆安装稳定杆安装注意事项稳定杆的布置构造应符合下列规定：脚手架稳定杆安装位置、数量应按专项施工方案计算确定。应靠近主节点安装，偏离主节点的距离不应大于300mm。应从底层第一步纵向水平杆处开始安装，当该处无结构构件时，应采用其它可靠措施。开口型脚手架的两端必须设置稳定杆，稳定杆的垂直间距不应大于建筑物的层高并且不应大于4m。稳定杆的连接杆应呈水平设置，当不能水平设置时，应向脚手架一端下斜连接。应优先采用菱形布置，或采用方形、矩形布置。当脚手架下部暂不能安装稳定杆时应采取防倾覆措施。架高超过40m且有风涡流作用时，应采取抗上升翻流作用的稳定措施。稳定杆安装施工应符合下列规定：稳定杆的安装应随脚手架搭设同步进行，不得滞后安装。当脚手架施工操作层高出相邻稳定杆以上二步时，应采取确保脚手架稳定的临时拉结措施，直到上一层稳定杆安装完毕后再根据情况拆除。稳定杆拆除用撬棍插入连接杆的尾孔，拧动杆体即可拆卸连接杆。应由工程技术负责人进行拆除安全技术交底。拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。连接杆必须随脚手架逐层拆除，严禁先拆稳定杆后脚手架。稳定杆拆除后应及时完善外墙装饰面层。各构配件严禁抛掷至地面，运至地面的构配件应及时检查和保养，并按规格品种堆放整齐。材料与设备成品稳定杆、直角扣件、活动扳手、撬棍。质量控制制作稳定杆的锚杆、钢管和扣件等材料质量及搭设质量应符合《建筑施工脚手架安全技术统一标准》(GB51210-2016)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》（T/CECS699-2020）要求。锚固件圆钢直径≥12mm。锚固件水平长度小于100mm，弯折后埋设最小长度≥15d(d为锚杆直径)。后置安装稳定杆的内膨胀锚杆应符合《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2004）后置安装稳定杆钻孔深度≥100mm。锚杆件螺栓拧入内丝孔内应大于2倍有效直径。进场材料提供产品合格证及产品性能检测报告，及时验收和抽样复检，检验合格后方可使用。安全措施稳定杆安装应符合使用说明要求安装，其锚固长度或钻孔深度应符合相关规范。稳定杆安装位置混凝土结构强度等级不应低于C20；安装稳定杆时混凝土强度达到5MPa方可受力使用，否则应采取其它可靠连接措施。直角扣件螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m。扣件盖板外边缘距管端应大于100㎜。使用后如有损坏程度超过标准的必须作报废处理。环保措施保护套等塑料制品应采用环保标志产品，使用后应分类回收存放。效益分析成本测算普通钢管扣件稳定杆，需用材料：预埋50㎝短钢管（旧）、平均1m水平钢管和两个扣件。新型稳定杆，需用材料：成品稳定杆、弯锚钩和一个扣件。钢管48*3.5每吨5000元（5.0元/㎏），摊销按15年；旧钢管按市场价0.6折算。扣件每个5元，摊销按10年；新型稳定杆成品市场价格20元，摊销按15年。传统短钢管扣件连墙件与新型稳定杆费用比较计算（全部按购置摊销计算）见表10-1：传统短钢管扣件连墙件与新型稳定杆费用比较计算表10-1序号人工、材料钢管扣件连墙件新型稳定杆（B型）费用（套）费用（套）1新型稳定杆/20元/15年=1.332锚固件/3元3平均1m水平钢管3.85㎏/m×1m*5.0元/㎏×/15年=1.28元/4直角扣件5元/10年*2个=1元5元/10年=0.5元5预埋50㎝短钢管（旧）3.85㎏/m×0.5m*5.0元/㎏×0.6＝5.78元/6日常维护费1元1元7安装人工费5元4元8洞口修补人工材料费15元0.5元9合计28.06元10.33元注：新型稳定杆、钢管摊销按15年，直角扣件摊销按10年。每套普通钢管扣件连墙件一次费用28.06元，新型稳定杆一次费用10.33元，每套稳定杆一次节约费为28.06-10.33＝17.73元，费用节约率17.73/28.06×100％=63％，经济效益明显。社会效益主要杆件周转使用，一次性消耗材料少，节约社会成本。结构简单，操作方便，与现有各类架体材料配套使用。产品实现了工具化、定型化、工厂化，现场安装质量更易保证。社会效益明显，提高了工程质量，连接位置无须二次修补洞口。彻底解决了传统连墙件使用有可能造成雨水渗漏等所有遗留的质量通病。连接可靠，经济实用，增加了脚手架的稳定性。节省人工，加快施工进度，明显提高架子工、砌筑工和粉刷装饰工的劳动工作效率，与传统连墙件相比大大减少了相关施工的工作量。大力推广普及使用，符合国家产业政策，解决了脚手架稳定技术的难题，还可与工程国际承包一起走出国门。应用实例天成·金域华里一期工程，由六安天成置业有限公司开发建设，安徽建衡工程咨询有限公司监理。该工程位于六安市佛子岭路和安丰路路交叉口东北侧，由1#~12#楼和地下车库组成，框剪结构地上7~8层。总建筑面积61306㎡，工程总造价9200万元。工程于2016年4月30日开工，2017年5月31日竣工。该工程获“皋城杯”。皋陶学校项目，由六安经济技术开发区管理委员会重点工程建设管理局发包，六安市建工建设监理有限公司监理。该工程位于六安经济技术开发区李公麟路与正阳路交口处。主要内容有教学楼、综合楼等，总建筑面积约35692㎡，框架结构，地上4~5层，总投资约7346万元，工程于2018年10月23日开工，2019年12月16日竣工。该工程获“六安市建设工程施工质量标准化示范工程”，“皋城杯”、“黄山杯”。六安市金桥小学建设项目，由六安市金安区教育局开发建设，安徽建衡工程咨询有限公司监理。该工程位于六安市梅山北路以东，解放北路以南，总建筑面积28415㎡，框架结构，地上5层。工程造价7658.7万元，工程于2019年7月15日开工，2020年9月4日竣工。天成·金域华里二期工程，由六安天成置业有限公司开发建设，安徽建衡工程咨询有限公司监理。2019年11月26日开工，框剪结构地上8~9层，在建主体结束，合同造价13754万元。获“安徽省建筑安全生产标准化工地”。六安市妇幼保健院妇幼健康综合楼位于六安市齐云路与将军路交汇处。总建筑面积35315㎡，总投资约12000万元；其中妇计楼框架结构、地上10层、地下1层，建筑面积为34831㎡。工程于2020年10月开工，在建主体工程结束，工程目标创“黄山杯”。单扣件(抗滑承载力设计值)理论上承受最大迎风面积（㎡）表5.2.2-2离地高度（m）风压高度变化系数基本风压（KN/㎡）0.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.800.850.900.95101.0027.4721.9818.3215.7013.7412.2110.999.999.168.457.857.336.876.466.115.78151.1324.3119.4516.2113.8912.1610.819.728.848.107.486.956.486.085.725.40201.2322.3417.8714.8912.7611.179.938.938.127.456.876.385.965.585.26301.3919.7615.8113.1811.299.888.787.917.196.596.085.655.274.94401.52