建筑行业外脚手架改进型连墙拉结精益施工工法

PAGE外脚手架改进型连墙拉结精益施工工法1.前言建筑施工过程中，常用的外墙脚手架有扣件式钢管脚手架、盘扣式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、门式脚手架等。传统脚手架连墙件有4种方法：1、拉撑结合方法，它的不足之处是脚手架的横向刚度相比于刚性连接方法较弱，起撑作用的钢管无法紧密连接脚手架与主体结构，导致脚手架易产生晃动，并且在外墙粉刷时易被全部拆除从而产生安全隐患。2、预埋钢管方法，它的连墙件的不足之处是成本高，拆卸麻烦，并且必须对砌体的后留洞口进行后期封堵。目前，钢管扣件的租赁价格随着钢材原材料的价格的上涨而大幅上涨，预埋钢管方法由于相比其他连墙件方法所使用的钢管与扣件数量为相对较多，如预埋短钢管方法必须采用2个扣件，且与短钢管连接的扣件有相当比例无法拆卸，最终报废，导致成本较高。采用预埋钢管方法时，在砌体施工时必须对连墙件的竖向短钢管位置留设洞口，待连墙件拆除后采用细石砼进行封堵。对洞口的封堵如稍不慎重，将导致洞口补不密实，从而给外墙防水留下难以弥补的隐患，尤其是东南沿海地区和内地多雨地区的建筑，更应当引起重视。3、后锚固方法，它的不足是施工复杂繁琐，尤其是钻孔时极其麻烦。通常是采用2颗膨胀锚栓，承载力不高，易松动，不可承受低周反复荷载，施工要求高，并且施工完成后，锚栓也报废，无法重复使用，造成成本也较高。4、箍柱法的不足是所需要材料最多，相比于预埋钢管法，增加了三个扣件和四根短钢管，对于施工周期长的高层建筑来说，经济性极差。并且，同预埋钢管法一样，仍存在墙件补洞工序，对外墙防水来说也是极其不利的。外脚手架全锚式改进型连墙件施工工法是一种对外脚手架连墙件外观及连接方式进行创新设计的一种外架连接方法，解决了预埋拉结点受门窗洞口限制的问题、实现了拉结点的深化设计有效性、同时钢拉片的应用，不影响外墙的砌筑，无需像预埋钢管那样在砌体墙上留较大的施工洞口，外架拆除后，墙面抹灰修补施工简单，施工质量良好。2.工法特点2.0.1该工法具有施工快捷、预埋件定位精准的特点。2.0.2该工法具有拉结点布设完全满足两步三跨计算书及规范要求，安全性高的特点。2.0.3该工法使用时钢拉片可以弯折，不影响填充墙砌筑，无需在填充墙内预留洞口，减少后期封堵工程量，并降低外墙渗漏风险的特点。2.0.4该工法具有钢拉片重量轻体积小，安装定位方便，不会发生晃动安全可靠，固定在梁板、墙柱内施工灵活、便捷的特点。2.0.5钢拉片构造简单，容易生产加工，成本低的特点。2.0.6拆除外架时只需将钢拉片外露部分割掉即可，操作简单，对建筑物无损害。3.适用范围本工法适用于落地脚手架、悬挑脚手架的外墙拉结点固定。钢管式及盘扣式外墙防护脚手架皆适用。外墙脚手架在梁板、框架柱、剪力墙部位的拉结点都可以采用此种连接方式。4.工艺原理本工法通过测量定位手段，按照外脚手架两步三跨拉结点的计算书及规范要求，做好布点深化设计图，确定施工现场拉结点的预埋位置；在梁板部位，采取钢拉片下半部预埋入梁板内、上半部甩出的固定方式；在剪力墙部位，采取钢拉片下部预埋入剪力墙内、上半部弯折临时钉在外墙模板表面的固定方式；在上翻构造线条部位，采用加长钢拉片下半部锚入梁板内、上半部甩出的固定方式；采用在混凝土中预埋钢拉片的方式，由钢拉片、短钢管、扣件组成了外脚手架全锚式改进型连墙件。5.工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程主要施工工艺流程如下：图5.1主楼外脚手架改进型连墙件施工流程图5.2操作要点5.2.1架体拉件的设计本工程所选的钢拉片尺寸为40mm宽500mm长3mm厚，端部有两个圆孔用于扣件螺栓插入使钢拉片与短钢管连接。钢拉片预埋入混凝土250mm外露250mm。图5.2.1-1钢拉片构造示意图图5.2.1-2钢拉片与主体结构连接示意图5.2.2钢拉片的原材料抗拔试验（1）钢拉片要有自身的抗拉强度型式检测报告。（2）外架连墙件施工前，在施工现场的楼层混凝土中提前预埋三处钢拉片做试拉，检验能否满足架体计算中连墙件所承受的拉力。本工程外墙采用扣件式钢管脚手架，经计算连墙件三步两跨布置，每一个连墙件所需的抗拔力为9KN。经预埋试拉，钢拉片能满足承载力要求。经查规范及计算，直角扣件和旋、转扣件抗滑承载力设计值为8KN，两个扣件的抗滑承载力设计值为16KN，满足要求。扣件所用的M12螺栓有效截面积是84.3mm²，螺栓抗剪切力为13.44KN，两个扣件的螺栓抗剪切力为26.88KN，满足要求。5.2.3钢拉片的定位及预埋（1）在楼层梁板钢筋绑扎完毕、模板加固完成后，根据外架立杆确定连墙件的位置，将钢拉片插入梁筋内侧25公分，保证距离梁边不小于5公分，将钢拉片在梁顶向外弯折90°，伸出梁边15~20公分。然后将伸出梁外的钢拉片两侧钉两个铁钉并绑上铁丝固定在梁侧模板上口的木方上。图5.2.3-1钢拉片预埋示意图图5.2.3-2钢拉片固定在梁内（2）对于剪力墙部位的连墙件，则需要将钢拉片弯折成Z字形固定在剪力墙外侧的模板上。图5.2.3-3钢拉片固定在剪力墙内（3）浇筑混凝土及拆墙梁侧模时注意保护钢拉片，不要使钢拉片锚固位置发生变动。5.2.4全锚式拉结片与架体的连接将短钢管端部与混凝土结构顶紧，用两个扣件把短钢管和钢拉片连接。扣件的螺杆穿过钢拉片的圆孔，同时扣件与钢管扣接。短钢管端部与扣件有10公分的距离满足抗滑移要求。图5.2.4-1钢拉片与短钢管连接用电动扳手拧紧扣件上的螺母，则短钢管与扣件连接为一体。使用双扣件将钢拉片与短钢管连接，既可以增强连接力，又可以保证钢拉片与短钢管成一条直线避免架体晃动。用扣件将短钢管分别与外脚手架内侧、外侧立杆连接。5.2.5钢拉板的处理拆除外架时只需将钢拉片外露部分割掉即可，操作简单，对建筑物无损害。6.材料与设备6.1材料及工具6.1.1钢拉片钢拉片尺寸为40mm宽500mm长3mm厚，端部有两个直径15mm的圆孔。图6.1.1-1钢拉片6.1.2短钢管短钢管用于连接钢拉片与外墙脚手架，根据外脚手架宽度、与外墙的距离选定。本工程外架宽度900mm，与墙间距250mm，短钢管伸出外架150mm，因而短钢管选用1300mm长度。6.1.3扣件扣件用于短钢管与钢拉片的连接、短钢管与外脚手架的连接。6.1.4使用的工具包括：序号名称主要用途1羊角锤钉钉子固定钢拉片2电焊机特殊部位的钢拉片进行焊接加长3电动扳手拧扣件螺母4切割机割除钢拉片5扳手弯曲调整钢拉片7.质量控制7.0.1进现场前，确定钢拉片、钢管、扣件材料是否合格。7.0.2使用前，先对钢拉片进行拉拔实验，确定是否能够达到计算所需的承载力。7.0.3安装时确定钢拉片的规格是否合格，检查钢拉片的位置是否正确及安装是否牢固。7.0.4浇筑混凝土及拆墙梁侧模时注意保护钢拉片，不要使钢拉片锚固位置发生变动。7.0.5确保短钢管端部与混凝土结构顶紧。8.安全措施8.0.1确保人员安全，确保材料规格满足要求。8.0.2后期切割钢拉片的操作人员必须熟悉设备的一般结构、性能、润滑部位、传动系统、电气系统等的基本知识和操作方法。8.0.3操作人员进入工作区域前必须束紧工作服装、穿上工作皮鞋、戴好安全帽。8.0.4操作设备前应对设备进行严格检测。8.0.5定时对设备进行保养。8.0.6焊接人员必须熟知基本的操作安全规范，严格规范操作。8.0.7严禁上下同时交叉作业，严防高空落物伤人。8.0.8传递物料、工具严禁抛掷，以防坠落伤人。8.0.9在搭设、拆除时，设置警戒区，禁止其它人员进入危险区域。8.0.10定期检查支撑架及连墙件，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。9.环保措施9.0.1对切割后的钢拉片进行清理、回收。9.0.2施工现场要文明施工，建立健全控制人为噪声的管理制度。尽量减少人为的大声喧哗，增强全体施工人员防噪声扰民的自觉意识。9.0.3施工时，工人产生的垃圾统一回收，统一处理，避免污染现场和污染环境。10.效益分析10.1经济效益分析以本项目为例，12栋楼共计177个楼层，每个楼层大约需要40个连墙件，总共需要177×40=7080个连墙件。一个钢拉片价格在2.5元，钢拉片需要的价格为17700元。如果使用传统预埋钢管连墙件，则每个钢管700mm（埋入200mm外露500mm），总计7080x0.7=4956m，每米钢管的价格为16元，钢管需要的价格为4956x16=79296元。因而使用钢拉片节约成本79296-17700=61596元。钢管和钢拉片切割所需的人工费差不多，但是钢管需要后期灌浆封堵钢管及补砌二次结构、抹灰，需要额外的材料费和人工费。堵一层洞口需要一个人工280元，材料费需要500元，则总计需要（280+500）x177=138060元。传统钢管连墙件割除钢管留下的洞口还需要涂防水，一个洞口需要抹0.06m2的聚氨酯防水涂料（聚氨酯防水涂料每平米为12.87元），所以防水额外花费7080×0.06×12.87=5467元，防水施工每个人工400元，每栋楼需要两个人工，涂抹工人人工费花费400x12x2=9600元，则总计需要5467+9600=15067元。采用钢拉片连墙件无需在填充墙内预留洞口，不影响填充墙砌筑及抹灰，可以节约工期15天。所以钢拉片创造效益为61596+138060+15067=214723元，并且可以节约工期15天。10.2社会效益“外脚手架改进型连墙拉结精益施工工法”在四季璟园项目的应用，安全、高效的完成了外墙脚手架连墙件的施工，连接效果良好，减少后期封堵工程量并降低外墙渗漏风险，体积小构造简单，施工简便，节约材料，成本低，达到了提高施工质量和经济效益的双重效果。得到了建设单位和监理单位的一致认可。2020年6月29日，中建六局在项目召开“不忘初心、牢记使命”迎“七一”主体党日活动并对项目进行观摩。工程局领导、各部门负责人、二级单位领导及党员代表共计100余人，在项目观摩时，对项目施工质量、安全文明施工给出高度评价。图10.2-1工程局领导项目观摩2020年10月20日，四季璟园项目举办媒体和业主工地开放日活动。佳源集团爱源房地产开发有限公司总经理江晴出席本次活动，现场邀请了嘉兴市各界媒体、业主朋友亲鉴工艺工法及精工品质。参观之后，媒体和业主朋友对的项目工程质量、安全文明施工给予了极高的评价。图10.2-2工地开放日活动11.工程实例11.1工程概况11.1.1四季璟园项目项目总建筑面积约127795.20㎡；其中地上建筑面积91157.10㎡，地下建筑面积36638.10㎡。拟建建筑物主要由6幢18~20层的高层住宅楼，6幢11层高层住宅楼，1幢2层的社区用房，2幢1层物业用房及1层地下车库组成，18~20层