新型连墙件方案

新型连墙件方案1适用范围本方案所述新型连墙件为可周转可调式预埋连接组件，适用于新建、改建、扩建的工业与民用建筑工程中落地式、悬挑式扣件钢管脚手架及承插型盘扣式钢管脚手架的架体与建筑结构连接，可适配现浇混凝土剪力墙、柱、梁及预制装配式混凝土结构的对应构件，尤其适用于对结构外观质量、防水性能要求较高的工程及装配式建筑项目，可有效解决传统连墙件材料浪费大、安装效率低、对结构破坏明显、后期封堵渗漏风险高的问题。本方案不适用于砌体结构墙体的脚手架连接，附着式升降脚手架附墙支座采用同类预埋组件时需另行专项验算。2编制依据本方案编制严格遵循现行国家及行业标准规范，所有参数、要求均符合法定标准条文，主要编制依据包括：（1）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011（2011年版）；（2）《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021；（3）《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016；（4）《建筑结构荷载规范》GB50009-2012（2018年局部修订版）；（5）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）；（6）《钢结构设计标准》GB50017-2017；（7）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；（8）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；（9）《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》GB/T13912-2002；（10）《紧固件六角厚螺母》GB/T6175-2016；（11）《普通螺纹公差》GB/T197-2018。3系统组成及技术参数新型连墙件采用“预埋锚定+可调连接+架体适配”的三段式结构，所有受力部件均按标准化、模块化设计，可适配不同架体类型、不同离墙距离的施工需求，核心部件及技术参数如下：3.1预埋锚定组件预埋锚定组件为埋设于建筑结构内的受力基础，仅套筒本体永久埋入，定位配件可全部周转使用，具体参数如下：（1）预埋套筒：采用45号优质碳素结构钢冷镦成型，材质符合GB/T699-2015要求，表面热浸镀锌处理，平均锌层厚度不小于85μm，局部最小厚度不小于70μm，符合GB/T13912-2002要求。套筒公称长度180mm，内螺纹规格M22，螺距2.5mm，螺纹精度6H，通规全通、止规拧入不超过2扣为合格。套筒外壁设3道等距环形防滑凸肋，凸肋高度3mm、宽度5mm，肋间距40mm，可提升与混凝土的握裹力30%以上。套筒内端（结构内侧）焊接60mm×60mm×8mmQ235B锚固端板，焊缝高度6mm，采用二氧化碳气体保护焊，焊缝无气孔、夹渣、裂纹缺陷，端板与套筒轴线垂直度偏差不大于0.5mm。针对200mm厚剪力墙，可选用150mm长度的套筒型号，锚固端板尺寸调整为50mm×50mm×8mm，满足锚固要求。（2）定位端盖：采用ABS工程塑料注塑成型，邵氏D硬度为70±5，抗冲击强度不小于10kJ/m²，带M22外螺纹，可拧入预埋套筒端部实现密封定位。端盖中心设φ10mm定位孔，配套φ9mm×30mm铁钉固定于模板内侧，浇筑混凝土后可回收重复使用，周转次数不低于50次。3.2中间调节杆组件中间调节杆组件为连接结构与架体的传力部件，可根据架体离墙距离调节长度，全部部件可周转使用，周转次数不低于100次：（1）调节螺杆：采用Q355B热轧圆钢滚轧螺纹成型，材质符合GB/T1591-2018要求，表面热浸镀锌处理，锌层厚度不小于85μm。螺杆公称直径M22，设300mm、400mm、500mm三种标准长度规格，两端螺纹段长度均为150mm，可覆盖200mm~600mm的架体离墙距离范围。螺杆中间设100mm长六角拧动段，对边尺寸32mm，便于用扳手快速调节长度。螺杆直线度偏差不大于1mm/1000mm，螺纹无断牙、缺牙、锈蚀缺陷。（2）锁紧螺母：采用M22六角厚螺母，材质Q235B，厚度20mm，符合GB/T6175-2016要求，表面镀锌处理，锌层厚度不小于50μm，配套平垫圈、球面垫圈各1件，球面垫圈可补偿立杆垂直度偏差，避免螺杆受附加弯距。3.3架体侧适配组件架体侧适配组件根据脚手架类型选配，实现与立杆的可靠连接，全部部件可周转使用：（1）扣件式脚手架适配卡座：采用8mm厚Q355B钢板整体冲压成型，表面镀锌处理，卡座设φ24mm螺杆穿孔，另一端设半圆弧卡口，卡口半径21mm，适配φ48.3mm脚手架钢管，卡口两侧设φ18mm螺栓孔，配套M16U型螺栓（Q235B材质，表面镀锌），U型螺栓开口间距52mm，螺杆长度80mm，可将卡座牢固固定于立杆上，卡座与立杆的静摩擦力不小于15kN。（2）盘扣式脚手架适配插头：采用Q355B铸钢一次成型，材质符合GB/T11352-2009要求，表面镀锌处理。插头尺寸与标准盘扣架圆盘插孔适配，端部设弹簧自动锁止卡销，插入圆盘后自动锁止，抗拔力不小于20kN。插头尾部设M22内螺纹孔，螺纹深度25mm，与调节螺杆连接。3.4后期封堵组件后期封堵组件用于连墙件拆除后预埋套筒的密封防水，分为两级封堵：（1）防水密封塞：采用HDPE材质注塑成型，带3道倒刺结构，规格M22，长度25mm，邵氏D硬度为60±5，可拧入套筒外端部实现初步密封，防水等级可达IP65。（2）微膨胀封堵砂浆：采用1:2.5普通硅酸盐水泥砂浆，掺加5%水泥基膨胀剂和3%防水剂，抗压强度不低于30MPa，与混凝土墙面粘结强度不小于1.5MPa。4设计验算本验算以典型工程为背景，所有参数均取工程常用值，验算过程及结果符合现行规范要求。4.1验算参数（1）工程背景：33层剪力墙结构住宅，层高3m，总高度99m，下部20m采用落地双排扣件式钢管脚手架，上部采用悬挑脚手架，每6层一挑，挑高18m，脚手架步距1.5m，跨距2m，立杆纵距2m，横距1.05m，离墙距离300mm。（2）荷载参数：工程所在地基本风压w₀=0.7kN/m²，地面粗糙度B类，脚手架为封闭式，满挂密目安全网，挡风系数φ=0.32。（3）连墙件布置：按2步3跨布置，竖向间距h_w=2×1.5=3m，水平间距l_w=3×2=6m，单个连墙件受风面积A_w=3×6=18m²。（4）材料参数：调节螺杆材质Q355B，有效截面面积A_e=292.1mm²，抗拉强度设计值f=250N/mm²（直径22mm属于16mm~40mm厚度区间），抗剪强度设计值f_v=145N/mm²；混凝土强度等级C30，轴心抗拉强度设计值f_t=1.43N/mm²，轴心抗压强度设计值f_c=14.3N/mm²。4.2连墙件轴向力计算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第5.4.1条，连墙件轴向力设计值按下式计算：N_l=N_lw+N₀式中：N_lw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN）；N₀——约束脚手架平面外变形产生的轴向力（kN），双排架取3.0kN。风荷载标准值w_k按规范第5.3.1条计算：w_k=0.7μ_z·μ_s·w₀式中：0.7为施工期临时结构风压调整系数；μ_z——风压高度变化系数，取挑架顶部高度38m处（最不利挑架段，相对地面高度58m），B类地面，查GB50009-2012（2018版）表8.2.1，μ_z=1.77；μ_s——封闭式脚手架风荷载体型系数，按规范取1.3φ=1.3×0.32=0.416；w₀——基本风压，取0.7kN/m²。代入计算得：w_k=0.7×1.77×0.416×0.7≈0.362kN/m²风荷载产生的连墙件轴向力设计值：N_lw=1.4×w_k×A_w=1.4×0.362×18≈9.12kN连墙件总轴向力设计值：N_l=9.12+3.0=12.12kN考虑风荷载正压作用下的受压工况，轴向压力设计值与拉力设计值一致，取N=12.12kN。4.3调节螺杆受力验算（1）抗拉强度验算：σ_t=N/A_e=12120N/292.1mm²≈41.5N/mm²<f=250N/mm²，满足要求。（2）受压稳定性验算：调节螺杆最大计算长度l₀=500mm（最大离墙距离下的悬臂长度，两端按铰接考虑），螺杆回转半径i=d/4=22/4=5.5mm，长细比λ=l₀/i=500/5.5≈90.9。按b类截面查《钢结构设计标准》GB50017-2017附录C稳定系数表，Q355钢λ=90时φ=0.621，λ=100时φ=0.555，插值得λ=90.9时φ≈0.615。受压稳定承载力：N_cr=φ·A_e·f=0.615×292.1×250≈44910N≈44.9kN>12.12kN，满足要求。4.4预埋锚定组件抗拔验算预埋锚定组件抗拔承载力取套筒与混凝土握裹力、锚固端板局部受拉承载力、套筒螺纹抗剪力的最小值，本验算取最不利的混凝土握裹力控制：（1）粘结强度：带肋套筒与C30混凝土的粘结强度设计值取f_bd=1.4f_t=1.4×1.43≈2.00N/mm²。（2）粘结面积：套筒外径32mm，长度180mm，圆柱面粘结面积=π×32×180≈18096mm²；3道环形凸肋总侧面积=3×π×(38²-32²)/4≈3×π×420/4≈990mm²；锚固端板粘结面积按板侧面积计算=4×60×8=1920mm²；总粘结面积A_b≈18096+990+1920=21006mm²。（3）抗拔承载力：N_b=f_bd·A_b=2.00×21006≈42012N≈42.0kN>12.12kN，满足要求，安全系数3.46。经第三方型式试验验证，C30混凝土中该型号预埋套筒的极限抗拔力不小于55kN，符合设计要求。4.5预埋套筒局部受压验算风荷载正压作用下，套筒受压，验算混凝土局部受压承载力：局部受压面积A_l=π×(32/2)²+60×60≈804+3600=4404mm²，计算底面积A_b按3倍局部受压面积取13212mm²，局部受压强度提高系数β_l=√(A_b/A_l)=√(13212/4404)=√3≈1.732。局部受压承载力：N_c=β_l·f_c·A_l=1.732×14.3×4404≈109300N≈109.3kN>12.12kN，满足要求。4.6架体侧连接验算以扣件式脚手架U型螺栓为例验算抗剪承载力：U型螺栓规格M16，有效截面面积A_s=156.7mm²，2个剪切面，Q235钢抗剪强度设计值f_v=125N/mm²。抗剪承载力：N_v=n·A_s·f_v=2×156.7×125≈39175N≈39.2kN>12.12kN，满足要求。5施工工艺流程及操作要点本工艺按“预埋定位-安装连接-拆除周转-封堵收尾”四个阶段实施，各阶段操作要点及质量控制要求明确，可直接指导现场施工。5.1预埋定位阶段（1）预排布定位：采用BIM技术建立结构模型与脚手架模型，提前对连墙件位置进行预排布，避开暗柱、预留洞口、机电管线、预制构件灌浆套筒等薄弱部位，排布完成后导出预埋点位图，标注每个点位的轴线、标高、编号。若遇点位冲突需调整时，调整后的连墙件间距不得大于设计值的1.1倍，且需重新验算受风面积。（2）模板定位：剪力墙或柱模板单侧安装完成后，根据预埋点位图在模板内侧弹线定位，点位偏差不大于2mm。将定位端盖拧入预埋套筒端部，拧紧至无缝隙，然后用φ9mm铁钉从模板外侧穿入定位端盖中心孔，将套筒固定在模板上，铁钉需钉入模板木肋至少15mm，保证浇筑混凝土时不脱落。（3）钢筋绑扎固定：绑扎墙柱钢筋时，用双股18号铁丝将预埋套筒与水平钢筋或箍筋绑扎固定，绑扎点不少于2道，分别位于套筒上下1/3位置，防止套筒偏移或倾斜，套筒轴线需与模板面垂直，垂直度偏差不大于1°。（4）隐蔽验收：预埋完成后，由项目技术负责人组织安全员、质量员、班组长进行隐蔽验收，检查套筒数量、位置、标高、垂直度、固定牢固度，允许偏差为：轴线位移≤5mm，标高偏差≤10mm，套筒端面与模板面贴合无空隙。验收合格后形成隐蔽验收记录，方可合模浇筑混凝土。（5）混凝土浇筑：浇筑混凝土时，安排专人旁站值守，禁止振捣棒直接碰撞预埋套筒，套筒周围采用人工振捣，保证混凝土密实，无蜂窝、孔洞。若发现套筒移位，需立即暂停浇筑，校正后再继续施工。（6）拆模清理：模板拆除后，立即用专用扳手拧下定位端盖，清理套筒内的杂物，用临时塑料塞堵住套筒口，防止砂浆、杂物进入。定位端盖清理后分类存放，周转使用。5.2安装连接阶段（1）安装条件：脚手架搭设至连墙件对应标高时，同步安装连墙件，连墙件滞后搭设高度不得超过2步架，严禁在无连墙件的情况下搭设超过2步的悬臂架体。安装前需检查预埋套筒位置、螺纹完好性，清理套筒内杂物。（2）杆体组装：根据架体离墙距离选择合适长度的调节螺杆，将螺杆一端拧入预埋套筒，拧入深度不小于20mm（不少于3扣螺纹），然后依次套入球面垫圈、平垫圈、锁紧螺母。（3）架体连接：扣件式脚手架需将连接卡座卡入对应立杆，螺杆穿过卡座穿孔，调整螺杆长度使卡座与立杆紧密贴合，然后将U型螺栓卡入立杆，穿过卡座两侧螺栓孔，拧上螺母，用扭矩扳手拧紧U型螺栓，扭矩值控制在30N·m~35N·m，保证卡座与立杆间无相对滑动。最后拧紧锁紧螺母，扭矩值控制在40N·m~45N·m，使球面垫圈与卡座受力面均匀贴合。盘扣式脚手架需将连接插头拧入调节螺杆端部，拧入深度不小于20mm，然后将插头插入立杆对应圆盘孔，听到弹簧卡销“咔哒”声即为锁止，最后拧紧锁紧螺母固定螺杆长度。（4）验收检查：连墙件安装完成后，由安全员逐段验收，检查数量按总数的10%抽查，且不少于10件，重点检查螺纹拧入深度、拧紧扭矩、连接牢固度，不合格的需立即整改。验收合格后形成连墙件安装验收记录，方可继续搭设上部脚手架。5.3拆除周转阶段（1）拆除条件：连墙件需随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除脚手架时，分段高差不得大于2步，若高差大于2步，需在端部增设连墙件加固。遇六级及以上大风、大雨、大雾等恶劣天气时，停止连墙件拆除作业。（2）拆除顺序：先拆除架体侧连接部件（拧松U型螺栓或按下弹簧卡销拔出插头），再用扳手拧出调节螺杆，严禁硬撬、硬拉，防止损坏套筒螺纹或架体杆件。（3）周转保养：拆除的调节螺杆、连接卡座、插头等部件需及时清理表面砂浆、锈蚀，检查螺纹完好性、部件变形情况，螺纹损坏、锈蚀深度超过1mm、变形超过2mm的部件予以报废。合格部件涂刷防锈脂后分类堆放，周转使用，周转次数达到100次时需重新进行力学性能检测，合格后方可继续使用。5.4封堵收尾阶段（1）封堵时机：连墙件拆除后24小时内完成预埋套筒封堵，防止雨水、杂物进入室内，外墙部位封堵需在防水层施工前完成。（2）封堵工艺：先用钢丝刷清理套筒内壁及洞口周边浮灰、杂物，浇水湿润，刷一遍水灰比0.5的水泥素浆，然后将防水密封塞拧入套筒外端部，拧至与套筒端面齐平，再用1:2.5微膨胀防水砂浆分层填实洞口，表面抹平压光，与结构墙面平整度偏差不大于2mm。（3）养护检查：封堵完成后24小时内洒水养护，养护时间不少于3天。外墙部位封堵完成后需做淋水试验，淋水时间不少于24小时，无渗漏为合格。6质量控制措施6.1原材料质量控制（1）所有部件进场时需提供出厂合格证、出厂检验报告，核心受力部件（预埋套筒、调节螺杆、连接卡座、插头）需提供第三方型式检验报告，型式检验报告有效期不超过2年，检测项目包括抗拉强度、抗拔力、抗剪强度、疲劳性能等。（2）进场验收按批次抽样，同一批次、同一规格的部件每1000件为一批，不足1000件按一批计：①镀锌层厚度用测厚仪检测，每批抽10件，平均厚度不小于85μm为合格；②螺纹精度用通止规检测，每批抽20件，通规全通、止规拧入不超过2扣为合格；③外观质量全数检查，无裂纹、变形、毛刺为合格。（3）封堵用砂浆原材料需符合设计要求，膨胀剂、防水剂需有出厂合格证，配合比由试验室出具。6.2施工过程质量控制（1）预埋阶段实行“三检制”，班组自检、互检、交接检合格后报项目质量员验收，重点控制点位偏差、垂直度、固定牢固度，预埋准确率需达到100%，偏位超过允许偏差的需在周边补设预埋套筒，不得采用膨胀螺栓替代。（2）安装阶段实行扭矩控制制度，配备足够数量的扭矩扳手，扳手需定期校准，校准有效期不超过6个月。每班作业前需对作业人员进行技术交底，明确拧紧扭矩要求，抽查比例不低于10%。（3）脚手架使用期间，每月对连墙件进行一次全面检查，大风、暴雨、暴雪过后需立即检查，重点检查连墙件有无松动、变形、锈蚀，架体有无倾斜，发现问题立即整改。（4）现场抽样进行抗拔试验，每1000个预埋套筒为一批，每批抽3个，不足1000个按一批计，抗拔力达到设计值的1.5倍（18kN）且无明显变形、拔出为合格，试验需出具正式检测报告。6.3验收标准（1）预埋验收：轴线位移≤5mm，标高偏差≤10mm，垂直度偏差≤1°，套筒内无杂物，螺纹完好，固定牢固。（2）安装验收：数量、位置符合设计要求，拧入深度≥20mm，拧紧扭矩符合规定，连接牢固，无松动、变形。（3）封堵验收：密实无空鼓、裂缝，表面平整度≤2mm，外墙淋水试验无渗漏。7安全及绿色施工要求7.1安全管理要求（1）连墙件安装、拆除作业属于高处作业，作业人员需持证上岗，系好安全带，戴安全帽，工具放入工具袋，严禁高空抛掷物料。（2）连墙件的数量、间距必须符合专项施工方案要求，严禁擅自减少连墙件数量、扩大间距，严禁随意拆除正在使用的连墙件，因施工需要临时拆除的，需经项目技术负责人批准，并采取临时加固措施，施工完成后立即恢复。（3）连墙件仅用于传递脚手架水平荷载，严禁在连墙件上悬挂重物、搭设模板支撑、固定混凝土输送泵管、卸料平台等，防止连墙件过载失效。（4）建立连墙件台账，记录预埋、安装、拆除、验收情况，由专人负责管理，做到可追溯。7.2绿色施工要求（1）连墙件可周转部件的周转利用率不低于95%，减少钢材消耗，与传统预埋钢管式连墙件相比，每个点位可减少钢材浪费约5.5kg，按1万㎡建筑面积约120个连墙件计算，每10万㎡可减少钢材浪费6.6吨，对应减少碳排放约5.3吨。（2）定位端盖、防水密封塞采用工程塑料材质，可回收再利用，废弃部件集中收集处理，不得随意丢弃。（3）封堵砂浆随拌随用