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摘要：悬挑式脚手架在高层建筑施工过程中有较为广泛的应用。本文主要通过背景工程应用了可拆卸式定型钢板压顶、螺栓连接控制悬挑工字钢梁固定及锚固，通过工程实践、应用，总结了可拆卸式定型锚板控制悬挑工字梁施工技术。该技术较传统运用圆钢锚环预埋的做法有明显的优势，具有降低风险、安装精度高、施工速度快、可周转使用等特点，是当前绿色建筑施工节材降耗的又一新举措，值得推广应用。
关键词：悬挑工字钢梁；可拆卸式；螺栓锚固；施工技术应用
1、背景工程
A工程由9栋高层住宅、1栋幼儿园、临街商业区及地下室组成，建设用地面积88225㎡，总建筑面积为233812㎡。高层住宅为地上30~32层，编号依次为1~3、5~10栋，其中1、2栋为32层，3、5~8栋为31层，9、10栋为30层，屋顶结构面标高为98.35m~97.30m。该工程1、2栋由于业主售楼规划要求，在8、15、22、28层楼面各做一道悬挑，每道悬挑工字钢梁上脚手架搭设高度均不超过22m，3、5~10栋在14、21、27层楼面各做一道悬挑，每道悬挑工字钢梁上脚手架搭设高度均不超过22m。脚手架悬挑工字钢梁锚固参用《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）第6.10条型钢悬挑脚手架文中对锚固型钢脚手架悬挑梁的做法。由于搭设高度超过20m，该工程悬挑式脚手架专项施工方案组织了专家评审并审核通过。
B工程由10栋住宅楼及两层地下室组成，住宅楼包括T、J两种户型，总建筑面积为129870m2。住宅楼建筑层数为12~23层，高度33.40m~83.45m。该工程主要在13、19层楼面各做一道悬挑，每道悬挑工字钢梁上脚手架搭设高度均不超过20m。脚手架悬挑工字钢梁锚固采用新型可拆卸式锚板施工技术。由于应用了新型技术，该工程悬挑式脚手架专项施工方案组织了专家评审并审核通过。
2、工艺原理及工艺特点
2.1工字钢梁锚固传统做法
现阶段国内建筑市场悬挑工字钢梁锚固传统的做法为：采用HPB300钢筋压环预埋，用Ф20mm的圆钢制作，在浇筑混凝土之前预埋，后安装工字钢梁，压环预埋高度较准确时，直接将工字钢梁套入压环内并用木锲塞紧；有误差特别是压环偏低时，一般做法是将圆钢压环割断再用圆钢弯成U型与预埋断头及工字钢焊接。但是采用此种施工工艺有以下几个缺点：
（1）压环预埋高度不准，经常出现用气焊割断压环的现象。
（2）锚固点焊接时做不到完全满焊，特别是后置锚固点部位，仅靠点焊的焊缝受力，极不安全。
（3）整个工字钢梁锚固点处理参差不齐，既不美观又没有安全感（参图1）。
（4）材料再次利用率低。
该做法的优点主要有：
（1）U型螺栓加工及安装方便，施工速度快。
（2）使用螺栓锚固时，避免了在锚环上焊接固定钢筋等，安全性能高，比传统做法锚固点靠焊缝受力或双木锲顶紧受力安全可靠。
（3）涉及到施工安全的技术措施，可做到标准化、工具化施工。
（4）该锚固预埋件可委托厂家定做，在锚环拆除后，螺帽和钢压板均可重复利用，板面以上钢筋经切割后还可以再次利用做悬挑脚手架立杆定位点竖筋，较符合绿色建筑施工节材降耗的要求。
该做法同时也存在一定的弊端：
（1）U型钢筋锚固螺栓预埋入梁板结构砼中为一次性投入，不能整体周转使用，后期拆除后还要割除预埋的螺杆、钢筋拉环，比较费时费工费料。
（2）预埋U型钢筋拉环或锚固螺栓时还要增加两根1.5m长直径18的HRB400钢筋，需精确定位才能保证后期悬挑工字梁位置的准确，且还需考虑钢筋保护层厚度及绑扎质量满足规范要求，增加了操作难度。
（3）预埋U型钢筋拉环或锚固螺栓在考虑定位准确的同时还要保证固定牢固、浇筑砼时必须采取措施防止预埋环或螺栓偏位或倾斜，增加了一定的难度。
2.3参考其他创新做法
在其他施工现场参观及阅读一些资料过程中发现，有工程对上述传统做法及现行规范做法均做了改进，其通过在结构混凝土浇筑之前，预留预埋PVC套管，混凝土达到强度要求后再对穿不封闭的压杆件，安装工字梁、定型钢板压顶、双螺帽加垫片拧紧（参见图4）。该项技术的最大弊端在于时间上来不及，要实现螺杆对穿需等该层梁板模板拆除之后方能进行（一般需要7d以上），而实际施工中外架防护需及时跟进搭设，2d内需完成操作面的临边防护，否则就严重影响施工进度。其次是预留预埋的PVC管位置很难定位准确及固定牢固，施工难度较大。
（1）预埋锚板及安装速度快。因锚板与模板接触面大，易于定位及固定简单。安装工字钢梁时上部用钢板压顶加螺栓连接比传统用双木锲锲紧速度快。
（2）安全性能高，比传统做法锚固点靠焊缝受力或双木锲顶紧受力安全可靠。
（3）由于是采用定型工具，操作简单方便，整体安装施工质量优良，观感也非常美观。
（4）技术效益优。涉及到施工安全的技术措施，要做到标准化、工具化施工，本方法很好的实现了这一要求。
（5）经济效益显著。该标准锚固预埋件可委托厂家定做，其工具化程度高，以后施工均可周转使用，经济效益显著，完全符合绿色建筑施工节材降耗的要求。
经过对比分析，工字钢梁锚固采用U型螺栓施工技术有其施工优点和可推广之处，新型可拆卸式锚板施工技术以更显著的特点和优点，更为值得推广应用。以下主要选择新型可拆卸式锚板施工技术作施工工艺描述，U型螺栓施工技术可参照进行。
3、施工工艺
3.1原材制作
定型钢板制作、钢板穿孔、圆钢杆件套丝、螺帽垫片等均在外部指定加工厂加工制作再运至现场，或在施工现场由专业焊接加工班组制作完成。原材料的材质和规格应满足《GB/T700-2006碳素结构钢》的规范要求。
3.2确定定型钢板尺寸
3.2.1固定锚板
（1）长边=工字钢翼缘宽度+钢板穿孔径+中心至构件边缘最小容许距离+安装调整距离=（90mm+25mm+1.5×25mm×2+20mm×2）=230mm≤250mm；
（2）短边=钢板穿孔径+中心至构件边缘最小容许距离=（20mm+1.5×20mm×2）=80mm≤100mm。
其中，垂直于内力方向，中心至构件边缘最小容许距离为1.5D（D为螺栓孔径），参见GB50017-2003钢结构设计规范。
经计算并考虑现场实际可操作性，综合效益分析后确定尺寸为250mm×100mm较为适宜，钢板厚度不得小于10mm。
3.2.2顶部压板
（1）长边=工字钢翼缘宽度+钢板穿孔径+中心至构件边缘最小容许距离+安装调整距离=（90mm+25mm+1.5×25mm×2+20mm×2）=230mm≤250mm；
（2）短边=中心至构件边缘最小容许距离=1.5×25mm×2=75mm≤100mm。
其中，垂直于内力方向，中心至构件边缘最小容许距离为1.5D（D为螺栓孔径），参见GB50017-2003钢结构设计规范。
经计算并考虑现场实际可操作性，综合效益分析后确定尺寸为250mm×100mm较为适宜，钢板厚度不得小于10mm。
3.8外架拆除及锚板拆卸回收
待本悬挑段范围内施工内容完成后，按方案拆除外架，移走钢梁并将定型钢板锚固件拆卸回收，注意不得损坏套丝部位。
锚板下方用安全网搭设简易接料斗，防止碰损及保证施工安全。拆卸后立即清理，丝杆及螺帽刷机油，其余锚板等涂刷防锈漆，组装成套入库备用。
楼板底部锚固板脱落位置的凹槽用1：2.5水泥砂浆抹平压光。
4、适用范围
本技术适用于住宅工程或其它高层、超高层的外悬挑脚手架的搭设工程，也可用于其它需要内锚外挑的型钢施工。
悬挑钢梁悬挑长度一般情况下不超过2米，局部最大不宜超过3米，大悬挑需另外进行设计计算及论证。该锚固件应安装于混凝土结构楼板上，楼板厚度不宜小于120mm，否则应采取加固措施；不得安装在外挑阳台或悬挑板上，否则同样采取加固措施。
5、验收质量及注意事项
（1）所需要的材料进场、加工安装前应有制造合格证，各种规格、尺寸和性能指标应通过现场抽查和检查试验合格后方可使用。使用的工字钢梁、定型钢板、螺帽必须是国标合格产品，否则不得使用。
（2）加强对锚板与圆钢的塞口焊质量检查，焊口质量存在缺陷的不得使用，注意焊缝高度不得小于6mm。
（3）焊接质量验收合格后锚板使用前应对丝杆及螺帽涂刷机油，其余部分刷防锈漆进行保护。
（4）浇筑混凝土前应将PVC套管开口处及丝口位置用透明胶带包裹严实，防止水泥砂浆灌入及污染。
（5）压板必须使用双螺帽加垫片并用扳手紧固到位，防止单个螺帽松动。
（6）搭设脚手架立杆前，必须对工字钢梁安装质量、定型钢板压顶质量进行全面检查，在验收合格的前提下，方可进行外脚手架立杆的搭设。
6、结语
背景工程A工程和B工程在高层建筑施工过程中，外脚手架整体立面效果展示出了工程项目对外架搭设的高标准、严要求，同时达到了业内标准化施工的要求，荣获业内观摩工地和省市级相关样板工地等殊荣。
背景工程项目通过螺栓锚固施工技术应用，既能确保外悬挑脚手架体整体安全性及美观，又可以适应建筑施工现场安全技术措施走向标准化、工具化的要求，同时又是推动当今建筑行业绿色施工节材降耗发展要求的新举措，对项目部及企业产生良好的经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景和发展方向。
参考文献：
【1】《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
【2】《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
【3】《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
【4】《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-2010）
【5】《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）
作者简介：党群亮，（1986.9--），男，工程师，中建二局第三建筑工程有限公司。
论文作者:党群亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/6
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