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摘要:目前我國的高層建筑與超高層建筑工程數量越來越多,為城市現代化建設與發展做出了較大貢獻。在長期的實踐中,施工人員逐漸總結了一些優秀的施工經驗和施工技術方法,如懸挑式外腳手架搭設技術,就為解決高層建筑外部施工安全問題提供了有利支持。現本文就針對懸挑式腳手架在高層建筑施工中的應用技術進行分析探討,以供參考。
關鍵詞:懸挑式;外腳手架;高層建筑;搭設技術
在高層建筑工程施工中,高空作業是不可避免的,因此高層建筑施工具有一定的危險性。尤其是在高層進行建筑外部結構施工時,更需要做好安全防護措施。那么如何才能即保證施工進度、施工質量又保證施工安全呢?采用懸挑式外腳手架是一種不錯的選擇。懸挑式外腳手架的應用不能能夠解決高空作業的基礎設施條件問題和安全問題,還能夠在很大程度上降低施工成本,提高高層建筑施工的經濟性。正是因為懸挑式外腳手架具有較多的優點,因此其在現代建筑工程施工領域有著非常廣泛的應用。以下筆者就結合實踐經驗,來談談其具體的搭設技術。
1、懸挑式外腳手架概述
與一般的腳手架不同,懸挑式外腳手架是將結構荷載都傳遞到建筑結構的梁柱結構上,而不是直接傳遞到地面的一種特殊腳手架搭設技術。在現代高層建筑施工中,常常需要進行高空作業,若直接從地面開始搭設腳手架,不但會浪費大量的鋼材,耗費較多工時,且不能保證高處作業的安全。因此需要采用一種新的腳手架搭設技術,懸挑式腳手架剛好滿足了這一要求。一般在懸挑式腳手架搭設高度都不超過20m,其搭設時需要以堅固的建筑結構主體為依附對象。在搭設前,必須要對其進行嚴格的受力分析,全面考慮到所有的力學影響因素,保證懸挑式外腳手架的搭設技術的安全性與可靠性。
具體來講,懸挑式外腳手架在施工中是以扣件的方式來把鋼管連接在一起的,有時還可以采用分段連接搭設方式。因此具有較高的靈活性,能夠在很多結構較為特殊的建筑結構中搭設外腳手架,從而滿足不同建筑結構形狀的腳手架搭設要求。另外,懸挑式外腳手架的鋼管可以進行循環利用,節約了大量鋼材,降低了工程成本。
2、懸挑式外腳手架的搭設方式
由于懸挑式外腳手架的荷載傳遞并不普通腳手架的上下直接傳遞,而是有著較為復雜的受力結構,為此在搭設懸挑式外腳手架式必須要對其結構進行相應的受力分析,只有通過力學設計要求的搭設方案方能作為具體的搭設方案。在實踐中,我們可以根據受力結構的不同,將懸挑式外腳手架的搭設方式分為以下三種:
2.1挑梁式
采用型鋼挑梁作為向上搭設外腳手架的承力結構。其受力如同懸臂梁,在梁的根部承受較大的彎矩和剪力。為了確保承載力安全,型鋼的規格往往較大,以采用工字鋼或雙槽鋼做挑梁較為合適。挑梁錨同于混凝土樓板時,應注意外腳手架的安全性,可在架體高度一半處的節點上設置鋼絲繩,吊拉于混凝土結構的邊緣構件進行卸載。
2.2挑撐式
采用型鋼挑梁與斜撐桿構成的倒三角承載力結構(斜撐桿可采用普通鋼管扣件搭設)來承擔上部的外腳手架荷載,主要應用于剪力結構。當應用于框架結構時,三角架的布置可結合梁、柱位置或采取三角架的高度為一個樓層層高的方法,設計時應確保斜撐桿的壓桿穩定性。懸挑的鋼梁可直接預埋人混凝土邊緣構件或固定于樓板。為防止壓桿失穩。斜撐桿應增加具有雙向約束的支點,可用扣件鋼符搭設形成支點。
2.3挑拉式
采用型鋼挑梁與斜拉桿構成的正三角承載力結構承擔上部的外腳手架荷載。由于斜拉桿對比斜壓桿而言沒有壓桿穩定性的問題,所以挑拉結構作為懸挑外腳手架的承載力具有較高的承載力,為推薦的懸挑腳手架主承載力結構形式。型鋼挑梁的設置間距同外腳架立桿的柱距,挑梁與結構的連接一般設計成固接,也可設計成鉸接。
3、懸挑腳手架的材料選用
懸挑式外腳手架是一種受力結構較為特殊的腳手架,因此其對材料的力學性能要求較高。一般多選擇型鋼作為搭設材料,且所有的型鋼和鋼絲繩都必須進行質量檢測,確保其不會存在斷絲、繩股斷裂、磨損嚴重、扭結或壓扁等問題;對于螺栓連接件來講,嚴禁使用磨損嚴重、有銹蝕和損壞的螺栓連接件;其他搭設材料,如扣件、安全網等材質,也必須要由技術人員進行檢驗,確定其符合懸挑式外腳手架搭設的技術要求時方可投入使用,禁止采用不滿足受力需求的搭設材料,以保證施工人員的安全以及工程的順利實施。
4、設置懸挑梁的注意事項
懸挑梁與建筑結構連接應采用水平形式,固定在建筑梁板混凝土結構上,水平錨固段應大于懸挑段的1.25倍,與建筑物連接可靠。懸挑梁和建筑物的固定可采用兩道及以上預埋U型圓鋼或螺栓扣環,兩道預埋的扣環應設置在懸挑梁的端部。采用預埋U型圓鋼扣環的,應在懸挑梁調整好位置后用鐵楔從兩不同方向楔緊,并固定。采用預埋U型螺栓扣環的,應在懸挑梁調整好位置后用鐵質壓板雙螺母固定,螺栓絲口外露不應少于3扣。懸挑腳手架的拉索柔性材料僅作安全儲備措施,不得作懸挑結構的受力構件。拉索的預埋U圓鋼拉環宜預埋在建筑物梁底或梁側。U型圓鋼拉環預埋處的混凝土應達到拆模條件時方可懸拉拉索。預埋U型圓鋼扣環、拉環埋入混凝土的錨固長度不應小于30d,并應焊接或綁扎在主筋上。
5、懸挑腳手架的搭設要求
5.1懸挑式外腳手架在搭設時,每段的高度最好控制在18m以內,步距控制在1.8m以內,立桿之間豎向間距控制在1.5m以內,且要求在懸挑承力結構中所有的構件都必須要安全可靠,質量符合技術要求,與建筑主體的連接要確保穩固牢靠。
5.2懸挑腳手架的底層和建筑物的間隙必須封閉防護嚴密,以防墜物。與建筑主體結構的連接應采用剛性連墻件。連墻件間距水平方向不應大于6m,垂直方向不應大于4m。
5.3、懸挑腳手架在下列部位應采取加固措施:架體立面轉角及一字形外架兩端處;架體與塔吊、電梯、物料提升機、卸料平臺等設備需要斷開或開口處;其它特殊部位。
5.4、懸挑腳手架的其他搭設要求,按照落地式腳手架規定執行。
5.5在懸挑承力結構之上搭設的外腳手架的結構安全,包括腳手架的局部穩定與整體穩定,與結構連墻件拉結的間距符合要求等。
5.6分段懸挑搭設的外腳手架不宜超過25m(一般控制在6個樓層高度以內),以減少懸挑承載力結構向建筑結構的傳力,保障建筑結構本身的安全。
5.7盡可能將傳力進行分散,避免局部的受力破壞,以保證懸挑承載力架與結構連接的節點安全。
5.8在選用撐托結合懸挑承載力結構時,應采取措施確保斜于桿與斜壓桿共同下作。
6、結語
總之,現代高層建筑工程施工中,對于一些外部結構不夠規整的建筑工程而言,要想保質保量的完成建筑工程外部結構的施工,就需要根據結構需要搭設不同的懸挑式外腳手架,在此基礎上完成建筑主體的各項施工作業環節。并且通過多次實踐證明,懸挑式外腳手架具有非常大的實踐應用價值,值得在高層建筑施工領域應用推廣。
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