鋼框架預制構(gòu)件外掛架的設計與應用

徐紅偉 張迪 邱寶龍 曹陽 劉婷婷

摘? ? 要：項目采用鋼框架與預制混凝土抗測力外墻板，疊合樓板等多項工業(yè)化部件。在外架的選擇上若選擇傳統(tǒng)鋼管搭設的外掛架。由于本身自重較大，附著在預制構(gòu)件上容易對外葉板造成拉裂等影響，爬架自升體系對整體鋼框架預制外墻產(chǎn)生動荷載較大，對于外墻的整體穩(wěn)定性，以及外墻的垂直度將會產(chǎn)生不利影響，并且由于項目整體樓層較低，采用爬架體系將大大增加項目成本。在項目與省市各方面專家研究探討，并結(jié)合長春某在建工程的第一代外掛架的試驗經(jīng)驗總結(jié)后，項目設計研發(fā)了鋼框架預制構(gòu)件外掛架體系，并應用于項目施工過程中。

關鍵詞：自主研發(fā);鋼框架;預制構(gòu)件;節(jié)能環(huán)保

1? 在建鋼框架預制構(gòu)工程基本概況

吉林某在建項目位于吉林省吉林市豐滿區(qū)濱江南路以北吉豐東路以南城南街以東的區(qū)域，項目占地面積約20911㎡，總建筑面積36570.11㎡，其中1#、2#樓為傳統(tǒng)工藝，3#、5#、6#樓為工業(yè)化，其中應用了PC樓梯，三明治外墻，疊合樓板，F(xiàn)RP飄窗，F(xiàn)RP空調(diào)板，鋼框架預制隔墻板等工業(yè)化部件。項目在規(guī)劃初期，根據(jù)現(xiàn)場外墻情況，對鋼框架預制構(gòu)件進行了拆分，預留現(xiàn)澆段。為了制作方便，通過確定具體各預制板的尺寸，設計外掛架主平臺統(tǒng)一模數(shù)，便于后期的批量制作與生產(chǎn)，前期的不斷優(yōu)化，大大提前了外掛架的使用時間。

2? 工藝優(yōu)點

（1）組裝簡便：配套鋼框架預制體，安拆靈活，如后期有特殊需要，可二次安裝利用。

（2）安全性高：在安裝構(gòu)件時，外防護結(jié)構(gòu)依然存在，避免了因已拆除而存在的極大風險。固定措施牢固，水平防護、豎向防護均已設置，防護高度滿足規(guī)范要求。

（3）適用性廣：采用固定幾個基準版主工作臺，通過抽插方鋼接長工作臺板進行適配，如遇不匹配尺寸的工程，改裝接長工作臺板即可。

（4）降低成本：由于接長工作臺板較主工作臺結(jié)構(gòu)簡單，費用較低，遇不匹配尺寸的工程，改裝接長工作臺板費用更低。

（5）周轉(zhuǎn)率高：主要組成材料不易損壞，周轉(zhuǎn)次數(shù)高，而且均無需改裝也可使用在其他工業(yè)化結(jié)構(gòu)工程上。

3? 設計與制作

（1）外防護三角架體分為四部分。

①支撐架組：采用8#槽鋼拼接焊制，三角形結(jié)構(gòu)，滿焊連接，通過預制墻預留的螺栓孔穿M20螺栓固定好三腳架;槽鋼面上焊接12mm厚鋼板耳與40*60*4立柱通過M14螺栓連接，槽鋼開14mm寬100mm長的長條槽與平臺板通過M12螺栓連接。

②工作臺組：采用墻面外伸800mm寬為外墻施工主工作臺面，工作臺面采用30*50*4方鋼縱橫間距400mm焊接布置作為受力骨架，平臺板為4mm厚花紋鋼板;平臺板采用四角焊接10mm厚鋼板耳開孔通過M12螺栓連接。縱向接長工作臺面寬同主工作臺，工作臺面采用20*40*4方鋼作為受力骨架縱橫焊接間距400mm以內(nèi)均勻布置，三根縱向方鋼骨架延伸至主工作臺，開孔后與主工作臺通過M12螺栓連接。

③護欄組：護欄采用30*30方鋼縱橫焊接，縱向方鋼間距800mm以內(nèi)，橫向方鋼間距700mm，護欄外焊φ1.2鍍鋅鐵網(wǎng)，縱向方鋼與立柱通過M12螺栓連接。

④踢腳板組：做弧形鋼板開孔，與護欄骨架滿焊。

（2）每個三角架結(jié)構(gòu)貼墻設置豎向10mm厚卸荷鋼板尺寸80mm×150mm，每個鋼板連接1根M20普通螺栓。

（3）M20普通螺栓一端通過背板預留洞，使用螺母固定，一端穿過墻體，后同樣使用螺母固定，方便拆卸，螺栓起主要承重作用，螺栓采用透墻孔連接，墻體預留孔徑42mm，距內(nèi)頁板頂皮150mm以上，孔豎向間距750mm，跨窗口處同樣距窗口下頂皮150mm以上。

（4）M20普通螺栓墻外一側(cè)焊接鐵鏈與豎向槽鋼上焊耳相連，焊耳厚度12mm，鐵鏈長度600mm，鐵鏈為直徑φ3.5熟鋼鐵鏈，防止拆卸時螺栓掉落。

（5）支撐架槽鋼水平段內(nèi)外沿滿焊4個拉環(huán)（內(nèi)2外2），內(nèi)側(cè)兩個拉環(huán)需穿透平臺板，拉環(huán)采用φ18圓鋼，圓鋼與槽鋼雙面滿焊，焊縫長度150mm，用于架體的吊裝。

4? 施工工藝流程

5? 施工注意事項

（1）此外防護結(jié)構(gòu)從第三層鋼框架預制墻板施工開始使用，每樓共制作2層，對于1.2m以內(nèi)外掛架可在構(gòu)件吊裝前可把防護架提前安裝在構(gòu)件上一起吊裝，其他外掛架需在層間拆卸后安裝至作業(yè)面。

（2）構(gòu)件進場后，將已經(jīng)拼裝完成的防護架安裝在預制外墻板上。

（3）防護架隨構(gòu)件同時起吊安裝在施工樓層。

（4）待上層預制外墻板進場后，將下層外墻上的防護架用塔機吊運拆除，并安裝在新進場的外墻板上，同下層外墻板同時吊裝上施工樓層，后期均按此循環(huán)流水施工。

6? 結(jié)束語

在工業(yè)化項目引領傳統(tǒng)項目改革的新時代，工業(yè)化項目的日益增加，致使傳統(tǒng)工藝的改革面臨新的挑戰(zhàn)，如何在減少成本的同時加快新工藝的使用變得尤為重要。鋼框架預制外掛架的使用就是其中典型的成功案例，多數(shù)的外掛架在最初選擇固定模數(shù)時就保證了它整體的重復利用效率，多個工業(yè)化項目多次利用，大大降低項目在外架方面的成本支出。

參考文獻：

[1] 管宇，周天華，吳函恒.多高層鋼框架-預制混凝土抗側(cè)力墻裝配式結(jié)構(gòu)豎向受力性能研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2014（13）：64～71.

[2] 張曉勇，孫曉陽，陳華等.預制全裝配式框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠化生產(chǎn)技術(shù)[J].建筑施工，2012（3）：206～207.