新型懸挑腳手架立桿移動定位關鍵技術研究

趙紹凱 周懷東 王 甲 王 勛 張 宇

外墻腳手架立桿固定在上拉式短肢懸挑型鋼上的常規做法是，在成品懸挑型鋼上的固定位置，焊接一定長度的圓鋼作為定位桿，將外墻腳手架立桿套在焊接的定位桿上。這種做法不利于調整位置，難以進行腳手架的周轉使用，容易浪費材料。因此，提高懸挑型鋼的工藝適應性迫在眉睫。

本文通過研究上拉式短肢腳手架的固定定位，形成一套切實可行的懸挑型鋼工藝適應性調整方案，制作一個移動定位組件，提高外墻腳手架立桿移動定位的靈活性，使其能夠在同類項目之間周轉使用。

經過實踐檢驗，此方案應用效果顯著，能夠有效地解決立桿移動定位問題，在提升項目的經濟、環保和社會效益的同時，為其它同類項目做出示范。

1 項目概況

項目位于山西省晉中市榆次區新建北路與文津街交叉口西北角，總建筑面積為35 萬m2，包括18 棟住宅樓、1 個入口門樓、1 個垃圾站、2 層地下車庫及1 所幼兒園。其中：1#樓為公租房，地下1 層、地上20 層；2#～18#樓為商品房，地下2 層、地上20 層。結構類型均為框架剪力墻結構。1#～18#樓外架均部采用上拉式短肢懸挑腳手架進行施工，該懸挑結構是將外墻腳手架支承在由型鋼及斜拉桿組成的結構上。

2 移動定位組件設計

目前，外墻腳手架固定在上拉式短肢懸挑結構上的常規做法為：在成品懸挑型鋼上的固定位置焊接一定長度的Φ25 mm 圓鋼作為定位桿，將外墻腳手架立桿套在焊接的定位桿上[1]。上拉式短肢懸挑腳手架固定形式，如圖1、圖2 所示。雖然采用焊接定位桿的方式施工比較簡便，但定位桿經過焊接后位置固定，若要調整需將其切斷后重新焊接，這樣不利于外墻腳手架間距和位置的調整以及項目的周轉使用，造成材料浪費。

圖1 上拉式短肢懸挑腳手架固定形式（來源：作者自攝）

圖2 焊接后的圓鋼定位桿（來源：作者自攝）

針對常規上拉式短肢懸挑型鋼上固定定位桿的缺點，考慮到定位、市場和材料利用等需求，制作一個移動定位組件，替換常規上拉式短肢懸挑型鋼定位桿，使腳手架立桿通過移動定位組件加固[2]。首先，用4 mm 厚的鋼板制作適用于懸挑型鋼尺寸的上、下夾片，并在上、下夾片上預留螺栓孔。其次，在上夾片上焊接一定長度的空心鋼圓筒。最后，用螺栓、墊片和配套的定位卡把上、下夾片固定在懸挑型鋼上，并將外墻腳手架內立桿套在空心鋼圓筒上進行定位。移動定位組件的構造及其安裝位置，如圖3、圖4所示。

圖3 移動定位組件構造（來源：作者自繪）

圖4 移動定位組件安裝圖（來源：作者自繪）

3 上拉式短肢腳手架立桿移動定位技術的施工工藝

上拉式短肢腳手架立桿移動定位技術施工工藝流程：施工準備—安裝懸挑型鋼—加工和安裝移動定位組件—搭設上部架體—安裝斜拉桿—安裝鋼板網及組織聯合驗收—拆除架體及固定裝置—拆除懸挑型鋼。

3.1 施工準備

在施工前，要熟悉項目的建筑和結構施工圖紙，設計腳手架體的分段高度、懸挑型鋼的縱向間距和材料的類型，計算材料的數量。若發現建筑物節點造型與腳手架有沖突時，應及時協調和解決。繪制上拉式短肢懸挑腳手布置的平面圖和剖面圖，作為后續施工的參照。

3.2 安裝懸挑型鋼

首先，預埋螺栓套管。在施工結構剪力墻和結構梁模板時，應根據懸挑型鋼平面布置圖埋設直徑25 mm 的鋼螺栓套管，埋設位置為樓面標高以下200 mm 的邊梁或剪力墻上[3]。鋼螺栓套管預埋，如圖5 所示。

圖5 鋼螺栓套管預埋（來源：作者自攝）

其次，安裝高強螺桿和雙螺母。根據混凝土表面油漆標識找出預埋套管的位置，并核對是否正確，若套管位置錯誤則需要處理后再進行安裝。混凝土強度達到1.5 MPa 或規定強度后，拆除外側模板，安裝直徑27 mm、長350 mm 的高強螺桿，并用雙螺母固定，如圖6 所示。

圖6 安裝高強螺桿和雙螺母（來源：作者自攝）

最后，安裝懸挑型鋼。根據預埋件的安裝位置，將懸挑型鋼分別布置于懸挑層的各個部位，如圖7 所示。

圖7 懸挑型鋼安裝（來源：作者自攝）

3.3 加工和安裝移動定位組件

3.3.1 操作要點

首先，要選擇有相應資質的專業鋼結構生產廠家，進行鋼板的切割、加工與焊接及螺栓制作。其次，按照施工方案采購型鋼和鋼筋，并制作花籃拉桿。最后，對施工現場的各級管理人員和施工人員進行安全技術交底。

3.3.2 加工移動定位組件

加工移動定位組件需要選擇具有相應需要資質的專業鋼結構生產廠家，要求其嚴格按照鋼結構相關規范進行生產，在進場時提供合格證等質量證明文件。移動定位組件具體加工流程如下：

1）選擇和切割鋼板。鋼板材料用Q235 鋼材。按照尺寸要求制作上夾片、下夾片、定位卡和空心鋼圓筒，上夾片尺寸為150 mm×50 mm×4 mm，下夾片尺寸為70 mm×50 mm×4 mm，定位卡尺寸為80 mm×50 mm×2 mm，空心鋼圓筒直徑32 mm、壁厚2 mm、高度為180 mm。切割鋼板前應先定位劃線，切割時要保證鋼板邊緣線平整和順直。切割完成后，用角磨機將鋼板四周的毛邊打磨光滑，并按圖紙大樣尺寸進行開孔和彎折[4]。鋼板四角應打磨成圓角，防止安裝時發生意外。

2）加工螺栓。M10 螺栓直徑為10 mm，長度為40 mm。螺帽采用加強螺帽，與螺栓相匹配。

3）焊接。首先，對加工完成的半成品進行探傷檢測。其次，使空心鋼圓筒垂直于鋼板上夾片，定位好后進行點焊固定。最后，確認位置正確且垂直于底板后開始施焊，施焊時要注意表面的平整度。

4）打磨和上漆。焊接完成后，要先用角磨機將固定裝置凸出的焊斑等打磨平整并及時清除粉塵，再按要求涂刷2 遍防銹漆。

3.3.3 安裝移動定位組件

結合主樓外部輪廓和懸挑型鋼的長度，調整立桿位置，滿足外墻腳手架搭設要求后進行定位標記，并利用螺栓和定位卡將移動定位桿裝置緊固在懸挑型鋼上[5]。移動定位桿定位，如圖8 所示。

圖8 移動定位桿定位（來源：作者自繪）

3.4 搭設上部架體

移動定位組件全部安裝完成后，開始搭設外墻腳手架，嚴格按照施工方案及規范要求搭設架體，如圖9 所示。逐層搭設架體，隨搭隨進行連墻附著，確保架體的安全性和穩定性[6]。搭設完成后需對腳手架進行檢查，以保證施工現場安全。

圖9 外墻腳手架安裝圖（來源：作者自繪）

3.5 安裝斜拉桿

在澆筑懸挑層上1 層的混凝土前，需要將斜拉桿上端拉接點的預埋件布置到位，具體安裝流程如下：第1，參照雙螺栓套筒預埋方法預埋斜拉桿套筒。當工字鋼長度大于1800 mm 時，設置2 根鋼拉桿斜拉。第2，外側模拆除后，將雙耳拉環扭入安裝于建筑結構內部的預埋件。第3，待混凝土強度達到規定要求后，連接上、下拉桿，并將其調節至合適的受力狀態。斜拉桿安裝，如圖10 所示。

圖10 斜拉桿安裝（來源：作者自攝）

3.6 安裝鋼板網及聯合驗收

將腳手架通過洞口與外墻連接，對于無洞口的山墻部位，需要現場預埋聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）管，后期增加鋼管以抱墻的方式固定。外架搭設完成后，安裝和固定鋼板網，自檢合格后組織聯合驗收。

3.7 拆除架體及固定裝置

3.7.1 拆除流程

在拆除架體及固定裝置的過程中，應嚴格遵循“由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆”的順序進行拆除。懸挑式腳手架拆除順序：水平大防護（欄桿—防護板—鋼管—懸挑型鋼）—安全網—踢腳板—鋼板網—護身欄桿—剪刀撐—斜撐—小橫桿—大橫桿—立桿—連墻桿。待上排腳手架全部拆除后，方能拆除懸挑腳手架的懸挑型鋼和上拉式拉桿。

3.7.2 桿件拆除注意事項

桿件拆除需要注意以下幾點：

1）在拆除過程中，拆架人員必須系好安全帶，安全管理人員需進行旁站。

2）拆除立桿時，要先抱住立桿再松開對接扣件，然后將立桿拔出，平放下一步架管上，最后取出扣件。扣件松開后，應該立即拆除立桿。若一名拆除人員無法獨立完成拆除工作時，則應由兩人或多人合作拆除，保證拆除安全。

3）拆除大橫桿、剪刀撐和斜撐時，要先拆除中間對接扣件，確保中間牢固后解開端頭，剪刀撐和斜撐只能在拆除層上進行拆除，不得一次全部拆除。

4）對于所有的連墻桿和卸荷鋼絲繩，應該隨腳手架逐層拆除，嚴禁將連墻桿整層或數層拆除之后再拆除腳手架。

5）當腳手架拆除至下部最后一根長鋼管時，應先在適當位置搭臨時拋撐或拉結加固，再拆除連墻桿。

6）為確保施工安全，拆除的鋼管應自上而下傳遞或使用垂直運輸工具運至地面，不得高空拋擲。

7）松開的扣件應及時拆除，并妥善放置，不得高空拋擲。

8）在拆除過程中，不得中途換人。若必須換人，則要將拆除情況交接清楚。

9）拆除腳手架要由專人統一指揮，上下呼應、動作協調。當解開與另一個拆除人員有關的結扣時，應先通知對方，防止墜落。

3.8 拆除懸挑型鋼

拆除懸挑梁時，應利用下部外架或者吊籃來拆除懸挑梁和螺栓，同時使用塔式起重機或汽車起重機配合拆卸吊裝。

4 結語

上拉式短肢懸挑式腳手架的外墻腳手架立桿，采用組裝式可周轉和可調節的移動定位組件安裝和固定。此腳手架可以重復利用，施工方法新穎、操作簡單、施工難度小、工期短且經濟效益良好，能夠有效提高工程施工質量，增強企業信譽，產生良好的社會效益。