高層建築型鋼懸挑腳手架構造措施

2022-05-11 16:02:46 字數 3972 閱讀 7612

南通巨集亞建設工程****盧曉麗

[摘要]:高層懸挑腳手架設定

[關鍵詞] :型鋼懸挑腳手架方案連牆件特殊部位

近幾年來我公司承建高層建築日趨增多,懸挑腳手架在建築施工中的應用越來越廣泛。相對於落地式鋼管腳手架,懸挑式腳手架具有投入低、周轉快、節約工期等優點。懸挑腳手架施工方案是否完整、合理、可靠,是否能正確指導施工人員製作、安裝、搭設懸挑腳手架,是確保架體安全的重要因素之一。

根據《危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法》,懸挑腳手架必須編制專項施工方案。方案主要編制依據有《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》jgj130-2001(以下簡稱jgj130-2001規範)、《建築施工安全檢查標準》jgj59-99、《鋼結構設計規範》gb50017-2003,個別地區還有相應的地方標準等。方案應有設計計算書(包括對架體整體穩定性、支撐桿件的受力計算),有針對性較強的、較具體的搭設、維護及拆除等安全技術措施,並應有平面、立面圖以及節點詳圖。

針對在兩次安全檢查中發現的在施工方案編制、審核和搭設使用中遇到的問題與廣大同行**。

1.方案中存在的問題

1.1目前檢查中發現很多任務地懸挑外架的方案編制中常有遺漏專案,編制內容不全面,如缺陽角、陽台、樓梯、電梯等特殊部位布置和計算。方案不能指導和應用於現場,方案成廢紙一張。

型鋼懸挑外架的現場搭設情況與專項方案設計出入較大,成了「說一套、做一套」;專項方案中有標準節點的設計,但缺少特殊性部位的設計;方案有總體外架的構造做法,但無型鋼懸挑梁和預埋件的具體平面布置。因此在現場操作中,基本為作業人員現場臨場發揮,預埋件的平面位置布置較隨意,精度較差,從而造成外架搭設的不規範,存在安全隱患也就較多。

因此懸挑外架的專項方案應詳細,對整體外架的型鋼梁及預埋件的平面布置應具體,並有設計圖。現場管理人員應在外架搭設前對作業班組進行技術交底,在預埋件埋設期間,重點檢查預埋件的平面位置、構造設定是否安全可靠。

型鋼懸挑外架經驗收合格後投入使用,對各使用班組應進行交底,明確懸挑架的使用範圍、荷載限值。如禁止在架體上推車、在架體上拉結吊裝纜繩、利用架體吊運物料、物料平台與架體相連線、任意拆除架體結構件或連牆件、拆除或移動架體上安全防護設施、利用架體支頂模板及其它影響架體安全的作業。

1.2關於搭設高度

目前懸挑腳手架施工方案編制的主要依據是jgj130-2001規範,該規範對懸挑腳手架並沒有限高的規定,而各省的規定做法不盡相同, 建議每道型鋼支承架上部的腳手架搭設高度不宜大於24m。

方案編制時一般先根據經驗初步擬定每段懸挑腳手架的高度及各項引數,再核算外腳手架本身的力學效能,如不能通過驗算,再逐個調整引數,繼續驗算直至強度、剛度、穩定性、節點強度等各項要求均滿足。

編制時應考慮風荷載的影響。對於高層建築而言,風荷載是重要的水平荷載,是使結構產生內力和位移的重要因素。對於外腳手架也不例外,隨著高度的增加,風荷載的作用會逐漸增大。

在立桿的穩定性驗算中,對於基本風壓較大的地區,由風組合為控制組合,因此在分段懸挑時,應使上一步懸挑高度小於下一步的,確保立桿的穩定性。

1.3關於鋼管壁厚

在jgj130-2001規範中,腳手架鋼管列出了兩種規格:外徑48mm、壁厚3.5mm和外徑51mm、壁厚3.

0mm,推薦採用3.5mm的鋼管,逐步淘汰3.0mm的鋼管。

目前我國建築市場鋼管和扣件採用租賃方式,市場租賃到的鋼管壁厚多為3.0mm~3.2mm,達不到規範要求的3.

5mm。並且材料經多次周轉使用後,鋼管鏽蝕使壁厚減薄,鋼管慣性矩還要減少。因此建議在編制方案時對材料壁厚進行折減,外徑48mm、壁厚3.

5mm的鋼管,按實際購買或租賃鋼管厚度計算,以確保安全。

1.4關於懸挑梁的截面選型

懸挑腳手架應採用型鋼製作的懸挑梁、懸挑桁架或附著式鋼三角架,不得採用普通腳手鋼管。目前懸挑樑多採用普通工字鋼或槽鋼,由於普通工字鋼具有雙軸對稱截面,受力明確,傳力直接,得到廣泛使用。建議用普通工字鋼比較合理.

對於型鋼梁型號規格的選擇,一般僅選擇危險性較大的有代表性的幾根梁進行驗算,通常選擇凸陽台、陽角、飄窗等懸挑長度較長處。實際上,在建築物的陽角處,雖然型鋼梁懸挑長度並不是最長的,但此處是兩側立桿的交匯點,其承受的荷載是最大的,且不易固定。但很多方案編制人員忽略了此處的計算,仍按普通位置設定,造成一定的安全隱患。

陽台處,轉角特別是陽角等特殊部位應根據現場實際情況採取加強措施,並且在專項方案中應有驗算和構造詳圖。

1.5關於斜拉鋼絲繩

在懸挑腳手架施工中發現乙個現象:相同高度的住宅樓,不同施工單位在同一高度懸挑,懸挑高度相同,均採用普通工字鋼懸挑、鋼絲繩斜拉方式,採用的工字鋼規格卻不同,有i14、i16、i18,個別陽台部位採用i22a。相差如此之大,究其原因,是各施工單位對鋼絲繩是否考慮受力的理解不一樣。

懸挑腳手架按其受力型式分為斜撐式、懸臂式、斜拉式,目前使用最多的是斜拉式懸挑架,即普通型鋼懸挑、鋼絲繩斜拉。而鋼絲繩是否受力,直接影響到受力模型,也直接影響到型鋼梁的選擇。如果鋼絲繩按受力考慮,則型鋼梁的力學模型為簡支結構(前端錨固點不考慮受力);如果不考慮鋼絲繩受力,僅作為一種安全儲備,則型鋼梁的力學模型為懸挑結構。

兩種力學模型的計算簡圖見圖1。

圖1 斜拉式懸挑架計算簡圖

多數專家的意見是鋼絲繩作為柔性材料,承擔荷載的多少不易確定,計算時應按以下兩種情況共同確定型鋼與鋼絲繩的規格:一是型鋼梁完全受力,鋼絲繩不考慮受力,僅作為一種安全儲備,按懸挑結構核算型鋼的承載能力,從而選擇型鋼;二是鋼絲繩完全受力,以鋼絲繩的破斷拉力作為極限荷載,按簡支結構核算鋼絲繩的承載能力,從而選擇鋼絲繩。鋼絲繩等柔性材料不得作為懸挑結構的受拉桿件,只能作為抗變形拉繩。

但腳手架的專業搭設人員則認為鋼絲繩是可以受力的,並且腳手架的大部分荷載是由鋼絲繩來承擔的,計算模型按懸挑結構考慮與實際並不相符。

在斜拉式懸挑腳手架搭設和使用過程中,鋼絲繩雖已受力,但各繩張緊程度並不一致,說明各繩受力的大小不一樣。如果按簡支結構作為計算模型,以鋼絲繩的破斷拉力作為極限荷載,這樣選擇的型鋼偏小;但如果完全按懸挑結構計算,選擇的型鋼則很大,造成了很大的浪費。能否將兩種模型進行綜合,考慮型鋼梁和鋼絲繩各承擔一部分荷載,使方案安全經濟?

可以考慮對鋼絲繩的極限荷載進行折減,如折減30%~40%,以確保安全,這還需要進行試驗測定。建議:特殊部位可考慮鋼絲繩受力(懸挑長度2m以內),考慮鋼絲繩受力,必須使用20以上的花籃螺栓,適時調整鋼絲繩鬆緊,並採取側角構造措施。

1.6關於型鋼梁的固定

型鋼梁與主體混凝土結構的固定可採用預埋螺栓固定、鋼筋拉環錨固,不得採用扣件連線,連線強度應經計算確定,見下圖所示。

當採用鋼筋拉環錨固時,拉環應錨入樓板30d,並壓在樓板下層鋼筋下面。如不能保證鋼筋的混凝土保護層厚度,也可以將拉環壓在樓板下層鋼筋上面,同時在拉環上部兩側各附加兩根直徑14~16的鋼筋,長度為2m,並與樓板鋼筋綁紮牢固,以確保拉環不會從混凝土樓板中拔出。

採用型鋼懸挑梁的方式,型鋼梁與建築物連線必須可靠,聯結方法可採用預埋筋和預埋u型螺栓,當採用螺栓聯結時,應不少於兩道的預埋u型螺栓與壓板採用雙螺母固定,螺桿露出螺母應不少於3扣。連線強度應經計算確定。

a) 預埋螺栓固定b)鋼筋拉環錨固(拉環壓在樓板下層鋼筋下面)

目前現場一般採用預埋筋的做法,根據計算一般採用預埋φ18-φ20圓鋼即可滿足要求,懸挑樑應設定兩道預埋筋,末端預埋筋為受力筋,距建築外沿處的預埋筋為定位筋。懸挑梁的末端受力為受拉,因此受力筋應採用未經冷拉處理的ⅰ級圓鋼。預埋筋採用兩段埋設,以便安裝型鋼梁,型鋼挑樑安裝定位後,兩根預埋筋進行單面搭接焊,焊長為10d。

c) 鋼筋拉環錨固(拉環壓在樓板下層鋼筋上面d) 鋼筋拉環大樣

對預埋筋的受力驗算一般都能滿足要求,但對於樓板厚度較小的應驗算預埋筋與結構樓板之間的承載力。在預埋筋放置樓板筋上時應加強配筋錨固措施,宜增配2φ14-16筋,長度2m。當預埋錨筋處的樓板面無負筋時,應增設φ10@200×200鋼筋網片2m見方,且應與周邊的樓板負筋連線在一起。

如下圖所示。

1.7關於連牆件的設定

jgj130-2001規範規定,連牆件宜靠近主節點設定,偏離主節點的距離不應大於300mm,在實際施工中並不易實現。施工方案一般按兩步三跨或兩步兩跨設定,腳手架的步距一般為1.5m~1.

8m,為了方便施工人員行走,通常採用1.8m,由於層高很難與步距的整數倍匹配,因此連牆件的位置有可能會在洞口等無法設定的地方。編制人員在計算時應考慮此問題,避免出現無法固定的情況,給架體的穩定帶來隱患。

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