發布時間：2020-03-19所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：為避免在裝配式建筑外墻預留洞口，同時考慮到型鋼的重復利用和施工安全性，在裝配式建筑施工過程中采用了新型的可調節懸掛外腳手架。該懸掛式外腳手架的拉桿部分考慮到不同懸挑型鋼長度的影響，其上拉桿用附墻角度調節件連接，可避免強行彎折上拉桿;懸
摘要：為避免在裝配式建筑外墻預留洞口，同時考慮到型鋼的重復利用和施工安全性，在裝配式建筑施工過程中采用了新型的可調節懸掛外腳手架。該懸掛式外腳手架的拉桿部分考慮到不同懸挑型鋼長度的影響，其上拉桿用附墻角度調節件連接，可避免強行彎折上拉桿;懸挑型鋼部分則由原來的單一工字鋼變為雙槽鋼和工字鋼結合的形式，通過雙槽鋼和工字鋼上的預留螺栓孔調節懸挑型鋼長度，加大了適用范圍，保證了重復使用率。
關鍵詞：裝配式建筑;可調節懸掛外腳手架;設計;施工
1工程概況
浙江省寧波市奉化區長汀村商住地塊項目的一期工程，總建筑面積約160000m2，地下1層，包括合院區，高層區G01#、G02#、G03#、G04#、G05#、G06#、G07#樓及其配套公建，其中G01#、G02#、G07#屬于裝配式建筑。G01#、G02#地上17層，G07#地上24層，剪力墻結構，除底層和頂層外其余均為標準層，層高3m，所有標準層包含裝配式外墻、疊合板、樓梯及局部梁等(圖1)。
2外腳手架對比分析
目前高層建筑中，常用的外腳手架有普通型鋼懸挑、花籃拉桿式懸挑2種類型。普通型鋼懸挑，不但要在裝配式外墻預留洞口，同時需要在裝配式疊合板上放置埋件，給施工帶來了諸多不便;花籃拉桿式懸挑，型鋼長度根據不同樓層高度進行定制，規格繁多，同時碰到上陽臺等外凸構件，需對上拉桿進行現場彎折，增加了安全隱患。本工程G01#、G02#、G07#四周均為裝配式外墻和梁，樓層內除電梯井等外均為疊合板，為了避免上述問題，采用可調節懸掛型外腳手架(圖2)。
可調節懸挑型外腳手架，由上拉桿、下拉桿、花籃螺栓、可調節型鋼以及端板等組成。拉桿部分考慮到不同懸挑型鋼長度的影響，上拉桿與附墻角度調節件連接，然后附墻角度調節件與建筑結構連接，保證上拉桿的形式不受型鋼長度影響。懸挑型鋼部分由原來的單一工字鋼變為雙槽鋼和工字鋼結合的形式，通過雙槽鋼和工字鋼上的預留螺栓孔調節懸挑型鋼長度，加大適用范圍，保證重復使用率。
3可調節懸挑腳手架設計與計算
3.1可調節懸挑腳手架設計
根據項目對懸挑主梁的長度要求，設計可調節的懸挑主梁長度覆蓋范圍需不小于1.25m，JGJ130—2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范中》條文6.10.2～6.10.5中說明懸挑鋼梁長度一般情況下不超過2m。為了保證本工程的調節范圍及考慮后續工程常見規格范圍，雙槽鋼長度設計為1.30mm，工字鋼長度為1.25m。工字鋼為16#工字鋼，在工字鋼靠近建筑結構的一端距離端部50mm位置開設直徑為12mm的螺栓孔，其中上下翼緣和腹板均開2個，縱向間隔150mm處開設相同的孔，上下翼緣螺栓孔距離翼緣邊緣18mm，腹板螺栓孔為上下對稱布置，間距為60mm。雙槽鋼從距端部50mm位置開設與工字鋼螺栓孔對應的螺栓孔，在雙槽鋼上沿長度方向間隔150mm全長布置。工字鋼與雙槽鋼之間通過直徑為10mm的5.6級普通螺栓連接，工字鋼和雙槽鋼的鋼材編號為Q235B。
拉桿采用直徑為22mm的鋼拉桿，鋼材編號為Q235B。花籃螺栓總長度為600mm，其可調節范圍為50～450mm，其中50mm為上下拉桿端部的最短設計距離，450mm為相應的最長設計距離。因為涉及到錨固在墻內和墻外等區別的影響，附墻角度調節件貼著墻部分的長度依項目實際情況加工制作，其折角大小通過懸挑型鋼長度大致計算即可。
懸挑型鋼和拉桿錨固用螺栓均采用直徑為22mm的5.6級普通螺栓，型鋼錨固端使用2個，1根拉桿對應1個。
3.2懸挑型鋼計算
通過品茗安全驗算軟件，外立桿傳遞給型鋼梁上的設計值為11.274kN。出于安全考慮，將內立桿傳遞給懸挑型鋼的荷載調整為與外立桿傳遞給懸挑型鋼的荷載相等，即內外立桿設計值取11.274kN。可調節的型鋼懸挑腳手架的型鋼截面由2種規格組成，其截面組合類型有3種形式(圖3)。
根據可調節型鋼懸挑腳手架的工作原理可知，當懸挑型鋼的調節長度不一樣時，懸挑型鋼不同截面類型的長度區間范圍是不一樣的。參考DGJ32/J121—2011《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術規程》，本文選取了3種具有代表性長度的懸挑型鋼，分別為1250、1700mm和2150mm，它們分別代表單拉桿最短懸挑長度、單拉桿臨界懸挑長度和雙拉桿常規懸挑長度。通過結構受力計算，驗算這3種情況下型鋼的受力狀態，驗證裝置的安全可靠性。為了便于計算，將向外擴大口雙槽鋼的截面進行簡化處理(圖4)。
雙槽鋼簡化處理過后，對3種型鋼截面組合類型對應的截面特性進行查表和計算(表1)。
3種情況下，靠近外立桿的拉桿連接點與懸臂端的距離為300mm;使用雙拉桿時，內拉桿與外拉桿在懸挑型鋼上的距離為800mm，樓層層高取3000mm。
通過結構力學求解器建立3種情況下的受力分析模型(圖5)。默認型鋼錨固點和拉桿錨固點的距離為層高，拉桿錨固點和型鋼上拉結點豎直方向距離取2850mm。在可調節懸挑型鋼這一構件中需要驗算的內容包括：抗剪驗算、強度驗算和撓度驗算等。拉桿與型鋼連接部分可以通過增大連接板、連接焊縫等一系列措施保證連接可靠。
通過力學計算，這種組合式的懸挑型鋼構件的抗剪承載力、強度、撓度、壓彎強度、壓彎穩定及螺栓連接均滿足安全要求，結構安全可靠，保證了結構的安全正常使用。
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4施工要求
4.1施工流程
施工準備→預埋套管→安裝可調節型鋼→安裝拉桿→檢查驗收
4.2施工準備
通過施工現場條件預先設計腳手架的搭設參數，保證了腳手架和懸挑梁搭設安全可靠;然后通過現場需求和排布規則進行平面排布;排布完成后通過BIM模型進行演示，特別是陰陽角、飄窗等特殊部位，避免出現問題(圖6)。
4.3預埋套管
本工程為裝配式建筑，需在構件生產前提供準確的預埋部位。預埋鐵管規格為φ30mm，根據墻厚等確定預埋鐵管長度;控制預埋鐵管中心線距板底80mm左右，盡量保持所有預埋鐵管處于同一水平面上;預埋鐵管水平間距由2根焊接鋼筋控制，并與型鋼端板上的開孔間距保持一致;預埋鐵管應采取可靠的方式充分固定，防止在混凝土澆搗時發生位移(圖7)。
4.4安裝可調節型鋼
待混凝土達到一定強度(≥75%設計強度)后方可進行懸挑型鋼安裝。安裝前，預先調整型鋼的長度，且必須由下層腳手架進行有效支撐;穿墻螺桿規格為M22，8.8級高強螺栓，長度根據墻厚(梁厚、柱厚)、墊片厚度、螺母厚度等進行確定，保證安裝完畢后外露絲扣不少于3扣;采用雙螺母進行防松動處理，螺母規格與M22螺桿相配套;墊片規格為60mm×60mm×8mm，材質為Q235-A;懸挑長度≤1800mm，只需設置單拉桿;1800mm<懸挑長度≤3000mm，必須設置雙拉桿。
4.5安裝拉桿
待混凝土達到一定強度(≥75%設計強度)后方可安裝拉桿，上拉桿通過附墻角度調節件進行調節;安裝拉桿前，在懸挑型鋼上搭設的腳手架高度不宜超過6m;在拉桿安裝完畢后方可撤除支撐懸挑型鋼的下部腳手架上的支撐構件;穿墻螺桿規格為M22，8.8級高強螺栓，長度根據墻厚(梁厚、柱厚)、墊片厚度、螺母厚度等進行確定，保證安裝完畢后外露絲扣不少于3扣且不小于10mm;采用雙螺母進行防松動處理，螺母規格與M22螺桿相配套;墊片規格為60mm×60mm×8mm，材質為Q235-A。鋼筋拉桿的水平夾角應不小于45°。
5結語
可調節懸掛腳手架通過在寧波市奉化區長汀村商住地塊項目的一期工程成功應用，達到了以下效果：
1)有效避免了在裝配式外墻預留洞口和疊合板上預埋螺栓等，減少勞動力，避免了材料浪費，有效防止外墻滲漏，便于室內裝修和外墻施工。
2)通過在型鋼上設置調節裝置，減少型鋼長度規格，能適用各種層高和陰陽角部位，提高了重復使用率。
3)在上拉桿設置附墻角度調節件，防止在施工現場對上拉桿進行強行彎折，確保施工現場安全。
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