組合式型鋼支承架在懸挑腳手架中的應(yīng)用

上海南匯建工建設(shè)（集團(tuán)）有限公司 上海 201399

1 工程概況

印象春城六街坊工程位于上海市浦東新區(qū)周浦鎮(zhèn)23#地塊，總建筑面積91 290 m2，主要有A、B、C、D的4 幢商務(wù)樓和E、F的2 幢沿街商業(yè)樓組成。其中商務(wù)樓A、B、C為15 層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，檐口高度71 m；商務(wù)樓D為14 層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，檐口高度66.5 m；商業(yè)樓E、F為2 層框架結(jié)構(gòu)，檐口高度10 m。

商務(wù)樓A、B、C、D從第4層起擬采用懸挑腳手架，分別在第4、第8、第12層懸挑，共有3 挑。其中商務(wù)樓A、B、C每挑搭設(shè)10 排腳手架，搭設(shè)高度至72 m，商務(wù)樓D第1、2挑每挑搭設(shè)10 排腳手架，第3挑搭設(shè)8 排腳手架，搭設(shè)高度至68.4 m。

2 組合式型鋼支承架構(gòu)造與特點(diǎn)

2.1 構(gòu)造情況

本工程采用的組合式型鋼支承架是一種實(shí)用新型技術(shù)創(chuàng)新，其構(gòu)造由以下幾部分組成（圖1）。

（a）懸挑鋼梁：采用16#工字型鋼，非轉(zhuǎn)角處長度為1.7 m，4 個(gè)轉(zhuǎn)角處及東西山墻的挑陽臺(tái)旁邊兩側(cè)各2 根長度為2.7 m。在距鋼梁端頭0.15 m和1.2 m處各焊接1 根長150 mmΦ25 mm圓鋼作為立桿固定附件，在距端頭0.3 m處焊1 塊耳板連接拉桿用。連著墻的一端用1 塊尺寸為270 mm×170 mm×12 mm的連接錨板焊接，螺栓布置見圖2，錨板與主體結(jié)構(gòu)（混凝土梁板）采用2 根M24高強(qiáng)螺栓固定；

圖1 組合式型鋼支承架剖面構(gòu)造（非轉(zhuǎn)角處）

圖2 螺栓布置

（b）懸挑鋼梁設(shè)置加強(qiáng)肋，加強(qiáng)肋厚度10 mm，設(shè)置在立桿、拉桿等位置；

（c）在轉(zhuǎn)角處，由于懸挑鋼梁側(cè)向剛度較弱，故考慮采用18#工字型鋼作為懸挑鋼梁，且增加1 根16#工字鋼作為斜撐；

（d）拉桿：采用M24螺桿，一般長度為4 488 mm，中間設(shè)置花籃螺栓可作調(diào)節(jié)螺桿拉力，在拉桿下端焊接1 塊與懸挑鋼梁上的耳板連接的下耳板，用M24高強(qiáng)螺栓固定（圖3），在拉桿上端焊接1 塊耳板與主體結(jié)構(gòu)（上一層混凝土梁板）連接，也用M24高強(qiáng)螺栓固定；

圖3 拉桿下耳板與鋼梁耳板連接實(shí)景

（e）為增強(qiáng)水平剛度，轉(zhuǎn)角處位置必須設(shè)置水平斜撐；

（f）所有連接板、耳板與懸挑鋼梁焊縫必須周邊圍焊，焊縫飽滿，沒有起弧、劃弧引起的焊口缺陷。

2.2 特點(diǎn)分析

（a）節(jié)約材料：傳統(tǒng)的懸挑方式一般采用1 根較長（約4 m）的工字型鋼，一端用U形鋼筋拉環(huán)或預(yù)埋螺栓錨固在混凝土梁板上，另一端挑出，錨固長度一般不小于懸挑長度的1.25 倍，而組合式型鋼支承架懸挑鋼梁長度只需懸挑端的長度約1.7 m，可節(jié)約鋼梁材料1 倍以上。

（b）安拆方便：相比于傳統(tǒng)做法[1]，組合式型鋼支承架懸挑工字鋼梁采用2 根高強(qiáng)螺栓穿過預(yù)留孔與混凝土梁板固定，安拆極其方便。

（c）對(duì)施工影響小：傳統(tǒng)做法是將錨固端放置于樓面上，對(duì)樓層施工和材料運(yùn)輸有一定影響，也帶來一定的安全隱患。而且，砌墻時(shí)由于挑出端的預(yù)留洞口較大，需要在鋼梁拆除后補(bǔ)砌修補(bǔ)，極易產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。而采用組合式型鋼支承架則不會(huì)產(chǎn)生以上問題。

（d）定型化加工：組合式型鋼支承架均采用場(chǎng)外定型化加工，減少了場(chǎng)內(nèi)加工的麻煩，可節(jié)省時(shí)間。

（e）拉桿長度可調(diào)節(jié)：由于預(yù)留孔位置事先已確定，事先加工的拉桿安裝時(shí)長度可能有出入，則可通過中間的花籃螺栓調(diào)節(jié)，保證拉桿作用。

3 安裝工藝流程

預(yù)留穿墻螺栓孔→安放及固定懸挑鋼梁→轉(zhuǎn)角處加封頭梁和斜撐→安裝拉桿→搭設(shè)腳手架

4 安裝施工要點(diǎn)

4.1 安放預(yù)埋套管[2-5]

（a）預(yù)埋套管采用Φ30 mm給水管（普通套管容易破碎和變形）。

（b）在安裝好的梁（板）模板上開孔，將套管穿過模板孔，兩側(cè)各留長20～30 mm。

（c）將預(yù)埋套管與梁內(nèi)鋼筋綁扎固定。

4.2 懸挑鋼梁安裝

（a）本工程由于外墻要安裝幕墻，需留出一定的操作空間，故考慮將內(nèi)立桿距外墻500 mm。

（b）懸挑鋼梁縱向間距（即立桿縱距）1.5 m。

（c）通過計(jì)算后綜合分析，在4 個(gè)轉(zhuǎn)角處由于最大應(yīng)力達(dá)到126.3 MPa，位于螺帽與墊板接觸處及其上部，螺桿最大應(yīng)力在90 MPa，位于螺帽附近的應(yīng)力均小于規(guī)范規(guī)定值170 MPa，故轉(zhuǎn)角處固定端在混凝土強(qiáng)度達(dá)到C25抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)進(jìn)行安裝固定，非轉(zhuǎn)角處達(dá)到C20抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)進(jìn)行安裝固定。

（d）由于壓力或拉力作用而引起的錨板翹曲位移會(huì)對(duì)螺栓有附加彎矩作用產(chǎn)生，使螺栓實(shí)際受力要大于規(guī)范計(jì)算結(jié)果，超過承載力限值，故選用雙螺栓錨固形式。

（e）在使用穿墻螺栓時(shí)，孔道邊緣做到光滑，避免應(yīng)力集中。

（f）在4 個(gè)轉(zhuǎn)角處懸挑鋼梁與混凝土梁成45°斜向布置。為了加強(qiáng)轉(zhuǎn)角處構(gòu)造上側(cè)向強(qiáng)度，在轉(zhuǎn)角懸挑鋼梁與非轉(zhuǎn)角懸挑梁間加設(shè)封頭梁（圖4），并采用2 根拉桿。

圖4 轉(zhuǎn)角處鋼梁、封頭梁布置

（g）采用M24 mm×350 mm的2 根高強(qiáng)螺栓穿過懸挑鋼梁端頭錨板的2 個(gè)預(yù)留螺栓孔，用50 mm×50 mm×5 mm鋼板作墊片，再用雙螺帽將懸挑鋼梁固定在混凝土梁上。

4.3 拉桿安裝

（a）采用M24 mm×350 mm的1 根高強(qiáng)螺栓穿過拉桿上端耳板上預(yù)留螺栓孔，用50 mm×50 mm×5 mm鋼板作墊片，再用雙螺帽將拉桿上端耳板固定在上一層的混凝土梁上。

（b）采用M24高強(qiáng)螺栓將拉桿下端耳板與懸挑鋼梁上的耳板連接，使拉桿受力。

（c）拉桿的受力狀態(tài)可通過中間花籃螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（d）為避免與立桿位置重疊，混凝土梁板預(yù)留孔留設(shè)時(shí)稍偏離立桿位置30～50 mm。

4.4 監(jiān)測(cè)監(jiān)控[6-8]

（a）監(jiān)測(cè)方法：采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀對(duì)支撐體系進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)體系的水平、垂直位置的偏移現(xiàn)象。

（b）監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置：在立桿1 000 mm標(biāo)高處，作出標(biāo)記對(duì)比點(diǎn)，在混凝土樓板位置設(shè)置固定標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)采用鋼釘或鋼筋頭預(yù)埋方法；在混凝土柱或墻板設(shè)置固定標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)則可用鋼釘直接釘入。

（c）監(jiān)測(cè)頻率：搭設(shè)班組每天監(jiān)測(cè)1 次，項(xiàng)目部每周監(jiān)測(cè)1 次。

（d）本工程立桿下沉預(yù)警值為10 mm，立桿垂直偏差20 mm，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過預(yù)警值時(shí)停止施工，疏散人員，查明原因并及時(shí)采取措施。

圖5 懸挑鋼梁實(shí)景

5 結(jié)語

本工程通過采用組合式的型鋼支承架作為懸挑腳手架的基礎(chǔ)（圖5），在施工過程中嚴(yán)格按照施工方案、技術(shù)規(guī)范進(jìn)行安裝。目前應(yīng)用情況良好，不但在技術(shù)上得到了肯定，另外在成本、工期、安全上都取得了很好的效果。隨著高層建筑中懸挑腳手架的大量使用，這種組合式的型鋼支承架即安全可靠、安拆方便，又能大大節(jié)約成本和縮短工期，將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。