懸挑工字鋼梁預(yù)埋可周轉(zhuǎn)錨固螺栓做法創(chuàng)新

□文/王凱 沈禹光 董蛟震 王乾

懸挑工字鋼梁預(yù)埋可周轉(zhuǎn)錨固螺栓做法創(chuàng)新

□文/王凱 沈禹光 董蛟震 王乾

介紹了一種懸挑工字鋼梁可周轉(zhuǎn)錨固螺栓的施工技術(shù)，每個懸挑鋼梁固定節(jié)點(diǎn)錨固螺栓包括兩個一端帶絲扣的錨固螺栓桿，螺栓桿另一端與鋼板墊板焊接，在螺栓外穿套的兩個PVC套管，然后通過螺母與螺栓桿絲扣擰緊將角鋼固定并緊貼于懸挑工字鋼梁上翼緣，從而將懸挑工字鋼梁固定于結(jié)構(gòu)樓板上。通過預(yù)留在圓鋼螺栓桿上PVC套管，實(shí)現(xiàn)了錨固螺栓的重復(fù)周轉(zhuǎn)使用，周轉(zhuǎn)使用效率提高，取得良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

錨固螺栓；可周轉(zhuǎn)；懸挑；工字鋼梁；預(yù)埋

1　工程概況

某工程主體為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為35 866.6 m2，其中地上約29 996.6 m2，地下約5 870 m2，建筑高度為69.45m。主樓為主體12層、地下1層的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；裙樓為主體4層、地下1層的框架結(jié)構(gòu)。

腳手架體系采用每隔3層搭設(shè)1道懸挑工字鋼梁腳手架，至機(jī)房層頂板，用于一次結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)和裝飾施工使用。

各樓層結(jié)構(gòu)層高：主樓地下室5.34 m，首層6.63 m，2～4層5.8m，5～11層4.5 m，12層4.53 m，機(jī)房層7 m；裙房地下室5.34 m，首層5.66 m，2～4層5.8 m，機(jī)房層4m。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用懸挑工字鋼梁雙排立桿腳手架形式，底部用18#工字鋼懸挑出外圍結(jié)構(gòu)。主樓從零層板開始向上搭雙排落地架，至三層頂板，懸挑工字鋼梁腳手架從三層頂板開始向上搭設(shè)，每3層或4層挑一次工字鋼梁且架體搭設(shè)高度不超過20 m。裙樓從1層頂板、4層頂板分別懸挑工字鋼梁。

雙排腳手架立桿縱向間距1.5 m，立桿橫向間距為1.0 m，內(nèi)排縱向水平桿(大橫桿)間距1.8 m，外排縱向水平桿間距0.9 m，橫向水平桿步距為1.8 m并在外檐柱子上每3 m用鋼管箍在柱子上，設(shè)置連墻件。同時，腳手架用密目網(wǎng)封閉，密目網(wǎng)要綁在大橫桿內(nèi)側(cè)并用塑料卡或尼龍繩滿扎，張掛嚴(yán)密。

2　工藝做法對比及特點(diǎn)分析

2.1規(guī)范及傳統(tǒng)做法

現(xiàn)行規(guī)范[2]中對錨固型鋼懸挑梁的方法介紹：型鋼懸挑梁固定端應(yīng)采用2個(對)及以上U形鋼筋拉環(huán)或錨固螺栓與建筑結(jié)構(gòu)梁板固定，U形鋼筋拉環(huán)或錨固螺栓應(yīng)預(yù)埋至混凝土梁、板底層鋼筋位置并應(yīng)與混凝土梁、板底層鋼筋焊接或綁扎牢固，錨固長度應(yīng)符合GB50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中鋼筋錨固的規(guī)定。

近年來，工程實(shí)踐表明，該做法存在下列不足：

1）U型鋼筋拉壞或錨固螺栓部分留置在樓板內(nèi)，不可周轉(zhuǎn)使用且后期拆卸工字梁時需要將U型鋼筋拉環(huán)伸出樓板部分割除，材料浪費(fèi)明顯；

2）安裝前需預(yù)埋的兩根定位鋼筋，這樣才能準(zhǔn)確定位拉環(huán)或螺栓位置，才能保證后期搭設(shè)懸挑架體的準(zhǔn)確[1]，施工進(jìn)度緩慢；

3）整體安裝施工質(zhì)量粗糙，觀感效果差。

2.2改進(jìn)做法

某些施工單位對規(guī)范及傳統(tǒng)做法進(jìn)行了改進(jìn)，文獻(xiàn)[3]中采用定型角鋼對工字鋼梁壓頂，在混凝土澆筑前，預(yù)埋PVC套管，待混凝土強(qiáng)度滿足要求后，才可對穿兩端帶套絲的螺栓壓桿，樓板下則通過螺帽與鋼板擰緊。此做法螺栓桿的拆卸受混凝土拆模時間影響并且PVC套管的預(yù)埋位置的準(zhǔn)確性很難控制。

而文獻(xiàn)[1]中對可拆定型鋼板錨固件預(yù)埋控制型鋼懸挑腳手架施工有詳細(xì)的介紹，它是通過2根帶套絲的圓鋼且套PVC套管，兩塊鋼板制作成類似兩腳朝天倒放鐵鐙的標(biāo)準(zhǔn)件，在結(jié)構(gòu)板鋼筋綁扎完成后，將其標(biāo)準(zhǔn)件預(yù)埋于模板上皮位置，再澆筑混凝土，然后安裝工字鋼梁壓板，再雙螺帽加墊片擰緊。此做法避免了傳統(tǒng)做法和文獻(xiàn)[3]中做法的弊端，但錨固螺栓桿間距固定，對于不同型號工字梁來說，無法靈活的調(diào)整，周轉(zhuǎn)效率相對低；其次，預(yù)埋錨固螺栓時，不可避免要調(diào)整板的鋼筋位置，板筋間距不能得到保證，受力改變。

2.3創(chuàng)新做法

懸挑工字鋼梁錨固節(jié)點(diǎn)采用的是2個獨(dú)立的錨固螺栓，尺寸及間距可調(diào)，使用靈活方便，實(shí)用性強(qiáng)。新型預(yù)埋錨固螺栓在工字鋼梁固定端與建筑樓板固定，由于可拆卸錨固螺栓的使用，避免傳統(tǒng)的預(yù)埋吊環(huán)后期割除而造成材料的浪費(fèi)，同時，外懸挑工字鋼梁采用定型角鋼壓頂，利用螺母與螺栓的連接將角鋼固定在結(jié)構(gòu)板上，同時在錨固螺栓上預(yù)留PVC套管，實(shí)現(xiàn)了錨固螺栓的重復(fù)周轉(zhuǎn)使用，周轉(zhuǎn)使用效率高、使用次數(shù)多。加工好的錨固螺栓均為成品周轉(zhuǎn)再利用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

3　懸挑工字鋼梁錨固螺栓設(shè)計(jì)與施工

3.1工字鋼梁沿裙樓、主樓結(jié)構(gòu)外檐的分布

工字鋼梁沿裙樓、主樓結(jié)構(gòu)外檐的分布見圖1和圖2。

圖1　裙樓懸挑工字鋼梁布置平面

圖2　主樓懸挑工字鋼梁布置平面

懸挑工字鋼梁在裙樓首層、4層頂板及主樓3層、7層及11層頂板上安裝，懸挑鋼梁懸挑長度應(yīng)按設(shè)計(jì)確定，固定段長度不應(yīng)小于懸挑長度的1.25倍[2]，本工程外挑18#工字鋼梁，出挑長度為1 400mm，工字鋼梁間距1500mm，其上搭設(shè)扣件式鋼管腳手架。

3.2錨固螺栓組成

每個固定節(jié)點(diǎn)錨固螺栓，包括2個一端套絲的圓鋼錨固螺栓（直徑20mm）、2塊鋼板（100mm×100mm×10mm）、4個螺母、1塊角鋼壓板（L63mm×6mm）、2根PVC套管（直徑25mm），懸挑工字鋼梁錨固螺栓連接節(jié)點(diǎn)剖面見圖3。

圖3　錨固螺栓連接節(jié)點(diǎn)剖面

3.3錨固螺栓預(yù)埋件施工步驟

新型錨固螺栓由鋼板墊片、直徑20mm圓鋼錨固螺栓桿、直徑25mmPVC套管、角鋼、螺母組成。其定位、安裝均在樓板（梁）鋼筋綁扎完成后進(jìn)行。安裝前，先把圓鋼螺栓桿下部與鋼板通過角焊縫進(jìn)行焊接連接并在圓鋼錨固螺栓桿上穿套PVC套管，為防止套管與螺栓桿間縫隙進(jìn)去水泥漿，同時能夠在拆除懸挑鋼梁后取出錨固螺栓，在除螺桿絲扣以外的部分均采用塑膠膠帶包裹；然后，采用小釘把錨固螺栓鋼板固定于樓板模板上。

錨固螺栓定位準(zhǔn)確后澆筑混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，通過塔吊將懸挑工字鋼梁擺放于兩個錨固螺栓桿之間，按照規(guī)范及方案要求準(zhǔn)確擺放，在懸挑工字鋼梁上部采用角鋼壓頂，將角鋼上預(yù)留的螺栓孔穿過錨固螺栓桿且緊貼于工字鋼梁上翼緣并在每個螺栓桿上穿套兩個螺母并擰緊。此時，懸挑工字鋼梁可周轉(zhuǎn)錨固螺栓做法便施工完畢。

3.4懸挑工字鋼梁腳手架體搭設(shè)

現(xiàn)場懸挑工字鋼梁安裝及腳手架搭設(shè)效果見圖6-圖8。

圖6　懸挑工字鋼梁安裝就位

圖7　工字鋼梁建筑外邊緣出挑

圖8　外架子搭設(shè)現(xiàn)場效果

3.5錨固螺栓預(yù)埋與拆卸周轉(zhuǎn)注意事項(xiàng)

3.5.1錨固螺栓預(yù)埋

1）板鋼筋綁扎完成后，拉通線，排尺，進(jìn)行預(yù)埋錨固螺栓準(zhǔn)確定位。

2）為避免水泥砂漿進(jìn)入套管內(nèi)部和后期螺栓拆卸方便，必須保證對螺栓膠帶包裹嚴(yán)實(shí)。

3）錨固螺栓墊片預(yù)埋時要緊貼于模板上皮，小釘固定緊靠，防止?jié)仓炷習(xí)r不當(dāng)振搗，螺栓桿懸浮在結(jié)構(gòu)板中或螺栓桿間距發(fā)生改變。

4）角鋼壓頂懸挑工字鋼梁后，錨固螺栓外漏絲扣不得污染，便于拆卸工字鋼梁時螺母順利擰出。

3.5.2錨固螺栓拆卸周轉(zhuǎn)

1）工字鋼梁拆除時，宜由多人分立工字鋼梁一側(cè)協(xié)同作業(yè)，錨固螺栓應(yīng)從板下盾出，同時，板下采用臨時安全網(wǎng)將其接住，不得采用氣焊切割方式拆除錨固螺栓。

2）錨固螺栓剔出后，及時清理粘連在螺桿和鋼板墊片表面的殘?jiān)?，重新套管并包裹膠帶，避免其絲扣生銹而無法使用。

3.6懸挑架體的拆除

3.6.1懸挑架體拆除流程

拆外排架子護(hù)欄→腳手板→小橫桿→大橫桿→豎向剪刀撐→立桿→拉桿→錨固螺栓→工字鋼梁→塔吊把構(gòu)件傳送至地面碼齊。

3.6.2懸挑腳手架拆除要求

1）腳手架拆除前，應(yīng)全面檢查腳手架的扣件連接，連墻桿件，支撐體系等是否符合構(gòu)造要求，如果缺少連墻桿件或扣件連接不牢等應(yīng)采取加強(qiáng)措施。

2）拆除前應(yīng)將腳手架上的雜物及地面障礙物等清理干凈。

3）拆除腳手架時應(yīng)嚴(yán)格做到：由上而下逐層進(jìn)行，嚴(yán)禁上下同時進(jìn)行作業(yè)。

4）連墻件必須隨腳手架逐層拆除，嚴(yán)禁先將連墻件整層或數(shù)層拆除后再拆除腳手架，分段拆除高差不應(yīng)大于2步，如高差大于2步，應(yīng)增設(shè)的連墻件加固；采取分段，分立面拆除時，對不拆除的腳手架兩端設(shè)置連墻件和橫向斜撐加固。

5）拆除腳手架時，嚴(yán)禁粗心大意，將拆除的鋼管，扣件等及時傳送到相應(yīng)的樓層內(nèi)，嚴(yán)禁隨意往下拋。

6）拆下的鋼管隨時歸堆碼放整齊。

4　結(jié)語

1）采用角鋼壓頂，錨固螺栓桿上部穿過角鋼預(yù)留孔，擰緊螺母，使得懸挑工字鋼梁固定于樓板結(jié)構(gòu)板面，拆裝方便。

2）通過預(yù)留在圓鋼螺栓桿上PVC套管，實(shí)現(xiàn)了錨固螺栓的重復(fù)周轉(zhuǎn)使用，周轉(zhuǎn)使用效率提高，使用次數(shù)多，施工快捷。

3）懸挑工字鋼梁錨固節(jié)點(diǎn)采用的是兩個獨(dú)立的錨固螺栓，尺寸及間距可調(diào)，使用靈活方便，實(shí)用性強(qiáng)。由于可拆卸錨固螺栓的使用，避免傳統(tǒng)的預(yù)埋吊環(huán)后期割除材料的浪費(fèi)，節(jié)約材料，綠色施工。

［1］李海東.型鋼懸挑腳手架可拆式鋼板錨固施工技術(shù)[J].山西建筑，2013，（3）:85-86.

［2］JGJ 130—2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

［3］林楊，夏海峰，劉衛(wèi)東，等.定型鋼板壓頂控制懸挑腳手架的工字鋼梁錨固施工技術(shù)[J].建筑施工，2012，（2）：53-55.

［4］JGJ 202—2010，建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

［5］《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊[M].5版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.01.008

□沈禹光、董蛟震、王乾/中國建筑第八工程局有限公司天津分公司。

□TU731.2

□C

□1008-3197（2015）01-22-03

□2014-07-24

□王凱/中國建筑第八工程局有限公司天津分公司。