全钢组合防护体系的应用

全钢组合防护体系的应用

张彬

中国建筑第二工程局有限公司北方公司

[摘要]花篮脚手架可以大大减少传统悬挑架使用工字钢用量、工字钢穿墙洞封堵有渗漏隐患的弊端，并且降低施工成本。花篮防护架外立面采用专用连接件固定满挂钢板网，作业层采用定制成品钢笆网满铺代替脚手板，形成全钢组合，提高周转率，杜绝消防安全隐患。作业层楼梯定型化防护栏杆采用方钢钢和钢管组装和活动夹具固定，具有较强的周转性和适用性。

[关键词]全钢；定型化；周转；效益

1. 引言

悬挑架及楼梯防护是建筑行业在施工过程中必然使用的施工设施。传统施工工艺对于现阶段的施工安全质量要求有所滞后，促进了全钢组合型脚手架及防护系统的应用及推广。

全钢组合花篮式悬挑架及防护系统包含花篮拉杆式悬挑脚手架、钢笆网、外架钢板网、作业层楼定型化梯防护工艺。现建筑行业悬挑式脚手架大多采用传统悬挑架（工字钢、钢丝绳、吊环、猫爪、U型箍组装），施工后凸显出耗材大、安全系数低、影响结构质量等问题。新技术花篮拉杆式悬挑脚手架可完全避免这些缺陷。钢笆网可代替传统木脚手板，降低施工成本，减少火灾隐患。外加钢板网较传统密目网使用周期更长，可周转，并且外观更整洁。采用施工作业时，作业层无法正常使用钢管搭设楼梯防护，存在较大的安全隐患，定型化楼梯防护可正常安装，解决这一安全隐患。

2. 工艺原理

花篮拉杆式悬挑架承重构件主要是由水平钢梁和花篮拉杆组成。将钢梁的一段采用高强螺栓固定在结构外侧，拉杆下端与工字钢连接，上端固定在上层结构上，拉杆中间通过花篮螺栓拧紧达到受力状态，组成一个三角形型钢承重体系。架体外立面钢板网按照架体步距定制加工，钢板网四周用方钢框加强防止变形，采用上托下挂式专用连接件和扣件连接到外架横杆上，实现架体外立面全钢封闭。作业层满铺钢笆网固定在水平杆上，中间加两道水平杆起到支撑作用，代替传统木脚手板，实现外防护架的全钢组合。作业层楼梯临边采用方钢和钢管组合制作定型化防护栏杆，底部采用螺杆和角钢制作活动夹具，固定在楼梯踏步板临边，安装拆卸简单，便于周转利用。

3. 施工工艺流程及操作要点

3.1工艺流程：

预埋件设置→安装悬挑工字钢→搭设脚手架→作业层铺钢笆网→安装拉杆→连墙件→安装钢板网→安装楼梯防护→上层架体和防护搭设。

3.2施工要点：

3.2.1预埋件设置

1. 一般部位每个悬挑梁锚固点采用两个穿结构梁或剪力墙的M20-8.8级高强螺栓固定。预埋套管采用φ25mm镀锌钢管，采用短钢筋将两个套管焊接为整体，套管中心距100mm，两个套管整体预埋，增加措施钢筋与结构钢筋焊接固定，保证了单个工字钢的两个螺栓相对精度。

图1 一般部位节点

（2）T字墙、上翻梁和阳角部位，无法设置穿墙套管埋件，将埋件形式优化为φ32螺纹钢筋内套丝形式，长度150mm，内侧焊接55×55×5mm钢板，增加埋件锚固受力效果。内套丝直径20mm，保证高强螺栓的正常安装。套丝埋件单独埋设后需用短钢筋焊接为整体，以保证两个埋件的相对埋设精度。

图2 T型墙部位节点

阳角位置工字钢根部焊接250×250×280×12mm V型底板与结构内预埋件连接。

图3 阳角部位V型底板安装节点

3.2.2工字钢安装要点：

（1）预埋件严格按设计要求进行制作和安放，预埋套筒埋设在楼板面下结构梁里，与梁钢筋焊接连成一体定位。

（2）悬挑承力架上端部和钢拉杆上端的吊挂支座的锚固应采用8.8级M20高强螺栓锚固与建筑物连接，锚固螺栓为两个；锚固螺栓长度300mm，螺杆露出螺母10mm，垫板尺寸为60mm×60mm×6mm。

（3）钢筋拉杆的两端宜焊接耳板，并采用螺栓与钢梁上端端部和固定于建筑物的吊挂支座固定。

（4）耳板应设置在悬挑钢梁承受集中力作用处。悬挑钢梁悬挑长度<1750mm时，设置一根钢筋拉杆，钢拉杆上端的吊挂支座的锚固位置相对于悬挑梁中心距向一边偏离50mm；悬挑长度≥1750mm时，设置内外二根钢筋拉杆,钢拉杆上端的吊挂支座的锚固螺栓位置相对于悬挑梁中心距向二边偏离50mm。钢筋拉杆的水平夹角应不小于45°。

3.2.3脚手架搭设

双排脚手架，立杆采用单钢管。在工字钢上安装活动定位桩，固定立杆位置。脚手架排距900mm，纵距1500mm，步距1800mm，外侧拦腰杆间距600mm。为满足铺设钢笆网要求，作业层小横杆在下，大横杆在上。

3.2.4作业层铺钢笆网

作业层大横杆中间加设两道纵向水平杆，钢笆网铺设在四根纵向水平杆上，用14#镀锌铁丝双股并联绑扎在水平杆上固定，相邻钢笆网需搭接50mm，采用铁丝绑扎固定。要求绑扎牢固，交接处平整，发现钢笆网有破损和变形的要及时更换。

图4 钢笆网搭设剖面

3.2.5拉杆安装

拉杆采用Φ20碳素钢制作，分为上拉杆和下拉杆，中间端头套丝，长度根据层高和角度深化制作。拉杆上下端焊接200×80×10㎜钢板连接板，钢板打孔切槽距（槽口尺寸20×80mm）后与拉杆进行4条长80mm正反面坡口焊接，焊缝宽12mm。拉杆下端连接板与工字钢耳板开孔φ22mm，采用M20×60销轴螺栓双螺母连接；拉杆上端连接板弯曲20°，开孔φ22mm，与结构采用M20-8.8级高强螺栓和双螺母固定，埋设方式同工字钢。

图5 上拉杆与建筑物拉结侧面

图6 拉杆与型钢连接点

花篮螺栓采用60mm长φ50mm45#钢与三根500mm长Φ14碳素优质钢进行双面焊接制作，两个Φ50 45#钢分别套正反丝，套丝直径20mm，用于上下拉杆的旋转紧固。

3.2.6连墙件设置

脚手架与建筑物采用刚性连接方式。具体做法：用长400mm钢管预埋在结构混凝土梁内，预埋长度200mm，外露长度200mm，然后再用钢管和扣件与架体水平连接；连墙件采用随层2跨布置，每层楼转角处在不大于1米处设置一连墙件。（注：连墙件水平杆采用双扣件进行防滑脱加强）。

3.2.7外架钢板网

将钢板网固定在脚手架外立杆外侧。钢板网边框龙骨为镀锌方管20×20×1.5mm，面板塑前为0.8mm厚，规格1200×1800mm，钢板网采用上托下挂式专用连接件固定，便于拆卸。

图7 钢板网安装节点

3.2.8安装作业层楼梯防护

因传统防护在作业层无法安装，定型化防护可解决这一施工弊端。将方钢立杆垂直于楼面，底端焊接角钢卡在楼梯踏步板下部，在楼梯板面上部高度位置在方钢侧面焊接角钢固定片，中间开孔，穿300mm长螺杆，螺杆底部焊接角钢，卡在梯阳角上，通过旋转螺杆螺母将楼梯板面夹紧固定。紧固力矩不小于40N/m且不大于不大于65N/m，将圆钢管通过U型箍固定在方钢管上，形成临边防护。

图8 定型化楼梯防护安装节点

4. 质量控制措施

1、钢笆网的制作，纵向筋不少于 5 道，横向筋不少于 22 道，其横向间距不得大于40mm，四边用四根Φ6元钢焊接成方形。

2、在工字钢悬挑的上楼层对应处预埋φ25×200㎜镀锌套管一根，型钢长度≥1750mm时，预埋用短钢筋焊接为一体的双套管，套管两端采用胶带封闭，焊接在梁、墙柱上。

3、套管预埋好后，派专人对套管的平面布置尺寸和高度位置进行复核，预埋件中心偏移≤15mm,双套管预埋件水平高差≤20mm。

4、监测架体立杆垂直度偏差，搭设过程中应每天监测一次，搭设完成后每周监测一次，大雨或5级以上大过后监测一次。

5、双排脚手架横向水平杆外伸长度500mm，不允许小于450mm。

6、施工过程中所有焊接工艺均要求满焊，工字钢和拉杆上焊缝宽度为12mm。

7、拉杆花篮螺栓需做拉拔试验，检测合格后方可进场使用。

5. 安全措施

1、搭设人员必须是持证上岗；

2、脚手架的构配件质量与搭设质量，应按安全技术规范规定进行检查验收，合格后方准许使用；

3、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备，严禁拆除或移动架体上安全防护措施；

4、脚手架的安全检查与维护，应按相应安全技术规范进行；

5、脚手板应铺设牢靠、严实，并应用安全网双层兜底，施工层以下每隔10m应用安全网封闭；单、双排脚手架、悬挑式脚手架沿架体外围应用密目式安全网全封闭，密目式安全网宜设置在脚手架外立杆的内侧，并应与架体绑扎牢固。

6、在脚手架使用期间，严禁拆除主节点处纵、横向水平杆、连墙件、交叉支撑、水平架、加固栏杆和栏杆；

7、当在脚手架使用过程中开挖脚手架基础下的设备基础或管沟时，必须对脚手架采取加固措施；

8、临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施；

9、在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

6. 环保措施

1、花篮架及楼梯防护刷油漆时注意环境污染，作好通风处理，涂刷时，管道及设备下面应有覆盖以免造成二次污染。

2、切割、钻孔的防尘措施：无齿锯切割时在锯的正前方设置遮挡锯末火花的三面式挡板，使锯末在内部沉积后回收。钻孔用水钻进行，在下方设置疏水槽将浆水引至容器内沉。

3、定期在施工场界对噪音进行监测与控制,白天噪声限值不超过75dB,夜间噪声限值不超过55dB，达到施工噪声不扰民的目的。

7 结语

全钢组合花篮式悬挑架及防护系统的应用，节约了大量材料，节省施工成本，大大降低现场消防隐患，且未出现任何质量和安全事故，现场使用效果良好，展现了技术的优越性。获得建设单位大力好评。

参考文献：

[1] 《江苏省建筑施工悬挑式钢管脚手架安全技术规程》 DGJ32J121-2011

[2]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

[3]《钢结构设计规范》GB500172003

[4]花篮拉杆式型钢悬挑脚手架在高层建筑施工中的应用[J]. 歧家宽,施金健,黄辉,吴海洪.  建筑施工. 2012(05)

中国建筑第二工程局有限公司北方公司研发课题（24296DBF-21-033）

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