南京高层经适房悬挑脚手架型钢可卸式锚环施工工法.doc

悬挑脚手架型钢可卸式锚环施工工法2011年全国建筑业总产值高达117734亿元，建筑耗能是中国能源消耗的三大“耗能大户”之一，建筑耗能伴随着建筑总量不段攀升、建筑物的竖向发展和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势，作为施工单位我们有责任和义务降低建筑市场建造过程的能源消耗，悬挑脚手架锚环的重复利用就是我们从节能降耗和绿色施工角度的创新发明之一。现有悬挑脚手架型钢锚环是一次性利用（永久性预埋）,大量损耗钢材；使用过程高度不可调节，并需用焊接和切割作业配合施工。悬挑脚手架的型钢锚环无粘结预埋，核心是底部固定位准确稳固、可拆卸和钢板片作为压板高度的可调节，此发明降低了施工现场钢材的消耗，同时减少了常规锚环施工过程焊接和氧气（明火）切割作业，杜绝了动火作业造成的安全隐患。1.工法特点（1）定位准确、不易偏位型钢锚环底部焊接稳固钢筋与锚环成”十”字交叉,形成一定的稳定体系,便于加固,定位准确不易偏位。（2）无粘结预埋、易于拆卸型钢锚环外侧采用“PVC”套管，混凝土与锚环圆钢隔离，安装拆卸方便。（3）工厂化加工，废弃物少锚环先采用圆钢加工成定尺套丝螺杆，螺杆冷弯成“U”型环，“U”型环底部焊接稳固钢筋，按数量配好定尺钢板、垫片、螺母，成套锚环加工完成，需预埋是时直接运至施工现场。（4）绿色施工，节能降耗1）节约钢材、重复利用外脚手架拆除后，锚环和套管可以重复利用，减少了预埋锚环钢材的损耗。2）无明火作业型钢定位、固定、夹紧，全采用螺栓连接，钢压板高度可调，通过双螺母锁紧固定，工厂化加工，杜绝了二次切割焊接的施工,不需采用明火作业，减少了安全隐患。3）施工方便，安装、拆除简单方便，解决了锚环预埋高度偏差安置型钢困难问题，同时上部不需用钢楔或硬木楔楔紧的紧固措施；混凝土浇筑结束后直接将型钢安置于锚环内侧，减少了常规施工穿型钢的困难，工效提高，废弃物少。 （5）日常维护方便、易操作由于螺母和可调钢压板在楼板上，便于安全员在日常检查，能及时发现螺母是否松动，第一时间做好修整工作。2.适用范围适用于多层、高层、超高层房屋建筑、市政工程等其他中需采用悬挑脚手架作为围护防护结构的项目。3.工艺原理（1）采用无粘结预埋技术：锚环钢筋穿过楼层板处外套PVC管保护，混凝土浇筑前将螺杆无粘结预埋，并起到保护丝扣的作用。（2）锚环上部开口技术：锚环的楼层板上部位为开口，开口宽度为155mm；采用Q235级钢压板，尺寸不应小于100mm×10mm（宽×厚），钢板开洞位置至钢板外边不小于45mm，螺母固定拧紧，可以随时调节钢板的松紧度。（3）双螺母锁紧技术：两螺母在拧紧后，螺母之间产生的轴向力，使螺母牙与螺栓牙之间的摩擦力增大而防止螺母自动松脱。（4）锚环十字定位技术：锚环“U”型环底部采用2根8mm长80mm的圆钢焊接，形成“十”字形，底部平稳，定位方便快捷，通过用铁丝、铁钉钉锚在模板上固定，保证定位精确度。（5）安装和使用过程不可卸技术：安装和使用过程锚环底部与混凝土结构小面积的粘结，方便了型钢的安装和稳固，也保证了锚环的安全性能和使用功能需要。 （6）拆除的可卸技术：脚手架拆除时，垂直敲打锚环顶部，锚环即可脱卸拆除。4.施工工艺流程及操作要点（1）工艺流程安装流程： 拆除流程：（2）操作要点1）“U”型环加工根据现场楼层板厚度、型钢型号的选取，计算出所需锚环的定尺长度；圆钢采用切割机切断，成型的定尺圆钢到专业的套丝厂对定尺的圆钢进行两端套丝，套丝长度150mm，并对丝扣进行涂油，及时用电工胶带封闭或胶带纸封闭缠绕保护，丝扣保护好的螺杆冷弯加工成“U”型环。2）8定位钢筋焊接“U”型环底部采用焊接2根8圆钢长度80mm，与“U”型环成“十”字交叉型，焊缝采用满焊，保证拆卸时定位钢筋与锚环一起卸出。（定位钢筋图参见图1） 图1 定位钢筋3）PVC套管的安装“U”型环的PVC套管分为两段（丝扣部位为上段，无丝扣部位为下段）。上段保护套在混凝土浇筑时起到保护丝扣作用，下段保护套在混凝土浇筑结束后，型钢安装固定前即可方便拔出。（见图2、图3） 图2 下段PVC套管安装 图3 上段PVC套管安装4）螺母及垫片的选用螺母选用双螺母。选用不经处理的或经过镀锌钝化的螺母；先用普通螺母将被联接件紧固，然后旋上扣件螺母并用于拧紧，使其与普通螺母支撑面接触，再用扳手旋紧600-900即可。5）“U”型箍的定位安装前绘制型钢布置图，根据布置图对锚环位置定位放线，“U”型箍底部采用铁钉固定铁丝，两根铁丝形成交叉固定住锚环底部。（锚环固定参见图4） 图4 锚环固定6）混凝土浇筑及锚环的保护混凝土浇筑时除规范要求留置标养、同条件、拆模试块外，还需多留置一组同条件养护试块，以便确定脚手架型钢上荷载时间；混凝土浇筑过程安排专人看护锚环的定位，防止套管被破坏。7）型钢的安装及固定悬挑外架挑梁必须能够完全承受架体及架体上作业时的荷载。悬挑外架搭设前必须编制包括悬挑梁平面定位图、悬挑梁侧面示意图、悬挑梁及锚固件受力验算等内容的专项施工方案，经企业技术负责人审批通过后实施。按混凝土结构工程施工规范GB50666-2011第8.5.8条混凝土强度达到1.2N/mm2 前，不得在其上踩踏、堆放荷载、安装模板及支架，此时可以进行安装准备工作。混凝土强度达到10MP后进行安装，在混凝土强度达到15MP后才能逐步施加脚手架荷载。直接将型钢安置于“U”型钢中间，并确保1.25倍的锚固长度，压上钢板和垫片，先用单螺帽简单固定，定位准确后固定牢固，加上第二个螺帽，拧紧（螺栓拧紧扭力矩达到80N.m时，不得发生破坏）；拧紧后“U”型锚固螺栓与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。（型钢固定过程参见图5；安装完毕应用过程参见图6） 图5 型钢固定过程 图6 安装完毕应用过程8）锚环的拆除及保养脚手架拆除时，拧开锚环螺母（松开扣紧普通螺母，使其与扣紧螺母之间产生一定间隙，才能松开扣紧螺母，以免刮伤螺栓螺母），松开螺母后（不要拿掉）移除型钢，用木方作为替打铁锤配合或用橡皮榔头等软性工具直接垂直敲击螺杆顶部，使埋件下端脱离楼面板底，在下层楼面搭设移动平台，上、下层作业人员相互配合拆除埋件。不能直接拆除螺栓和加固件，敲击埋件使埋件直接掉落到下层楼面。卸掉后成套锚环仓库集中堆放、待用，并及时做好保养工作。（锚环自卸过程参见图7；锚环自卸结束参见图8）顶棚螺杆眼，凿除PVC套管，采用水泥砂浆将板底补平整，然后用调制好的水泥砂浆用倒置的饮料空将空洞灌平楼面。 图7 锚环自卸过程 图8 锚环自卸结束5.材料与设备可卸式锚环属于成套的施工方法，材料常规，操作简单。（参见图6-1和图6-2）（1）锚环选用HPB235级直径16mm以上的热轧光圆钢筋，按结构板厚及悬挑脚手架型钢的规格定尺，每根锚环所需钢筋长度应符合现行国家标准钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋GB1499.1中HPB235级钢筋的规定。（锚环参见图9） 图9 锚环（2）钢板钢压板采用Q235级，钢压板尺寸不应小于100mm×10mm（宽×厚），钢板开洞位置至钢板外边不小于45mm，钢板的孔采用机械冲孔或水刀钻孔，严禁采用电焊点孔。（钢盖板参见图10） 图10 钢压板（3）螺母螺母采用M16普通螺母（锚环直径加大随之增大），并配备钢垫片；要求符合GB/T 41-2000标准（螺母参见图11） 图11 螺母（4）型钢悬挑梁型钢宜采用双轴对称截面的型钢。悬挑钢梁型号及锚固件应按设计确定，钢梁截面高度不应小于160mm型钢，并符合国家标准碳素结构钢GB/T700或低合金高强度结构钢GB/T1591 的规定。（型钢参见图12） 图12 型钢（5）PVC套管套管采用电工常用的PVC电工套管或PPR套管即可。（PVC套管参见图13） 图13 PVC套管（6）主要设备表1 主要机具设备配备表序号名称配置数量型号备注1弯曲机1台WJ-40-12套丝机1台GTS403切断机1台GJ40-2/6-44扳手锤各5把8PK-H0105力矩扳手2把MS-BLJ1506塔吊1台QTZ80（TC56136）7施工升降机1台SC200/200J6.质量控制（1）所选材料必须是国标产品，质量保证资料齐全。（2）暂未相关标准对锚环螺母拧紧力矩要求，暂按在螺栓拧紧扭力矩达到65N·m 时，不得发生破坏未基本标准。（3）必须遵照执行下表中的标准、规范。表2 执行标准、规范表序号标准、规范名称编号备注1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 13020112江苏省建筑安装工程施工技术工程-脚手架工程DGJ32/J37-20063建筑机械使用安全技术规程JGJ33-20014建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20015建筑施工安全检查标准（JGJ 59-2011）6混凝土结构工程施工质量验收规范GB5024-20027混凝土结构工程施工规范GB5066-20118建筑工程绿色施工评价标准GB/T50640-2010 7.安全措施（1）全面的做好安全技术交底，各工种必须持证上岗。（2）焊接钢筋时戴好防护手套，做好眼部防护措施，避免职业病的发生。（3）型钢设置时需垂直运输机械配合，指定时间，专人指挥协调。（4）外侧固定锚环施工，属于临边作业，必须佩带好安全带。（5）锚环拆卸时，下一楼层严禁施工，专人旁站，避免锚环掉落伤人。8.环境措施（1）定尺锚环钢筋下料应精确，避免过多断头料的产生。（2）锚环拆除做好成套锚环的保养和集中保管，并对穿楼板套管进行废料回收。（3）顶棚螺杆眼及时凿出PVC套管，选取可用的集中仓库循环利用，损坏的作为废品回收。9.效益分析（1）文明施工采用本工法，锚环工厂化加工制作，减少了现场制作加工的污染和损耗；杜绝了明火作业，减少了安全隐患。（2）工效高按一个悬挑层，安装一个楼层型钢固定结束，常规需2-3天，采用了本工法缩短至1天。拆除过程简单，拆除一个楼层型钢，常规施工，抽除工字钢，割除锚环至少需4-5天，通过使用本工法，拆除锚环，锚环集中回收最多需1.5天，且劳动量降低。（3）安全性高型钢安置后，进行简单的拧紧、旋松操作，就可以将移动的型钢调整、紧固到位。（4）降低材料损耗按单体建筑周长200m计算，所需锚环数量和质量如下表表3 常规预埋锚环所需钢筋明细表 表4 可卸式埋锚环所需钢筋明细表 从上表可以看出常规预埋锚环所需钢筋为707.11kg；可卸式锚环所需钢筋为580.488kg；常规预埋锚环还需电焊割除，明火作业，割除的钢筋即成废品；而可卸式锚环和套管可以重复循环利用，拆除后将无任何明火作业，节约了钢材、安全性高。10.应用实例本工法先后应用于中海XXX建设工程、区、太仓土地XX中心工程、中国XXX创新园A、B、C区等工程（1）2008年3月2009年9月， 由XXX建工集团有限公司施工的中海XXX建设工程，本工程由四幢地下一层，地上32层的住宅楼组成，总建筑面积118000；外脚手架全采用扣件式悬挑脚手架，每幢单体悬挑5次，全部采用可卸式锚环的施工方法，施工速度提高了，同时避免了锚环高度不一的二次优化措施及割除的动火作业，节约了资源，杜绝了火灾的发生。本工程荣获国家“詹天佑”大奖。（2）2008年3月2010年2月，由XXX建工集团有限公司施工的太仓土地XXX中心工程，总建筑面积21689平方米(其中地下4761平方米，地上16928平方米)。主楼建筑高度为49.95米，地上12层，本工程属于一类高层建筑。整个工程外脚手架悬挑两次，由于外装饰为全石材幕墙，部分外墙施工作业面不够，由于采用了本施工方法，锚环钢板可以松动调节，及时分区向外侧移动150mm，避免了脚手架拆除，缩短了工期，同时降低了成本。工法在本工程应用良好，同时本工程荣获江苏省“扬子杯”优质工程奖。（3）2011年8月2012年8月由南XX建工集团有限公司施工的雨花台区西善桥岱山西XXX经济适用住房项目8号地块一标段工程位于南京市雨花台区西善桥岱山西侧，由1#楼、3#楼、5#楼、6#楼、7#商业用房、地下室车库A组成,占地面积约4.5万m2，总建筑面积约为18.19万m2。1#楼、3#楼、5#楼、6#楼主要使用功能为住宅，地下2层地上34层，建筑高度为97.6m,钢筋混凝土剪力墙结构，采用了悬挑脚手架且使用了本工法的施工方法，本工程为南京市重点工程，工程进度紧，质量要求高，此施工方法的应用起到很好的绿色施工和节能降耗的作用，悬挑脚手架的工效和安全性在本工程中成为了一个亮点。