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工程建设与科学管理

工程建设与科学管理

Engineering Construction and Scientific Management

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-708X(P)
  • ISSN: 
    3080-0781(O)
  • 期刊分类: 
    工程技术
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    1
  • 浏览量: 
    243

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浅谈花篮拉杆式脚手架在超高层核心筒的应用

A Brief Discussion on the Application of Flower Basket Pull-Rod Type Scaffolding in Super High-Rise Core Tubes

发布时间:2026-03-12
作者: 陈健文 :东莞水乡特色发展经济区工程建设中心 广东东莞; 陈观美 :广西大学 广西南宁;
摘要: 随着建筑施工技术的发展,建筑施工外脚手架技术的研究和应用不断发展。近年来,花篮拉杆式悬挑脚手架在多、高层及超高层建筑中被逐步运用。花篮拉杆式悬挑脚手架加快了施工进度,减少了墙体工字钢洞及其封堵,可降低脚手架和封堵工字钢洞的成本,降低墙体渗漏风险。
Abstract: With the development of construction technology, the research and application of external scaffolding technology in construction have been continuously developing. In recent years, flower basket pull-rod cantilever scaffolding has been gradually applied in mufti-storey,high-rise and super high-rise buildings. Flower basket cantilever scaffolding speeds up construction progress, reduces wall l-beam holes and their sealing, lowers the cost of scaffolding and sealing l-beam holes, and reduces the risk of wall leakage.
关键词: 超高层核心筒;花篮拉杆式;悬挑脚手架
Keywords: super high-rise core tubes; flower basket pull rod style; cantilevered scaffold

引言

目前,建筑工程外脚手架施工一般采用传统悬挑脚手架,其施工时会在墙体上预留洞口,增加后期墙体渗漏的可能性。随着建筑施工技术的发展,超高层建筑施工中多采用铝合金模板支撑体系,为适应铝合金模板支撑体系并确保墙体防渗漏质量,建筑施工外脚手架技术的研究和应用不断发展。近年来,花篮拉杆式悬挑脚手架在高层及超高层建筑中被逐步运用。花篮拉杆式悬挑脚手架加快了施工进度,减少了墙体工字钢预留洞口及其封堵,可降低脚手架和封堵预留洞口的成本,降低墙体渗漏风险。

1 工程概况

1.1 项目概述

本项目位于广州市黄埔区科学大道以南、神舟路以东(广州经济技术开发区)占地面积为4.67万㎡,总建筑面积为41万㎡,总共分为A/B/C/D塔,A/B塔为41层高度200米的超高层写字楼,C/D塔为32层高度为150米超高层写字楼。项目效果图见图1。

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图1 项目效果图

1.2 脚手架工程概况

B塔为41层建筑高度约200米的超高层写字楼,B塔1-28层为混凝土结构,28层以上高区楼层结构除核心筒外将采用钢结构施工。B塔1-28层施工完成后,项目拟决定先行施工核心筒混凝土结构区域后再行施工外围钢结构,为考虑施工安全要求,须在28层至屋面层核心筒外围搭设外脚手架进行防护。

2 脚手架施工工艺技术选择与分析

2.1 外脚手架选型分析

若延续B塔中低区的防护措施采用附着式升降脚手架进行防护,需重新定制安装附着式升降脚手架,投入成本大,耗费时间久,经济可行性低,不予采纳。

若采用传统落地式钢管脚手架搭设防护,搭设高度超60 m,属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,安全风险高,且须进行专家论证,技术可行性低,不予采纳。

故采用落地式脚手架与悬挑式脚手架相结合进行防护,具体防护措施如下:B塔28层至30层核心筒选用双排落地式脚手架,搭设高度为19.5 m。31层至屋面层核心筒选用双排悬挑式脚手架,悬挑工字钢分别设置在31层、34层、37层以及屋面层,悬挑式脚手架搭设高度分别11.4 m、11.4 m、12.05 m以及8.7 m。

2.2 脚手架施工工艺技术选择

落地式脚手架与传统搭设方法相同,故本文仅讨论悬挑式脚手架搭设部分。B塔28层以上核心筒结构模板支撑体系延续首层至28层混凝土结构采用的铝合金模板支撑体系。采用传统型钢悬挑脚手架,需要在铝合金模板上开洞让悬挑钢梁穿过,既影响铝合金模板后续周转使用,又影响核心筒预留洞口处混凝土浇筑质量;且按规范要求悬挑钢梁固定端长度应不小于悬挑端长度的1.25倍,核心筒面积狭小限制了悬挑钢梁的布置。在考察类似项目脚手架使用情况后,项目拟采用新型花篮拉杆式悬挑脚手架。

本新型花篮拉杆式悬挑脚手架体系的主要组成部分有:端部带钢板的悬挑工字钢梁、用于刚性卸荷的花篮式拉杆、高强螺栓、预埋件、钢管、扣件及定位桩等。

E:/桌面/拉杆式脚手架.png拉杆式脚手架
图2 花篮拉杆式悬挑脚手架

3 脚手架施工工艺流程

花篮拉杆式悬挑脚手架的施工工艺流程为:施工准备→定位放线→工字钢预埋套筒预埋→工字钢预埋套筒拉拔力试验→悬挑工字钢梁安装→搭设一个楼层高度的悬挑脚手架→拉杆预埋件预埋→拉杆预埋套筒拉拔力试验→安装花篮式拉杆→随现场进度搭设悬挑脚手架。

4关键工序施工要点

4.1 高强螺栓套筒预埋

为保证悬挑架安装后的整体美观,拉杆、悬挑梁预埋件的设置,均应尽可能设置在相对同一高度。为提高预埋件的使用安全,确保预埋件的受力最大化,所有预埋件位置的设置,应在铝膜K板往下120 mm处的位置预埋,预埋件全部预埋完成后方可浇筑混凝土。

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图3预埋高强螺栓套筒
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图4预埋套筒固定

4.2预埋套筒拉拔力试验

花篮拉杆式悬挑脚手架工艺目前暂无相关国家规范、标准等依据可以参照执行,属于“四新技术”的范畴,需要进行工艺可行性分析,对预埋套筒的抗拉拔力进行试验检测。

螺栓抗拔承载力现场非破坏性检验可采用随机抽样办法取样,同规格、同型号基本相同部位的螺栓组成一个检验批,抽取数量按每批螺栓总数的1%计算,且不少于3根。

4.3 悬挑工字钢安装

混凝土浇筑完毕并达到设计强度等级的70%(21MPa)时,拆除模板后清理、找出预埋套管,开始安装8.8级M20高强螺栓,墙体外侧穿入Φ60x6 mm垫片,再扭入双高强螺帽防止松动。预埋M20的高强螺栓,螺栓外露长度80 mm。

悬挑工字钢安装时注意型号、位置准确,保证悬挑的长度符合设计要求。悬挑梁由18#工字钢与200x180x12 mm厚连接钢板满焊,端板上开水平槽孔,方便对预埋管水平施工误差进行调节。如悬挑梁端部钢板与建筑结构面接触不平整时,应采用特制的“挂钩垫片”进行垫平,以确保整体稳定性。悬挑工字钢安装完成后,组织联合验收,验收通过后方可进行上部钢管脚手架的搭设。

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图5 悬挑工字钢安装

4.4 脚手架构造要求

4.4.1立杆设置

在立杆安装前,弹线定点,在所定出的立杆点位置安装可移动式定位桩,立杆插入可移动式定位桩当中。

E:/桌面/新建文件夹/图片/定位桩.png定位桩
图6 可移动式定位桩

纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上皮200 mm的立杆上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时(联梁处),必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1 m。立杆垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。

立杆接长采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头位置交错布置,两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内,并在高度方向错开的距离不小于500 mm;各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3。

4.4.2 水平杆

纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨,用直角扣件与立杆紧扣。对于多跨脚手架,如需接长纵向水平杆,应采用对接扣件。纵向水平杆的对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨的两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500 mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。当采用搭接时,搭接长度不应小于1 m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100 mm。

主节点处必须设置一根横向水平杆,位于纵向水平杆上方,用直角扣件扣接立杆且严禁拆除,横向水平杆伸出外排纵向杆边缘距离不小于100 mm。上下层横向杆在立杆处错开布置,同层的相邻横向杆在立杆处相向布置。

4.4.3 脚手板

架体搭设完成后进行钢笆网脚手板的铺设,一步一设铺设在每层结构板处。脚手板层增设两道纵向水平杆间距相当,将钢板网采用扎丝与脚手架可靠固定,满铺且相互搭接不小于100 mm。脚手板操作面的端头处设间距0.6米高防护栏杆两道,建筑物顶部脚手架要高出屋面1.5 m,高出部分要设置两道防护栏杆,并立挂安全网。

4.4.4竖向剪刀撑

悬挑架的外立面剪刀撑应自下而上连续设置。每道剪刀撑与水平面的倾角为45°~60°,跨越立杆的根数不得超过7根。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6 m。剪刀撑斜杆的接长采用搭接,搭接长度不少于1000 mm,用不少于3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100 mm。剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点距离不大于150 mm。

4.5 花篮式拉杆安装

悬挑工字钢梁外端采用花篮拉杆与结构拉结,主梁长度≤1500 mm,采用单拉杆形式,主梁长度>1500 mm,使用双拉杆形式。花篮斜拉杆为600 mm长Φ20的优质钢管,两头缩颈60 mm长内孔套正反丝,加工成型“闭式”花篮螺栓组成。

待上层混凝土结构模板拆除,混凝土强度达到规定要求后开始安装花篮拉杆。未安装花篮拉杆时,脚手架架体只允许搭设6m的高度。架体再接立杆加高前,必须先安装花篮拉杆。

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图7 花篮拉杆连接示意图

4.6 连墙件安装

本工程连墙件采用预制钢管和膨胀螺栓固定在核心筒剪力墙上面,采用预埋螺栓固定钢板,再与钢管满焊,将钢管连接到外架的形式,脚手架连墙件为每层两跨设置,因步距1.8m、纵距1.5m,故设置连墙件垂直间距为楼层高度、水平间距3m。拉结形式为防止外架受水平力产生变形,外架应和结构进行拉结。

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图8 连墙件

4.7 检查与验收

花篮拉杆式悬挑脚手架目前无相关国家标准、规范,项目参照目前脚手架相关国家规范及行业标准针对花篮拉杆式悬挑脚手架制定了一系列的检查和验收标准。

5 工艺优缺点分析及应用前景

5.1 工艺优缺点分析

5.1.1 优点

(1)节约成本。采用花篮拉杆式悬挑脚手架相较于传统悬挑脚手架而言,减少了U型环、加强筋等钢材的使用,节约了后期凿毛补洞等工序,降低施工成本。花篮拉杆式悬挑脚手架悬挑工字钢无规范要求的固定端长度,整体工字钢用钢量少,节约了工字钢租赁成本。

(2)施工工艺简单便捷。花篮拉杆式悬挑脚手架仅需在核心筒墙体预埋套筒,解决了墙体预留洞口、U型环布置不准确等问题,避免了后期U型环因设置不准确凿洞穿楼板的风险。

(3)与铝模支撑体系更适用。传统悬挑脚手架需在墙柱铝合金模板上开洞,造成铝合金模板破损,只能在特定的悬挑层使用,降低了周转利用率。

5.1.2 缺点

冬季施工周期长。在冬季施工混凝土浇筑后因气温低、混凝土强度上升慢,在悬挑层和拉杆层施工时混凝土强度不足导致无法及时设置悬挑梁和拉杆,进一步导致工期延长。需要在混凝土浇筑时采取提高混凝土强度等级或加早强剂等措施弥补混凝土强度不足的问题。

花篮拉杆式悬挑脚手架仍属于新技术应用,目前国家暂无相关法律法规、规范及标准对其搭设进行指导,缺乏明确可参照的依据,只能对已使用花篮拉杆式悬挑脚手架的类似项目施工经验进行参考借鉴,并根据国家要求对其进行专家论证后方可使用。

5.2 应用前景

今后,花篮拉杆式悬挑脚手架将成为建筑市场主流。随着铝合金模板的大规模推广应用,其与传统脚手架相比更具优势,更加契合铝合金模板配套使用。花篮拉杆式悬挑脚手架施工工艺简单便捷、施工成本低等优点将使其取代传统悬挑脚手架,与附着式升降脚手架成为施工单位的首选。

6结束语

花篮拉杆式悬挑脚手架与传统悬挑脚手架相比具有诸多优势,随着国家对铝合金模板这一施工工艺的推广应用以及花篮拉杆式悬挑脚手架相关规范、标准的制定,花篮拉杆式悬挑脚手架将取代传统悬挑脚手架,成为建筑市场的主流。花篮拉杆式悬挑脚手架适用于混凝土结构与钢结构复合结构的超高层核心筒防护,尤其适合铝合金模板支撑体系。

参考文献:

  1. [1] 王传伟. 新型悬挑脚手架施工技术及应用前景[J]. 城市建筑空间,2022,29(03):242-244.
  2. [2] 郭祥程, 姚金邦, 云飞, 等. 新型悬挑与落地式脚手架组合在高层住宅施工中的应用[J]. 建筑施工,2023,45(03):492-495.
  3. [3] 华建民. 推动脚手架行业标准化保障建筑业安全生产——《施工脚手架通用规范》编制情况介绍[J]. 工程建设标准化,2024(05):61-62.
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