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悬挑工字钢可拆卸压环施工工法.doc

悬挑工字钢可拆卸压环施工工法

中铁二局集团建筑有限公司 中铁鹭岛艺术城项目

张芳耀 周文峰 腾 越 何 霞

目前建筑工程施工所用外防护脚手架中，悬挑脚手架是其中一种结构形式，其底部所用的悬挑工字钢梁与楼板面间的锚固一般采用预埋一次性钢筋压环来实现锚固连接。钢筋环采用直径不小于18mm的圆钢预埋在混凝土中，拆除吊环一般还需现场采用氧气切割机或手提式切割机进行切割，非常不易，切割后的钢筋压环也就只能一次性作报废钢处理。为达到安全可靠且经济实用的目的，使悬挑脚手架工字钢梁下压环能够回收循环利用，是本工法的一大特点。

基建技经[2022]6号：国网基建部关于印发输变电工程多维立体参考价(2022年版)的通知（国网基建部2022年1月11日）.pdf房建工程内悬挑脚手架工程均可适用。

根据悬挑工字钢梁压环的受拉能力设计了圆钢钢筋直径大小为18mm，在悬挑工字钢钢梁受压位置上下采用压板（上板10mm厚、下板8mm厚），下部的压板与钢筋锚环18mm塞焊牢固，上部压板开孔压在钢梁上两端利用螺栓M20锚接紧固。详见下图：

钢筋拉环采用预埋于混凝土板内的PVC套管与混凝土进行分离以达到周转的目的。为便于锚环的定位不会偏差，在混凝土板浇筑前，对悬挑钢梁的位置进行认真细致的定位、画线、预埋锚环夹具，并用铁钉将夹具固定于板底的模板上，待该部位的钢筋绑扎完毕，对钢筋锚环端部的螺栓做好防混凝土污染的保护措施，混凝土浇筑完毕待混凝土养护达到一定强度后便可进行悬挑钢梁的安装。拆除锚环时，仅需从上往下敲击锚环，直至其从PVC管中脱落出板，非常方便快捷。下压板在混凝土板底形成的8mm厚的凹陷采用高标号水泥修补完成即可

（局部板偏差在允许范围内），不影响混凝土板底的受力性能。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程及操作要点

悬挑脚手架锚固活动压环施工工艺流程如下：

悬挑脚手架压环的受力计算→备料、加工→绘制各栋号工字钢悬挑布置图→楼面可拆卸压环定位→锚固体系预埋件安装（PVC 套管及胶带保护同时完成）→楼面板钢筋绑扎（水电预埋）→楼面混凝土浇筑→悬挑工字钢安装→锚固体系紧固件安装→悬挑脚手架搭设→悬挑脚手架拆除→悬挑工字钢拆除→紧固件及预埋件拆除→楼面孔洞及板底修复

5.2.1 悬挑工字钢体系主要数据：

5.2.2 悬挑工字钢体系的验算

1、锚固段与楼板连接的计算

（1）螺栓粘结力锚固强度计算

锚固点锚固螺栓受力：N/2 =6.057kN

螺栓锚固深度:h ≥ N/(4×π×d×[τb])=12.114×103/(4×3.14×18×2.5)=21.423mm

σ=N/(4×π×d2/4)=12.114×103/(4×π×182/4)=11.902kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2

（2）混凝土局部承压计算如下

混凝土的局部挤压强度设计值：

fcc=0.95×fc=0.95×14.3=13.585N/mm2

注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm

（3）压板对接压力焊计算

8mm厚Q235钢板的抗拉设计值为215、抗剪设计值为125，锚栓杆的抗拉设计值为301、抗剪设计值为231。压板受到的正应力取40KN、剪力取25KN。

钢板与锚栓杆抗拉应力为，钢板与锚栓杆抗剪应力为。

经验算压板满足设计要求！

5.2.3 钢筋压环送检

图5.2.3 钢筋压环送检

5.2.4 备料、加工

材料员根据施工方案确定的规格型号，按材料计划单购买了合格的钢材，由专业工厂加工完成，加工的成品螺栓由技术负责人、质检员、安全员共同逐一进行外观检查，合格后送检测中心进行力学试验，试验结果力学性能全部超过设计指标。

5.2.5 锚固压环件预埋

施工员在支好的楼板模板上按照方案确定的悬挑脚手架挑梁位置进行放线，精确定位出预埋可拆卸式螺栓的位置。专职架子工按照定位位置放置埋件，并用钉子固定在木板上，防止因混凝土浇筑发生位移，防止完成后由技术负责人组织进行复验，位置全部正确后进行混凝土浇灌作业。

5.2.6 悬挑工字钢梁安装锚固

待楼面混凝土浇筑完成达到初凝后，开始进行悬挑工字钢安装锚固。安装工字钢时，先在工字钢两侧使用木方楔紧实，再将上压板套进螺栓并用螺帽拧紧，保证工字钢不能摇摆。

5.2.7 悬挑工字钢梁锚固体系的定期维护保养

1、定期检查悬挑工字钢梁的焊缝状况。

2、每周进行一次外架安全大检查，每天动态检查，观测锚环功能是否正常，工字钢是否异常。发现问题应清退外架上的作业人员，立刻整改到位。

5.2.8 悬挑工字钢梁的拆除

1）待悬挑脚手架拆除后开始拆除。

2）悬挑工字钢梁锚固体系拆除时，先松开螺帽（但不要拿掉），移除工字钢，用方木或橡皮榔头等软性工具垂直敲击螺杆顶部，使埋件下端板脱离楼面板底，在下层楼面搭设移动平台，上下层作业人员互相配合拆除埋件。不能直接拆除螺栓及加固件，敲击螺杆使埋件直接掉落到下层楼面。

3）埋件、紧固用的角钢及螺栓拆除后需进行清理、上防锈漆，集中储放，以备下次周转使用。

5.2.9 楼面孔洞及板底修复

悬挑架钢管体系拆除干净后，凿除PVC 套管，采用高标号水泥砂浆将板底修补平整，然后在板面上用水泥浆将PVC预留管洞灌平楼面。

悬挑脚手架的计算依据：

《建筑施工悬挑式脚手架安全技术若干规定（试行）》关于悬挑式脚手架的要求。

8.0.1 一次悬挑脚手架高度不宜超过20m。

8.0.2 工字钢悬挑梁宜采用双轴对称截面的工字钢。其结构性能可靠，双轴对称截面，受力稳定性好，较其他工字钢选购、设计、施工方便。

8.0.3 悬挑工字钢梁型号及锚固件应按设计确定，钢梁截面高度不应小于180mm。悬挑梁尾端应在两处及以上固定于钢筋混凝土梁板结构上。锚固工字钢悬挑梁的锚固螺栓直径不宜小于18㎜。

8.0.4 焊接锚固压环的质量需经现场无损探伤检查、外观焊接质量检查，周转使用前须严格检查焊接缝口的质量，连接处不得带裂缝工作等情形。

8.0.5 悬挑工字钢梁悬挑长度应按设计确定，固定段长度不应小于悬挑段长度的1.25倍。工字钢悬挑梁固定端应采用2个（对）及以上锚固螺栓与建筑结构梁板固定，锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底板位置，并应与混凝土梁、板底板固定牢固，其锚固长度应符合现行国家标准。

8.0.6 锚固位置设置在楼板上时，楼板的厚度不宜小于120mm。如果楼板的厚度小于120mm应采取加固措施。工字钢悬挑梁悬挑端应设置能使脚手架立杆与钢梁可靠固定的定位点，定位点离悬挑梁端部不应小于100mm。当遇到厨房、卫生间等有水房间板面时则应该采用传统的预埋钢筋拉环的工艺施工，不建议采用本工法。

8.0.7 悬挑钢梁悬挑长度一般情况下不超过2m能满足施工需要，但在工程结构局部有可能满足不了使用要求，局部悬挑长度不宜超过3米。

8.0.8 在建筑结构角部，悬挑梁宜扇形布置，如果阳角处悬挑梁交汇，无法保证伸入端长度时，在交汇处，将垂直锚固长度短的工字钢放置于垂直锚固长度长的工字钢下面，以锚环一起固定。当悬挑端在不穿过柱的条件下无法伸至外架最远点时，在阳角一侧的悬挑梁上，顺着纵向水平杆方向布置16#工字钢次梁，以供放置外架立杆。此工字钢端头以2Φ11钢丝绳上拉至结构上。工字钢与工字钢交叉处使用焊接锚环固定。

8.0.9 悬挑钢梁支承点应设置在结构梁上，不得设置在外伸阳台上或悬挑板上，否则应采取加固措施，可采用设置工字钢、圆管斜支撑等加固措施。

9.0.2 施工现场应遵照《中华人民共和国建筑施工场界噪声限值》（GB12523－2011）制定降噪制度，优先使用先进的环保机械。

9.0.3 施工过程中加强对噪声排放的控制，加强对焊接机械、搭设脚手架操作人员的培训及责任心教育。

基坑维护施工组织方案.doc9.0.4 制作悬挑锚固件过程中砂轮切割机等需安装安全防尘罩。

9.0.5 焊接锚固件时的电焊机需有挡弧光设施。

由我公司承接的中铁鹭岛艺术城工程，从标准层楼面开始设置悬挑脚手架，悬挑脚手架方案设计采用四根“U”形直径20预埋圆钢，根据方案，预埋圆钢总用量为52.7吨，加上损耗，实际耗用约达53吨，后期可回收废料约13.2吨，实际耗用12.1万元，如果采用可拆卸锚固体系，可节约钢材约53吨，节约费用约12万元；可拆卸锚固件每套重量约7kg，需要使用7380 套，材料及加工费约为22.8元/套，采购加工总费用约为16.8万元，可见2次周转即可将成本摊销，随着周转次数增多，但其长期成本节约还是比较可观的。

通过本方法的周转预埋钢筋拉环设置可以使悬挑脚手架的悬挑工字钢梁压环能够达到周转的目的，从而达到节约能源、节约材料、节约人工的方法。

中铁二局建筑有限公司中铁鹭岛艺术城项目共9栋高层建筑，其中5层以下为商业层，在施工过程中商业层部分悬挑结构提前拆除DB／T29-247-2017标准下载，其悬挑工字钢后端锚固体系在拆除过后被循环利 用到了标准层的悬挑体系当中。在主体结构施工完成，悬挑体系拆除后由公司统一调配，将拆卸下来的压环及锚固件周转至中铁二局建筑有限公司望江华府项目再次进行使用，有效的节约了公司成本，提高了公司资源循环利用率。

图11 悬挑工字钢平面布置3D效果图