悬挑工字钢梁预埋可周转锚固螺栓做法创新

□文/王凯 沈禹光 董蛟震 王乾

悬挑工字钢梁预埋可周转锚固螺栓做法创新

□文/王凯 沈禹光 董蛟震 王乾

介绍了一种悬挑工字钢梁可周转锚固螺栓的施工技术，每个悬挑钢梁固定节点锚固螺栓包括两个一端带丝扣的锚固螺栓杆，螺栓杆另一端与钢板垫板焊接，在螺栓外穿套的两个PVC套管，然后通过螺母与螺栓杆丝扣拧紧将角钢固定并紧贴于悬挑工字钢梁上翼缘，从而将悬挑工字钢梁固定于结构楼板上。通过预留在圆钢螺栓杆上PVC套管，实现了锚固螺栓的重复周转使用，周转使用效率提高，取得良好的社会和经济效益。

锚固螺栓；可周转；悬挑；工字钢梁；预埋

1　工程概况

某工程主体为框架剪力墙结构，总建筑面积为35 866.6 m2，其中地上约29 996.6 m2，地下约5 870 m2，建筑高度为69.45m。主楼为主体12层、地下1层的框架-剪力墙结构；裙楼为主体4层、地下1层的框架结构。

脚手架体系采用每隔3层搭设1道悬挑工字钢梁脚手架，至机房层顶板，用于一次结构、二次结构和装饰施工使用。

各楼层结构层高：主楼地下室5.34 m，首层6.63 m，2～4层5.8m，5～11层4.5 m，12层4.53 m，机房层7 m；裙房地下室5.34 m，首层5.66 m，2～4层5.8 m，机房层4m。

围护结构主要采用悬挑工字钢梁双排立杆脚手架形式，底部用18#工字钢悬挑出外围结构。主楼从零层板开始向上搭双排落地架，至三层顶板，悬挑工字钢梁脚手架从三层顶板开始向上搭设，每3层或4层挑一次工字钢梁且架体搭设高度不超过20 m。裙楼从1层顶板、4层顶板分别悬挑工字钢梁。

双排脚手架立杆纵向间距1.5 m，立杆横向间距为1.0 m，内排纵向水平杆(大横杆)间距1.8 m，外排纵向水平杆间距0.9 m，横向水平杆步距为1.8 m并在外檐柱子上每3 m用钢管箍在柱子上，设置连墙件。同时，脚手架用密目网封闭，密目网要绑在大横杆内侧并用塑料卡或尼龙绳满扎，张挂严密。

2　工艺做法对比及特点分析

2.1规范及传统做法

现行规范[2]中对锚固型钢悬挑梁的方法介绍：型钢悬挑梁固定端应采用2个(对)及以上U形钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定，U形钢筋拉环或锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置并应与混凝土梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固，锚固长度应符合GB50010—2010《混凝土结构设计规范》中钢筋锚固的规定。

近年来，工程实践表明，该做法存在下列不足：

1）U型钢筋拉坏或锚固螺栓部分留置在楼板内，不可周转使用且后期拆卸工字梁时需要将U型钢筋拉环伸出楼板部分割除，材料浪费明显；

2）安装前需预埋的两根定位钢筋，这样才能准确定位拉环或螺栓位置，才能保证后期搭设悬挑架体的准确[1]，施工进度缓慢；

3）整体安装施工质量粗糙，观感效果差。

2.2改进做法

某些施工单位对规范及传统做法进行了改进，文献[3]中采用定型角钢对工字钢梁压顶，在混凝土浇筑前，预埋PVC套管，待混凝土强度满足要求后，才可对穿两端带套丝的螺栓压杆，楼板下则通过螺帽与钢板拧紧。此做法螺栓杆的拆卸受混凝土拆模时间影响并且PVC套管的预埋位置的准确性很难控制。

而文献[1]中对可拆定型钢板锚固件预埋控制型钢悬挑脚手架施工有详细的介绍，它是通过2根带套丝的圆钢且套PVC套管，两块钢板制作成类似两脚朝天倒放铁镫的标准件，在结构板钢筋绑扎完成后，将其标准件预埋于模板上皮位置，再浇筑混凝土，然后安装工字钢梁压板，再双螺帽加垫片拧紧。此做法避免了传统做法和文献[3]中做法的弊端，但锚固螺栓杆间距固定，对于不同型号工字梁来说，无法灵活的调整，周转效率相对低；其次，预埋锚固螺栓时，不可避免要调整板的钢筋位置，板筋间距不能得到保证，受力改变。

2.3创新做法

悬挑工字钢梁锚固节点采用的是2个独立的锚固螺栓，尺寸及间距可调，使用灵活方便，实用性强。新型预埋锚固螺栓在工字钢梁固定端与建筑楼板固定，由于可拆卸锚固螺栓的使用，避免传统的预埋吊环后期割除而造成材料的浪费，同时，外悬挑工字钢梁采用定型角钢压顶，利用螺母与螺栓的连接将角钢固定在结构板上，同时在锚固螺栓上预留PVC套管，实现了锚固螺栓的重复周转使用，周转使用效率高、使用次数多。加工好的锚固螺栓均为成品周转再利用，经济效益明显。

3　悬挑工字钢梁锚固螺栓设计与施工

3.1工字钢梁沿裙楼、主楼结构外檐的分布

工字钢梁沿裙楼、主楼结构外檐的分布见图1和图2。

图1　裙楼悬挑工字钢梁布置平面

图2　主楼悬挑工字钢梁布置平面

悬挑工字钢梁在裙楼首层、4层顶板及主楼3层、7层及11层顶板上安装，悬挑钢梁悬挑长度应按设计确定，固定段长度不应小于悬挑长度的1.25倍[2]，本工程外挑18#工字钢梁，出挑长度为1 400mm，工字钢梁间距1500mm，其上搭设扣件式钢管脚手架。

3.2锚固螺栓组成

每个固定节点锚固螺栓，包括2个一端套丝的圆钢锚固螺栓（直径20mm）、2块钢板（100mm×100mm×10mm）、4个螺母、1块角钢压板（L63mm×6mm）、2根PVC套管（直径25mm），悬挑工字钢梁锚固螺栓连接节点剖面见图3。

图3　锚固螺栓连接节点剖面

3.3锚固螺栓预埋件施工步骤

新型锚固螺栓由钢板垫片、直径20mm圆钢锚固螺栓杆、直径25mmPVC套管、角钢、螺母组成。其定位、安装均在楼板（梁）钢筋绑扎完成后进行。安装前，先把圆钢螺栓杆下部与钢板通过角焊缝进行焊接连接并在圆钢锚固螺栓杆上穿套PVC套管，为防止套管与螺栓杆间缝隙进去水泥浆，同时能够在拆除悬挑钢梁后取出锚固螺栓，在除螺杆丝扣以外的部分均采用塑胶胶带包裹；然后，采用小钉把锚固螺栓钢板固定于楼板模板上。

锚固螺栓定位准确后浇筑混凝土，待混凝土强度达到要求后，通过塔吊将悬挑工字钢梁摆放于两个锚固螺栓杆之间，按照规范及方案要求准确摆放，在悬挑工字钢梁上部采用角钢压顶，将角钢上预留的螺栓孔穿过锚固螺栓杆且紧贴于工字钢梁上翼缘并在每个螺栓杆上穿套两个螺母并拧紧。此时，悬挑工字钢梁可周转锚固螺栓做法便施工完毕。

3.4悬挑工字钢梁脚手架体搭设

现场悬挑工字钢梁安装及脚手架搭设效果见图6-图8。

图6　悬挑工字钢梁安装就位

图7　工字钢梁建筑外边缘出挑

图8　外架子搭设现场效果

3.5锚固螺栓预埋与拆卸周转注意事项

3.5.1锚固螺栓预埋

1）板钢筋绑扎完成后，拉通线，排尺，进行预埋锚固螺栓准确定位。

2）为避免水泥砂浆进入套管内部和后期螺栓拆卸方便，必须保证对螺栓胶带包裹严实。

3）锚固螺栓垫片预埋时要紧贴于模板上皮，小钉固定紧靠，防止浇筑混凝土时不当振捣，螺栓杆悬浮在结构板中或螺栓杆间距发生改变。

4）角钢压顶悬挑工字钢梁后，锚固螺栓外漏丝扣不得污染，便于拆卸工字钢梁时螺母顺利拧出。

3.5.2锚固螺栓拆卸周转

1）工字钢梁拆除时，宜由多人分立工字钢梁一侧协同作业，锚固螺栓应从板下盾出，同时，板下采用临时安全网将其接住，不得采用气焊切割方式拆除锚固螺栓。

2）锚固螺栓剔出后，及时清理粘连在螺杆和钢板垫片表面的残渣，重新套管并包裹胶带，避免其丝扣生锈而无法使用。

3.6悬挑架体的拆除

3.6.1悬挑架体拆除流程

拆外排架子护栏→脚手板→小横杆→大横杆→竖向剪刀撑→立杆→拉杆→锚固螺栓→工字钢梁→塔吊把构件传送至地面码齐。

3.6.2悬挑脚手架拆除要求

1）脚手架拆除前，应全面检查脚手架的扣件连接，连墙杆件，支撑体系等是否符合构造要求，如果缺少连墙杆件或扣件连接不牢等应采取加强措施。

2）拆除前应将脚手架上的杂物及地面障碍物等清理干净。

3）拆除脚手架时应严格做到：由上而下逐层进行，严禁上下同时进行作业。

4）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架，分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设的连墙件加固；采取分段，分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端设置连墙件和横向斜撑加固。

5）拆除脚手架时，严禁粗心大意，将拆除的钢管，扣件等及时传送到相应的楼层内，严禁随意往下抛。

6）拆下的钢管随时归堆码放整齐。

4　结语

1）采用角钢压顶，锚固螺栓杆上部穿过角钢预留孔，拧紧螺母，使得悬挑工字钢梁固定于楼板结构板面，拆装方便。

2）通过预留在圆钢螺栓杆上PVC套管，实现了锚固螺栓的重复周转使用，周转使用效率提高，使用次数多，施工快捷。

3）悬挑工字钢梁锚固节点采用的是两个独立的锚固螺栓，尺寸及间距可调，使用灵活方便，实用性强。由于可拆卸锚固螺栓的使用，避免传统的预埋吊环后期割除材料的浪费，节约材料，绿色施工。

［1］李海东.型钢悬挑脚手架可拆式钢板锚固施工技术[J].山西建筑，2013，（3）:85-86.

［2］JGJ 130—2011，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

［3］林杨，夏海峰，刘卫东，等.定型钢板压顶控制悬挑脚手架的工字钢梁锚固施工技术[J].建筑施工，2012，（2）：53-55.

［4］JGJ 202—2010，建筑施工工具式脚手架安全技术规范[S].

［5］《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册[M].5版.北京：中国建筑工业出版社，2012.

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

□沈禹光、董蛟震、王乾/中国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

□王凯/中国建筑第八工程局有限公司天津分公司。