悬挑脚手架钢丝绳活动拉环施工技术

孙春娥 孟丽娟 林天兴 杨占龙 陶佳明

中建二局第二建筑工程有限公司 江苏 南京 210000

在传统悬挑脚手架预埋U形环固定斜拉钢丝绳的方式中，后期U形环割除在造成大量材料、人力资源浪费的同时，往往会因操作不当对主体结构造成破坏。后业内尝试改良，结构内预埋PVC管，钢丝绳穿管后采用卡扣固定，安拆方便，但钢丝绳滑移、磨损严重，安全系数不高。本文对现有技术进行了总结和创新，首次提出钢丝绳活动拉环代替传统预埋U形环，即活动拉环穿过结构中预埋的PVC管，通过钢垫板、螺母与结构很好地连接为一个整体，安全实用且具有循环使用性。后期PVC孔类同于螺杆洞封堵，外侧使用橡皮塞封堵密实，内侧发泡剂回压密实，防水砂浆进行收口。

1 工程概况

碧桂园正荣凤凰城北苑一期项目位于安徽省六安市淠河西区青云路以南、青桐路以东、清溪路以北、星光大道以西。总建筑面积182 836 m2，地上部分建筑面积146 231 m2，地下部分建筑面积36 605 m2。由14栋住宅楼、地下车库及社区中心等组成，住宅楼地下1层，地上11、15、18、24、30层不等。14栋楼共计58挑悬挑架，每挑90道钢丝绳均采用活动拉环技术。外脚手架全部采用悬挑式型钢脚手架，即在每层悬挑梁的上一层结构处的节点上设置钢丝绳活动拉环，以加强外脚手架安全系数，节约钢筋，降低施工难度及节约成本。

2 工艺介绍

2.1 施工特点

钢丝绳活动拉环具有循环使用性，不仅能够在梁处使用，在剪力墙处也可使用，避免了传统预埋U形环在剪力墙处施工不便的情况。钢丝绳活动拉环替代传统预埋U形环，制作简单、安全便捷、周转率高、节约成本，能够保证各项参数满足规范要求，后期无渗水现象，可通用于各种形式的钢筋混凝土结构建筑。

2.2 施工原理

活动拉环整个系统依托于悬挑式型钢脚手架。主要构件为悬挑工字钢梁、活动拉环、钢丝绳、螺母、钢垫板等。该结构中，钢丝绳、螺母、工字钢及活动拉环相互连接组成一个整体，保证结构整体稳定性及安全性。型钢悬挑梁采用活动拉环替代传统预埋U形环与上层建筑物连接，在主体结构上预留孔洞，脚手架悬挑梁通过钢丝绳连接活动拉环并与建筑物连接固定。

3 施工方案

3.1 施工准备

项目综合施工图纸、施工组织设计、施工重点等各方面要求编制了专项作业指导书，与此同时，对所有进场施工管理人员进行交底。交底时对施工工艺、施工要点、施工质量要求、安全作业及成品保护等内容重点强调。

3.2 施工流程

活动拉环的制作→主体结构混凝土浇筑时预埋φ25 mm PVC套管→安装活动拉环→安装斜拉钢丝绳→使用过程中的检查维护

3.3 操作要点

3.3.1 活动拉环的制作

活动拉环圆钢（直径20 mm）要求双面满焊，焊缝长度不小于100 mm，内径为100 mm，且另外一端抽丝长度不小于150 mm，使用双螺帽配合100 mm×100 mm×10 mm钢垫板与主体结构连接，如图1所示。

图1 活动拉环示意

3.3.2 主体结构混凝土浇筑时预埋φ25 mm PVC套管

主体结构混凝土浇筑时预留孔洞，是为了用钢丝绳将悬挑型钢通过活动拉环与主体结构相连接。根据现场实际情况，预留孔洞应比圆钢直径稍大一点。在支模时采用φ25 mm PVC套管预留并尽量保持同层预留洞中心在同一水平线上。每个活动拉环与主体结构连接处预留一个孔洞，此孔洞位于型钢悬挑位置上层结构处，且预留洞应预留在结构梁、剪力墙或混凝土柱上。拆模时要做好成品保护，以防孔洞损坏。

3.3.3 安装活动拉环

安装时，活动拉环穿入之前梁、剪力墙处预留的孔洞，圆环在外侧，钢垫板穿进螺杆，用双螺帽拧紧，钢丝绳拉结型钢，即完成悬挑梁拉结。外架拆除时，先拆除钢丝绳，拧动双螺帽，将拉环抽出，在下道工序施工之前将孔洞进行封堵。安装时应注意活动拉环与悬挑型钢在竖直方向处于同一条线，如图2、图3所示。

图2 钢丝绳拉杆在剪力墙处应用

图3 钢丝绳拉杆在梁处应用

3.3.4 安装斜拉钢丝绳

1）钢丝绳选择。根据规范要求，每段悬挑梁必须配备钢丝绳或钢拉杆作为与2楼结构的斜拉结，每根钢丝绳或钢拉杆不涉及实际载荷的计算。该方法采用钢丝绳斜拉的措施。每次钢丝绳设置在悬挑梁上部结构预留的节点处，在混凝土结构的边缘构件上进行拉结。

2）斜拉要求。项目悬挑梁的外部末端使用直径16 mm的钢丝绳进行斜拉，钢丝绳端部绳卡至少需要4个，间距保持为100 mm，钢丝绳自由端长度大于等于200 mm，如图4所示。

图4 钢丝绳留设安全弯示意

3.3.5 使用过程中的检查维护

悬挑式型钢脚手架搭设完全结束后，由项目部组织监理及甲方验收合格后才可以投入使用，在使用过程中要经常对架体进行检查维护。应重点检查悬挑层每个活动拉环连接点，活动拉环焊接处有无裂缝，拉环与主体结构连接处螺母是否松动，是否为双螺母，尾部端口预留圆钢长度是否符合设计要求等。检查维护指定专人负责，每周最少检查一次，并形成书面过程检查记录，整理制定销项表，发现问题及时维护。

4 实施措施

4.1 质量控制措施

1）活动拉环孔洞的防水封堵（图5）：

图5 外墙外侧橡胶塞封堵节点做法

① 外侧封堵。封堵前必须清理干净孔内杂物。从墙外侧向孔内敲入圆形橡胶塞。橡胶塞直径必须略大于PVC套管直径，以保证对拉螺栓孔与橡胶塞间密封。

② 内侧堵塞。采用发泡胶回压密实，砂浆收口。

③ 外墙保温及饰面施工。按图纸要求施工抹灰及保温外装饰层等。

2）钢丝绳必须要有生产许可证、产品质量合格证和检测报告等质量证明材料，钢丝绳使用前必须进行检查，严禁使用不合格的钢丝绳。

3）型钢应有产品质量合格证、质量检测报告等质量证明材料，且使用前必须进行检查，严禁使用有裂缝、变形的型钢，型钢使用前应进行除锈处理[1]。

4）施工时按照下列文件进行脚手架检查、验收：专项施工方案及变更文件；技术交底文件；构配件质量检查表。

5）活动拉环使用中，应该定期检查下列内容：拉环的设置和连接应符合专项施工方案的要求；钢丝绳无破损；螺母应无松动；安全防护措施应符合本规范要求；应无超载使用。

6）安装后用扭矩扳手检查活动拉环螺母的拧紧力矩，取样方法按随机分配原则进行。抽样检验不合格的应重新收紧至合格。

7）施工单位、监理单位应当组织有关人员对于按规定需要验收的危险性较大的分部分项工程进行验收。验收合格的，经施工单位项目技术负责人及项目总监理工程师签字后，方可进入下一道工序。

4.2 安全措施

1）每个活动拉环只能拉结1根钢丝绳。如果某点必须拉结2根（或2根以上）钢丝绳时，主体结构必须预留2个（或2个以上）孔洞，确保每个活动拉环只拉结1根钢丝绳。

2）如发现有严重锈蚀、压扁或裂纹的工字钢，禁止进场使用。

3）现场操作的施工人员必须遵守规定，戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

4）在设置和拆除过程中，应当设置工作标志区，统一指挥，严禁擅自施工。

5）开始搭设立杆时，保证斜拉钢丝绳与活动拉环连接紧固。

6）安全监督员、施工班组长等应对安装过程进行检查和核验，每两步经相关部门验收一次，符合技术方案设计、施工要求后，方可开展下一道工序。

7）螺母的紧固程度应在40～65 N·m，焊接部位采用双面满焊，以保证脚手架的安全。

8）遇有第6类及以上的强风、大雾、雨或雪，搭建及拆卸外架的工程须停止。雨后，架子上的积雪应及时扫除，配备有效的防滑措施。

9）施工荷载必须严格控制，脚手架上不得堆放任何物料，施工荷载不得超过2 kN/m2，而支架、缆索、泵送混凝土及砂浆输送管均不得固定在脚手架上，悬架上严禁吊装设备。

10）做好防雷措施，避雷针与建筑物的防雷系统连接，脚手架与建筑物的接地系统连接。

11）接地装置不得使用螺纹钢筋，接地电阻不得大于4Ω。

12）当脚手架施工涉及焊接或明火作业时，需在施工前申请防火证书，做好防火措施。

5 经济效益分析

以六安碧桂园正荣凤凰城北苑一期项目应用为例进行分析：在传统方法中，预埋吊环费用为111 708元，割除吊环人工费用为23 200元，合计111 708＋23 200＝134 908元。本文创新方法中，活动拉环制作费用为5 585.4元，螺杆洞封堵费用为16 750.4元，合计5 585.4＋16 750.4＝22 335.8元。因此，相比传统方法，创新工法可节约费用112 572.2元。

6 结语

碧桂园正荣凤凰城北苑一期项目经过对现有工艺的总结、提升，采用活动拉环代替传统预埋U形环，取得了显著的社会、经济效益，并从实践中得出以下结论：

1）活动拉环安装简便，可操作性强，安全系数高，能够满足悬挑脚手架施工要求。

2）活动拉环的周转效率高，摊销成本低，回收方便且回收的残余价值高，在节约资源、保护施工环境的同时有效降低了施工成本。

3）活动拉环避免了后期因U形环割除造成对结构的破坏，满足结构稳定性要求以及使用规范，能够有效地解决高层建筑结构施工中的安全问题。