钢丝绳防护栏杆设计及施工方法

钢丝绳防护栏杆设计及施工方法

目前，砼剪力墙结构主体施工阶段，楼层外围周边门窗洞口防护具有两方面特点：一是普遍采用脚手钢管栏杆(脚手钢管+扣件+密目网)防护体系；二是门窗洞口宽度基本在1.2～2.8米内，且搭设栏杆防护体系时，所需钢管长度规格多、租赁费高，现场施工过程中，安装、拆卸、搬运用工多，人工成本高。现介绍钢丝绳防护栏杆体系，该体系基本解决了以上突出问题，达到提高施工效率、降低施工成本、缩短施工作业时间、减少人员投入的效果，确保施工质量达到“文明工地”要求，并能取得一定的经济效益。

一、钢丝绳防护栏杆简介

钢丝绳防护栏杆布置方式：在各楼层外围周边需要防护的门窗洞口内侧，需钻孔、布置安装内膨胀螺栓。从左上角开始，首先固定钢丝绳起点，钢丝绳绕其它内膨胀螺栓连续延续布置至右下角终点，固定钢丝绳终点。水平钢丝绳作为栏杆，栏杆内侧挂密目网，绑扎固定在钢丝绳上。

二、钢丝绳栏杆设计方法

1.防护栏杆设计标准

《防护栏杆国家强制性标准汇编》中5.3.1条规定，栏杆、扶手与梯段安装完毕后，其结构承载能力应随受GBJ9规定的水平荷载0.5Kn/m。

2.钢丝绳选择

钢丝绳防护栏杆，水平共设五道，每道钢丝绳均必须能随受0.5Kn/m水平荷载。为方便工程施工，减少钢丝绳和膨胀螺栓的规格，对洞口宽度≤2米，均以2米为计算依据；对2米<洞口宽度≤2.8米，均以2.8米为计算依据。因门洞口两侧墙体厚度≥200毫米，设定允许力的作用点处钢丝绳水平偏移正常位置150毫米。以2米宽的洞口为例，需随受100公斤水平荷载。以2.8米宽的洞口为例，需随受140公斤水平荷载。

依据GB2103制绳钢绳标准，确定钢丝绳适用洞口宽度。

3.膨胀螺栓选择

1)膨胀螺栓承受拉力和剪力。洞口宽度在2米时，钢丝绳作用在膨胀螺栓上的最大荷载为337公斤，当K=1.5时，所选择的膨胀螺栓应承受的拉力或剪力应为505.5公斤。洞口宽度在2.8米时，钢丝绳作用在膨胀螺栓上的最大荷载为657公斤。当K=1.5时，所选择的膨胀螺栓应承受的拉力或剪力应为985.5公斤。

2)螺栓承载力设计值及适用洞口宽度。考虑到施工方便，选择内膨胀螺栓。

膨胀螺栓膨胀管长确定。因剪力墙墙面保护层厚度一般为15毫米，钢筋通常采用Φ8、Φ10、Φ12三种；管长应≥25毫米；考虑膨胀螺栓抗拔力作用点在剪力墙墙体钢筋内侧，确定膨胀螺栓膨胀管长度不低于30毫米。

3)膨胀螺栓螺杆长度确定：因双垫片、螺母、双垫片间钢丝绳直径，约为10毫米；因膨胀管长不低于30毫米，故螺杆长度不低于40毫米。

4.现场试验

新购置或已在某项目工程中使用过的钢丝绳、膨胀螺栓进入新的施工现场，均应进行钢丝绳栏杆随受试验，来确定钢丝绳和膨胀螺栓是否满足设计要求。如果试验不合格，对钢丝绳防护栏杆中采用的钢丝绳和膨胀螺栓必须重新设计，重新进行现场试验。

三、施工方法

1.测量打孔位。1)用石笔和钢卷尺，先在洞口两侧内墙面，距离地面0.1米、1.5米高度处，划出100毫米长水平线；2)在水平线上，距洞口边50毫米处划出竖直线；3)用石笔和钢卷尺，分别放出其它膨胀螺栓的位置。

2.冲击钻打孔、植膨胀螺栓。打孔用的冲击钻上需安装限位。根据膨胀管外径尺寸，采用Φ10/12(洞口宽度B≤2米/2米< B≤2.8米)的钻头，打孔深度40毫米。将膨胀管植入孔内，用羊角锤轻敲膨胀螺栓螺杆帽，膨胀管口面送至与砼剪力墙墙面一平。

3.穿PVC双色管。防护栏杆最上一层钢丝绳外套Φ20PVC黄黑相间双色管，时刻提醒现场施工人员注意安全。Φ20PVC双色管长度为门窗洞口净宽度。先将钢丝绳绳头穿过双色管，再进行起点编织。

4.编织起点、放置钢丝绳、编织终点。1)从左上角膨胀螺栓开始，钢丝绳在起点膨胀螺栓前预留300毫米长，整股顺编6圈(约200毫米长)，倒插编3圈。2)将PVC双色管头推至左上角膨胀螺栓处，放置钢丝绳绕其它内膨胀螺栓，连续布置至右下角终点，在膨胀螺栓后预留300毫米长钢丝绳，与成捆钢丝绳切断。3)编织终点，方法与编织起点相同。

5.紧固膨胀螺栓。1)自制膨胀螺栓紧固工具：用35×3毫米扁钢制作，共取长200毫米两块扁钢，每块前端开口(宽度与深度由螺杆帽和螺母的尺寸大小而定)，距前端40毫米处折弯20°。其中一块后端开一小开口，是调节冲击钻上限位器。2)紧固过程中，遵循以下原则：钢丝绳的起点和终点，螺母一定要将两垫片夹紧。在紧固过程中，观察两垫片间钢丝绳有抵压变形时即可；其它膨胀螺栓，在紧固过程中，只要两垫片靠至钢丝绳即可。

6.张设密目网。密目网张设在钢丝绳栏杆内侧，用20号钢筋绑扎丝绑扎固定。

四、工程实际应用

1.凡门窗洞口宽度≤2米时，均采用Φ3钢丝绳+Φ8内膨胀螺栓+密目网防护体系。

2.凡2米<门窗洞口宽度≤2.8米时，采用Φ4钢丝绳+Φ10内膨胀螺栓+密目网防护体系。

五、结束语

钢丝绳防护栏杆在工程项目应用过程中，遵循钢丝绳防护栏杆中(钢丝绳+膨胀螺栓)一次摊消的核算原则，通过企业内部核算测定，相比通常采用的钢管栏杆防护体系，少支出施工成本10.34～14.782元/平方米(平方米为实际防护面积)。

通过在多个工程项目中应用，充分证明采用钢丝绳防护栏杆，既能减轻职工的劳动施工强度、节省施工成本支出，又能确保主体结构施工阶段施工过程中的安全保障，是施工企业多赢的施工方法。

(作者单位：江苏省苏中建设集团股份有限公司、南通市达欣工程股份有限公司、南通市南屏建筑安装工程有限公司)