型钢悬挑脚手架工具式锚固件的设计与应用

型钢悬挑脚手架工具式锚固件的设计与应用

摘要：本文讲述了悬挑脚手架型钢锚固件的常规做法（“几”字形冷弯圆钢预埋环、U形钢筋拉环或锚固螺栓），并分析了其中的一些缺点和不足。通过对型钢悬挑脚手架工具式锚固件的研究设计，在保证安全性和使用功能的前提下，提高了型钢预埋精度和施工效率，降低了建筑能源消耗和非实体费用支出，是较为理想的悬挑脚手架型钢锚固件做法，具有良好的社会和经济效益，值得推广和应用。关键词：型钢悬挑脚手架；工具式锚固件；研究设计；非实体费用

1前言

根据国家统计局发布的国民经济运行情况数据显示，2013年全国建筑业总产值为159313亿元，同比增长16.1%；全国建筑业房屋建筑施工面积为113亿平方米，同比增长14.6%。建筑耗能是中国能源消耗的三大“耗能大户”之一，建筑耗能随着建筑总量不断攀升，有效降低建筑能源消耗，已成为全民共识。

随着经济的快速发展，技术的不断提高，建筑高度不断增高，小高层和高层建筑成为今后建筑行业的发展趋势。型钢悬挑脚手架由于其独特的优势，被广泛应用于小高层和高层建筑的装修脚手架，悬挑脚手架型钢锚固件是保证架体安全稳定的关键装置，鉴于目前常用的型钢锚固件存在回收利用率低、材料浪费严重、预埋精度较差、施工效率不高等缺点和不足，研究设计一种可以周转利用、并能保证预埋精度和施工效率的工具式锚固件，能够切实达到节能降耗和绿色施工的目的。

2常用型钢锚固件的做法及缺点

2.1常用型钢锚固件的做法

由于国内各建筑企业的施工管理水平良莠不齐，悬挑脚手架型钢锚固件的做法也不尽相同，常用的主要为“几”字形冷弯圆钢预埋环（如图1所示）、U形钢筋拉环及锚固螺栓（如图2所示）等几种类型。其中，较为规范的锚固件做法是根据住房和城乡建设部2011年发布的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中相关构造规定设置的。锚固型钢悬挑梁的预埋环或锚固螺栓直径不宜小于16mm，预埋环、锚固螺栓与型钢之间的间隙应用硬木楔侧向楔紧。

图1“几”字形冷弯圆钢预埋环构造示意图

图2悬挑钢梁U形螺栓固定构造示意图

2.2常用型钢锚固件的缺点

2.2.1“几”字形冷弯圆钢预埋环加工、预埋、固定工作量大，施工效率不高；预埋圆钢材料用量大，使用完成后只能切割拆除，无法周转利用，材料浪费严重。

2.2.2 U形锚固螺栓需在楼板钢筋绑扎完成后进行安装，固定工作量大，施工效率不高；锚固螺栓固定困难，预埋精度较差，固定欠佳的螺栓在混凝土浇筑过程中容易移位或损坏，进而造成锚固螺栓无法正常使用。

3工具式型钢锚固件的研究设计

3.1型钢锚固件改进应考虑的因素

3.1.1锚固件应安装简便、规格统一，有较好的通用性和安全性，能够回收和反复周转使用，不产生废料。

3.1.2锚固件的安装不应影响楼面模板的安装和拆除，也不应影响楼板钢筋的绑扎，并在混凝土终凝后即可进行悬挑型钢的安装、紧固。

3.1.3锚固件在使用完成后，应能够方便拆除，对楼面结构造成的影响应尽可能低，并便于恢复。

3.2工具式型钢锚固件的研究设计

综合考虑《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、常规型钢锚固件存在的缺点及第3.1条所述因素，设计一种方便拆除、可循环利用的工具式型钢锚固件是较为理想的选择。结合施工过程中的一些经验及应用信息，可以考虑设计成单件式、组合式两种工具式型钢锚固件。

3.2.1单件式工具式型钢锚固件

将每套锚固件设计成为统一规格配件的工具式型钢锚固件，方便加工、安装和周转使用，其形式如图3单件式工具式型钢锚固件构造示意图。

图3单件式工具式型钢锚固件构造示意图

(1)该工具式型钢锚固件可通用于型钢在边梁内侧、型钢尾端的固定，楼面模板安装完成后即可进行锚固件的安装，锚固件采用铁钉固定于模板面即可，安装十分方便。

(2)工具式型钢锚固件的钢板应采用Q235级钢，其材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700的规定。螺杆应采用直径不小于16mm 的HPB 300级钢筋加工，其材质应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB 1499.1的规定。紧固型钢采用的63mm×6mm 热轧等边角钢材质应符合现行国家标准《热轧型钢》GB/T 706的规定。螺栓采用4.8级普通螺栓。

(3)螺杆与钢板之间的连接采用穿孔塞焊满焊，焊缝应饱满，并按三级焊缝验收标准进行检查验收。由于脚手架荷载具有一定的活荷载特征，紧固角钢的螺帽应采用双螺帽进行加固。

(4)锚固件安装完成后即可进行板筋的绑扎，上下层板筋均位于锚固件钢板上方。混凝土浇筑前，用直径20～25的PVC套管套在锚固件

螺杆上，PVC套管长度大于板厚50mm以上并低于螺杆丝牙位置，套管上口及螺杆丝牙采用电工胶布或胶带纸封闭缠绕保护。

(5)楼面混凝土浇筑完成并达到一定强度后，拆除保护胶带，即可安装悬挑型钢并进行紧固。

3.2.2组合式工具式型钢锚固件

单件式工具式型钢锚固件配件统一，安装、加固方便，预埋精度高，但是对于高层建筑而言，预埋数量太大。为了进一步优化锚固件的设计，减少单件预埋数量，将悬挑型钢尾端的两道锚固件整合为一套组合式工具式型钢锚固件，其形式如图4单件式工具式型钢锚固件构造示意图。

图4组合式工具式型钢锚固件构造示意图

(1)组合式型钢锚固件加工制作、预埋安装及材料材质规格均与单件式型钢锚固件一致。

(2)采用组合式型钢锚固件可以将锚固件的预埋数量减少三分之一，大大减轻预埋工作量，同时，也能够进一步提高锚固件的预埋精度。

(3)组合式型钢锚固件从受力及安全方面比对，要优于单件式型钢锚固件。同时，由于组合式锚固件的钢板面积大，也有利于钢筋混凝土楼板结构冲切受力。

4工具式型钢锚固件的施工运用

4.1工具式型钢锚固件宜在工厂进行成套加工制作，加工前应充分剖析公司承接项目的情况及型钢悬挑脚手架应用的实际情况，以便确定各配件的具体规格和尺寸，使锚固件具有较好的兼容性，能够在各项目周转使用。

4.2型钢悬挑脚手架工具式锚固件施工流程：模板支撑体系搭设→楼板模板安装→工具式型钢锚固件安装（PVC套管及胶带保护同时完成）→楼板钢筋绑扎（水电预埋）→楼板混凝土浇筑、养护→悬挑型钢安装、紧固→悬挑脚手架搭设→脚手架使用→脚手架拆除→悬挑型钢拆除→锚固件拆除→楼板板底及孔洞修复。

4.3锚固件安装前应根据《脚手架工程施工方案》确定预埋位置，在模板面上弹线定位。楼板混凝土浇筑前，宜在锚固件钢板面上涂刷脱模剂，以便于锚固件的拆除。

4.4工具式型钢锚固件拆除时，应先松开螺帽（先不取掉），移除悬挑型钢。采用方木或橡皮榔头等软性工具垂直敲击螺杆顶部，使型钢锚固件下钢板脱离楼面板底，在下层楼面搭设移动平台，上下层作业人员相互配合拆除锚固件。拆除锚固件时，不得采用铁锤、石块等硬性工具敲击螺杆，也不得将型钢锚固件直接敲落于结构楼板上，以免造成型钢锚固件的损坏。

4.5工具式型钢锚固件使用结束后，应及时进行清理、上油，集中存放，以备下次使用。

4.6型钢锚固件拆除完成后，再将PVC套管凿除，然后用清水将孔洞及凹槽部位冲洗湿润，采用高标号水泥砂浆将板底凹槽部位修补平整，待水泥砂浆达到一定强度后，再用水泥净浆将孔洞灌平楼面。