一种用于已有建筑的悬挑架的制作方法

本实用新型属于建筑施工领域，特别涉及一种已有建筑的悬挑架。

背景技术：

近年来，国内对已投入使用一定年限建筑物的改造要求逐步增多，且部分仅为对已有建筑的外立面形象进行改造，建筑内部空间仍必须保持正常使用状态不得受到外立面改造施工的影响；对建筑周边环境的施工影响也要降到最低限度。为此，改造施工需要搭设全封闭式的外脚手架作为施工作业平台及安全文明防护围挡，对超过一定高度的改造建筑则要求搭设型钢悬挑形式的外脚手架。

型钢悬挑架是目前应用较为成熟的一种建筑外部围护体系，它充分利用了型钢构件的强度高、抗弯、抗扭性能好、可回收等优点，为上部搭设的架体提供了足够的承载力和稳定性支持，满足建筑施工的各项功能要求。但其使用范围通常为新建工程的主体及粗装修阶段，在外立面精装饰及改造施工中多采用吊篮施工，不能确保施工期间的各类相关要求。

目前新建工程的悬挑架施工按规范要求应在型钢的室内锚固段设置三点式穿楼板或预置式固定抱箍；斜拉钢缆固定端采用在结构梁顶面预置式拉环；连墙件采用在结构外围梁顶面中部预埋钢管。采用的常规施工法存在如下缺陷：

1、悬挑型钢的锚固段伸入室内，影响悬挑架支座层室内工程使用，破坏外墙，拆除后修复量较大且有渗漏隐患，抱箍的安置对结构板有时需穿孔，影响改造建筑下一层空间的正常使用和室内环境。

2、斜拉钢缆固定端采用在结构梁顶面预置式拉环，外墙砌体及内外装饰需要二次修复，工作量较大且有渗漏隐患，影响改造建筑室内空间的正常使用和室内环境。

3、连墙件采用在结构外围梁顶面中部预埋钢管，外墙砌体及内外装饰需要二次修复，工作量较大且有渗漏隐患，影响改造建筑室内空间的正常使用和室内环境。

4、整体做法影响环节多，施工工期长，所用材料构件回收率低下，对于已有建筑的改造严重影响室内空间的使用。

因此，迫切需要寻找一种用于已有建筑悬挑架施工过程既能确保使用效果、又能工艺简便、节约工期、提高构件回收率的悬挑架。

技术实现要素：

为了克服现有悬挑外脚手架的上述缺陷，本实用新型提供了一种用于已有建筑的悬挑架施工方法，不仅能够确保施工质量，而且施工简便，缩短工期，节约工程造价。

一种用于已有建筑的悬挑架，其特征在于，包括所述悬挑架由悬挑支座、拉结结构和连墙件结构组成；

所述悬挑支座包括机械螺栓、后置式钢板I（1）和工字型钢（4），工字型钢（4）端头焊接于后置式钢板I（1）上，翼缘焊缝高度10mm，腹板焊缝高度6mm，悬挑支座通过机械螺栓固定在结构钢筋混凝土构件外表面上；

所述拉结结构包括机械螺栓、后置式钢板II（2）和圆钢拉环（5），圆钢拉环（5）两端为平直段，中部为半径30mm的半圆弧，圆钢拉环（5）整体呈“Ω”形态，圆钢拉环（5）的平直段沿后置式钢板II（2）高度方向居中与其双面焊接；所述拉结结构通过机械螺栓固定在结构钢筋混凝土构件外表面上；

所述连墙件结构包括机械螺栓、后置式钢板III（3）和直缝电焊钢管（6），直缝电焊钢管（6）一端焊接于后置式钢板III（3）上，焊缝高度6mm，所述连墙件结构通过机械螺栓固定在结构钢筋混凝土构件外表面上。

优选地，机械螺栓为六角机械螺栓，型号为M18，长度200mm。 机械螺栓的螺帽与后置式钢板I、后置式钢板II和后置式钢板III之间设有M18钛弹簧垫圈。后置式钢板I、后置式钢板II和后置式钢板III采用Q235材质。

上述悬挑架施工方法，包括以下步骤：

（1）悬挑支座安装：在已有建筑结构外围框架梁外侧开设6个Φ20的孔，采用6个Φ18的机械螺栓固定14×480×180mm后置式钢板I于已有建筑的钢筋混凝土构件外表面，将 14号工字型钢与后置式钢板T形满焊连接，翼缘焊缝高度10mm，腹板焊缝高度6mm；

（2）悬挑支座悬挑端拉结钢缆固定安装：在悬挑支座的上一层已有建筑结构外围框架梁外侧开设4个Φ20的孔，采用4个Φ18的机械螺栓固定14×220×160mm后置式钢板II于已有建筑的钢筋混凝土构件外表面，采用Φ14圆钢拉环与后置式钢板双侧满焊连接形成钢缆拉环，焊缝长度5d，焊缝高度6mm；所述圆钢拉环两端为平直段，中部为半径30mm的半圆弧，圆钢拉环整体呈“Ω”形态；圆钢拉环的平直段沿后置式钢板高度方向居中与其焊接；

（3）悬挑架连墙件固定安装：按两步两跨间距确定连墙件位置，在已有建筑外围框架梁或柱外侧开设4个Φ14的孔，采用4个Φ12的机械螺栓固定10×100×100mm后置式钢板III于已有建筑的钢筋混凝土构件外表面，将Φ48.3×3.6直缝电焊钢管一端焊接于后置式钢板III上，焊缝高度6mm。

优选地，机械螺栓为六角机械螺栓，型号为M18，长度200mm。

步骤1、2和3中，机械螺栓的螺帽与后置式钢板I、后置式钢板II和后置式钢板III之间设有M18钛弹簧垫圈。

后置式钢板I、后置式钢板II和后置式钢板III采用Q235材质。

步骤1、2和3中，后置式钢板I、后置式钢板II和后置式钢板III采用机械螺栓固定在结构梁外侧，螺栓未穿透结构梁进入已有建筑室内，对室内功能使用及观感无影响。

本实用新型在已有建筑拟设置悬挑外架的起始层及上一层框架梁外侧设置14mm厚后置式钢板，分别与外架悬挑用工字钢端头截面及拉结用圆钢纵轴方向双侧满焊连接作为悬挑外架支座；在已有建筑框架梁或柱外侧设置10mm厚后置式钢板，并与Φ48.3×3.6直缝电焊钢管端头截面单侧满焊连接作为外架连墙件。

现有技术中的常规施工方法是主要用于新建建筑结构施工阶段，各类连接构件均需要预埋，且要等待混凝土强度达到受力要求才能进行下一步安装。因此在已有建筑的外立面改造应用中，存在各类严重的制约因素并不能得到有效的应用。

本实用新型采用已有建筑悬挑外架及施工方法，解决了现有技术中的施工难题，克服了已有建筑改造过程中，外立面作业的安全防护及作业平台使用效果不佳等现象，简化外立面围护施工工序，优化了后置式悬挑外架施工工艺，在确保悬挑外架搭设质量的同时，极大的加快了施工速度，并降低了整体成本。

本实用新型具有以下技术效果：

（1）后置钢板成孔后用机械螺栓固定安装，安装效果直观可见可测，质量控制难度低。

（2）悬挑支座用工字型钢、拉结钢缆用圆钢拉环、连墙件钢管均与后置钢板在构件加工厂内完成焊接并完成探伤检测，焊接质量控制良好。

（3）现场作业仅有成孔及螺栓固定两项内容，极大缩短了作业流程，加快了作业速度，且无焊接等明火作业保证了施工安全及文明面貌。

（4）所有悬挑架所用材料构件均可回收，降低了整体造价。

（5）极大的减少了外立面二次修补的工作量且降低外墙渗漏隐患。

为进一步说明本实用新型的结构特点和效果，以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1：悬挑工字型钢与后置式钢板I连接节点侧面示意图。

图2：悬挑工字型钢与后置式钢板I连接节点正面示意图。

图3：钢缆圆钢拉环与后置式钢板II连接节点侧面示意图。

图4：钢缆圆钢拉环与后置式钢板II连接节点正面示意图。

图5：连墙件直缝电焊钢管与后置式钢板III连接节点侧面示意图。

图6：连墙件直缝电焊钢管与后置式钢板III连接节点正面示意图。

具体实施方式

如图1~图6所示的用于已有建筑的悬挑架，包括悬挑支座、拉结结构和连墙件结构。

如图1~图2所示的悬挑支座，工字型钢（4）端头焊接于后置式钢板I（1）上，翼缘焊缝高度10mm，腹板焊缝高度6mm，悬挑支座通过机械螺栓固定在结构钢筋混凝土构件外表面上，螺帽与后置式钢板I（1）间加设M18钛弹簧垫圈。机械螺栓为六角机械螺栓，型号为M18，长度200mm。后置式钢板I（1）采用Q235材质，规格14×480×180mm，其上开设有6个Φ20开孔。工字型钢（4）采用长度1.7m的14号工字型钢，其端头与后置式钢板I（1）T形满焊连接。

悬挑支座固定安装步骤：在现有建筑结构外围框架梁外侧开设6个Φ20的孔；采用6个Φ18机械螺栓固定14×480×180mm后置式钢板I（1）；14号工字型钢（4）与后置式钢板I（1）T形满焊连接，翼缘焊缝高度10mm，腹板焊缝高度6mm。

如图3~图4所示的拉结结构，包括机械螺栓、后置式钢板II（2）和圆钢拉环（5），圆钢拉环（5）采用HPB300、长度240mm的Φ14圆钢，两端为平直段，中部为半径30mm的半圆弧，圆钢拉环整体呈“Ω”形态。圆钢拉环（5）的平直段沿后置式钢板II（2）高度方向居中与其双面焊接，焊缝长度4d，焊缝高度6mm。拉结结构通过机械螺栓固定在结构钢筋混凝土构件外表面上。六角机械螺栓型号为M18，长度200mm，安装时螺帽与后置式钢板II（2）间加设M18钛弹簧垫圈。后置式钢板II（2）采用Q235材质，规格14×220×160mm钢板，其上开设有4个Φ20开孔。

拉结结构的固定安装包括以下步骤：在悬挑支座型钢上一层现有建筑结构外围框架梁外侧开设4个Φ20的孔；采用4个Φ18机械螺栓固定14×220×160mm后置式钢板II（2）；采用Φ14圆钢拉环（5）的平直段与后置式钢板II（2）双侧满焊连接形成钢缆拉环，焊缝长度5d，焊缝高度6mm。

如图5~图6的连墙件结构，直缝电焊钢管（6）一端焊接于后置式钢板III（3）上，焊缝高度6mm。连墙件结构通过机械螺栓固定在结构钢筋混凝土构件外表面上，螺帽与后置式钢板III（3）之间设有M18钛弹簧垫圈。机械螺栓为六角机械螺栓，型号为M18，长度200mm。后置式钢板III（3）采用Q235材质，规格10×100×100mm钢板，其上开设有4个Φ14开孔。直缝电焊钢管（6）采用长度500mm的Φ48.3×3.6钢管，端头截面单侧满焊连接作为外架连墙件，焊缝高度6mm。

连墙件结构固定安装包括以下步骤：按两步两跨间距确定连墙件位置，即为3×3.6m采用单扣件抗滑移；在现有建筑外围框架梁或柱外侧开设4个Φ14的孔；采用4Φ12机械螺栓固定10×100×100mm后置式钢板III（3）；将Φ48.3×3.6直缝电焊钢管（6）端头截面单侧满焊连接作为外架连墙件。

质量安全注意事项

在已有建筑悬挑外架的施工过程中，应注意质量安全控制，详细描述如下：

1、所有钢管使用前必须挑选、整理。钢管要求外表平直光滑，无裂纹、分层、变形扭曲、打洞截口以及绣蚀程度小于0.5mm,且必须具有生产厂家的产品检验合格证或租赁单位的质量保证证明。凡不合规格的、有弯曲变形损伤以及未涂刷油漆的钢管禁用。

2、扣件使用前必须经过挑选、整理、清洗加油一次。所使用的扣件还必须具有生产厂家的产品检验合格证或租赁单位的质量保证证明。凡有变形、裂纹、滑丝、砂眼等疵病的扣件禁用。

3、脚手架进场材料必须经过抽检复试，合格后方可使用。

4、钢筋、钢板、型钢、螺栓、钢缆、焊剂等进场后应进行材料验收，需检测的材料在正规检测单位经复试合格后方可使用。

5、型钢安装应严格按照设计图纸与验收规范要求实施，型号、长度、间距满足允许偏差，架体搭设前应完成悬挑型钢验收。

6、各处焊接焊缝饱满，无沙眼或漏焊现象，确保整体性，不符合要求内容严禁使用。

7、螺栓成孔定位准确、钢板开孔尺寸精确。

8、搭设过程跟踪检查，随时调整，每搭设完成6~8米脚手架搭设完毕后，必须经有关部门验收后，方可投入使用。

9、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步；如果超过相邻连墙件以上两步，无法设置连墙件时，应采取撑拉固定措施与建筑结构拉结。

10、每搭完一步脚手架后，应按设计及规范校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。

11、当架体搭设至有连墙件的主节点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

12、脚手架纵向水平杆应随立杆按步搭设，并应采用直角扣件与立杆固定。

在封闭型脚手架的同一步中，纵向水平杆应四周交圈设置，并应用直角扣件与内外角部立杆固定。

13、双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不应大于100mm；

14、连墙件的安装应随脚手架搭设国步进行，不得滞后安装；

15、连墙件设置：本工程楼板面采用后置钢板焊接钢管，再与架体刚性连接；连墙件应采用梅花形均匀布置，连墙件宜靠近主节点设置，并采用刚性节点，偏离主节点的距离不应大于300mm。

16、拉结点(连墙杆)应具有较好的抗水平力作用，对于脚手架连墙件可按二步二跨设置，即为3×3.6m采用单扣件抗滑移。需加固位置全部加密，采用一步一跨。转角处连墙件一步一设。部分无法满足两步两跨的采用立杆内加设斜撑，边缘位置连墙件加密。

17、 连墙件中的连墙杆宜呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端可稍为下斜，不容许向上翘起。

18、当双排脚手架施工操作层高出相邻连墙件以上两步时，应采取确保脚手架稳定的临时拉结措施，直到上一层连墙件安装完毕后再根据情况拆除。

19、各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。

20、脚手架剪刀撑与双排脚手架横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，不得滞后安装。

21、脚手架门洞搭设应符合设计和规范构造要求。

22、栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；上栏杆上皮高度应为1.2m；挡脚板高度不应小于180mm；中栏杆应居中设置。

23、扣件安装应符合下列规定：

（1） 扣件规格必须与钢管外径相同；

（2）螺栓拧紧扭力矩不应小于40N•m，且不应大于65N•m；

（3）在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；

（4） 对接扣件开口应朝上或朝内。

24、脚手架搭设除满足上述要求外，未尽事宜参照相关文件及技术规范执行。

25、搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的架子工承担，凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。架子工应持证上岗。

26、搭拆脚手架前必须由施工员负责向施工操作人员进行书面交底，履行签字手续。

27、搭拆脚手架时，工人必须戴好安全帽，佩好安全带，穿防滑鞋，工具及零配件要放在工具袋内，穿防滑鞋工作，袖口、裤口要扎紧。

28、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在架体上；严禁悬挂起重设备，严禁拆除或移动架体上安全防护设施。

29、当有六级强风及以上风、浓雾、雨或雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。

30、夜间不宜进行脚手架搭设与拆除作业。

31、脚手板应铺设牢靠、严实，底部用安全网双层兜底。

32、双排脚手架、悬挑式脚手架沿墙体外围应用密目式安全网全封闭，密目式安全网宜设置在脚手架外立杆的内侧，并应与架体结扎牢固。

33、施工现场带电线路如无可靠的安全措施，一律不准通过脚手架，非电工不准擅自拉接电线和电器装置。

34、吊运材料时必须用专用保险吊钩，严禁单点起吊，要堆放平稳，并严格控制脚手架上的施工荷载。

35、脚手架必须与垂直运输机械脱开，严禁在脚手架上拉缆风绳和设置起重把杆或搭挂设三角小平台。严禁模板支撑在脚手架上。严禁施工人员在脚手架上攀爬。

36、 防火要求：分层设置足够数量的灭火器；不准在脚手架上吸烟或从室内向脚手架上扔烟头；不准圆盘锯放在脚手架上；电焊操作时，必需安排专人监护。

37、脚手架里立杆与墙面之间采取每层隔离，确保物体、人员不溢出架外。

38、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：

（1）主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；

（2）连墙件；

（3）拆除或移动架体上安全防护设施。

39、在脚手架上进行电、气焊作业时，应有防火措施和专人看守。

40、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并应派专人看守，严禁非操作人员入内。

41、脚手架使用时，严禁外脚手架与结构支模承重架相连；禁止在架体上拉结吊装缆绳；禁止物料平台与架体相连接。

42、脚手架上的脚手片、安全网，架工班要经常检查维护，对损坏的地方要及时修补，修补不了的要及时更换。

43、架体上的建筑垃圾规定主体结构施工阶段，每层砼浇筑后必须全面清理一次，其它施工阶段每15天内必须全面清理一次

44、自重控制：本工程满铺脚手片，架体搭设完成后多余钢管、扣件、安全网不得留置在毛竹片上，需全部清除下去。

45、施工荷载：本工程为装修脚手架，同时作业最多2层，严禁3层及以上同时作业。装饰装修材料严禁堆放在一步架体之内，无关材料禁止上架。幕墙板块替换时只允许单块、单层作业，板块走室内搬运到架体上。

46、脚手架应安装防雷装置，防雷装置的冲击接地电阻值控制在4欧姆内；脚手架立杆顶端做避雷针，可用直径25～32㎜、壁厚不小于3㎜的镀锌钢管或直径12㎜的镀锌钢筋制作，与脚手架立杆顶端焊接，高度不小于1米；将脚手架所有最上层的大横杆全部接通，形成避雷网络。接地板用不小于Φ20的圆钢，水平接地板可用厚度不小于4㎜,宽25～40㎜的角钢制作。接地板的设置，可按脚手架的长度每50米（或小于50米）设置一个，接地板埋入地下的最高点应深入地下不小于500。接地线可采用直径不小于8㎜的圆钢或厚度不小于4㎜的扁钢，接地线的连接应保证接触可靠，在脚手架的下部连接时，应用两道螺栓卡箍，并加设弹簧垫圈，以防松动。保证接触面不小于10cm²,连接时将接触面的油漆及氧化层清除，使其露出金属光泽，并涂以中性凡士林，接地线与接地板的连接应采用焊接，焊缝长度应大于接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍。接地装置完成后，要用电阻表测定电阻是否符合要求。接地板的位置，应选择人们不易走到的地方，以避免和减少跨步电压的危害和防止接地线遭机械损伤，同时应注意与其它金属物或电缆之间保持一定距离（一般不小于3米），以免发生击穿危害，在施工期间遇有雷雨时，脚手架上的操作人员应立即撤离到安全地方。