预埋可循环使用的外脚手架连墙件的研制

预埋可循环使用的外脚手架连墙件的研制

敖粒

（云南建投第十一建设有限公司，云南  昆明，650500）

[摘要]我公司通过探索研究，研制出一种预埋可循环使用的脚手架新型连墙件，具有制作成本低、操作方便、安全可靠、可循环周转使用等优点，适用所有钢管外脚手架，本文结合具体工程实例对该项技术分析总结，给同行参考和借鉴。

[关键词]连墙件；预埋；脚手架；可循环使用

0、引言

在房屋建筑工程外墙脚手架搭设施工过程中，传统做法的连墙件是将连墙钢管直接穿墙入室加以固定，或在梁板上预埋钢管，拆除脚手架后，会留下很多孔洞。后期修补脚手眼预留洞口时，还需氧焊气割预埋进去的钢管及扣件。不但浪费材料，而且耗时耗工。新型预埋连墙件优点是拉接点设在柱、墙、梁、板的侧面，理论上大大方便了后续施工，可以减少很多施工质量隐患，同时具有制作成本低、操作方便、安全可靠、可回收周转使用等优点，能充分减轻建筑施工的人力、物力投入，显著节省施工成本、加快施工速度。因此，为了解决这一领域通病，需要研究全新施工方法。

1、施工方法

1.1连墙件制作

连墙件的组成构件有：250mm长普通M14双头丝牙螺杆、圆形螺母φ41*12mm、弹簧垫1个、普通垫片1个、六角螺帽1个、300mm长直径20mm的PVC管，合计每套成本约6.7元。

施工工艺如下：将圆形螺母焊接在标准钢管内侧，焊接处焊缝应饱满、无缺陷，焊缝高度6mm。双丝牙螺杆与圆形螺母连接，模板拆除后丝牙螺杆穿混凝土墙或者梁，使用1个六角螺帽、弹簧垫、普通垫片进行紧固。

图1新型连墙件构造图

1.2现场施工工艺

现场施工步骤为：圆形螺母与钢管焊接→焊缝检测合格→楼层墙、柱或梁钢筋绑扎完成→模板定位测量放线→模板钻孔→墙或梁内预埋PVC套管→楼层墙、柱、梁板混凝土浇筑→螺杆与焊接钢管连接→垫片安装→螺帽安装。

图2新型连墙件安装图

1.3实施过程中的技术要点

（1）构件尺寸、性能检测：项目部加强材料进场验收制度，严格执行材料验收标准，对构件尺寸严格要求，不合格材料全部退场，严禁使用；强化抽检机制，对材料力学性能有直观管理，随机对螺栓的外观尺寸、钢管的壁厚及圆形螺母进行抽检，M14普通螺栓尺寸，力学性必须满足理论设计要求。

（2）连墙件的制作：圆形螺母与钢管的焊接质量，是这一新型连墙件是否安全、可靠的关键控制点，聘用经验丰富的高级焊工进行焊接，在连墙杆制作前对焊接技工进行技术交底，让焊接人员充分了解焊接的质量标准，焊接处焊缝应饱满、无缺陷，焊缝厚度6mm，按照Ⅱ级焊缝探伤检测的要求，随机抽检20%，所有连墙件探伤检测必须全部合格。

（3）结构主体梁或墙内PVC管预埋施工操作要点：按土建专业楼层浇筑1米标高线作为PVC管预埋控制标高基准线，用红外水平仪辅助控制预埋标高。按照连墙件布置位置测量放线，放线完毕后，对孔位位置再次进行复核、确认，严格按照连墙件位置在两侧模板上开洞。在钻孔时，采取旁站管理，避免工人错误钻孔，将PVC管两端头用胶带纸封堵（以免混凝土渗漏至PVC管内将孔堵塞）后预埋在开洞处，用铅丝将预埋好的PVC管与梁钢筋固定。

（4）混凝土浇筑PVC管保护：选用加厚的优质PVC管做预埋，防止PVC管损坏；混凝土浇筑过程中，振捣时应避免振动棒接触预埋件造成其位置偏移，对预埋PVC管部位做重点检查，发现偏位、破碎的，现场立即处理。

（5）连墙件安装：按照脚手架专项施工方案搭设外脚手架，验收合格以后方可设置连墙件。 结构混凝土强度达到10 MPa以上，模板拆除后按预埋位置清理并找到预埋PVC预留洞，M14双丝牙螺杆与焊接好的进行钢管连接，螺杆穿主体结构后安装垫片及弹簧垫，使用六角螺帽进行紧固。安装完成后，工长、安全员全数检查螺栓加固质量，经“三检制”检查合格后，方可进行上部脚手架搭设，架体搭设高度应依据楼层进度逐层上升，随搭随附着，以保证架体的安全、稳定性。

（6）螺杆洞封堵：外架拆除完成后，PVC预留洞螺栓套管应剔除（至少剔除 20mm 以上）满足基层堵漏条件；外侧用 1：2 干硬性膨胀水泥砂浆封堵，20～30mm 深，室外在干硬性膨胀水泥砂浆面层采用聚氨酯刷Φ75mm。从内侧往螺栓孔中注入聚氨酯发泡胶，内侧在发泡剂施打后采用干硬性膨胀水泥砂浆封堵。

图3 螺杆洞防渗漏处理

（7）连墙件回收：做好连墙件的防锈处理，经彻底除锈后，涂一层红色防锈漆（起到警示的作用），每两年涂刷一次，涂刷时涂层不宜过厚。外架拆除后检查圆形螺母与钢管焊接质量，满足质量要求全部进行回收，钢管、螺栓、垫片和螺母周转使用。

2、现场的实验和计算书

为了实验连墙件在外脚手架中的安全性，施工前我们在现场将加工好的连墙件进行拉拔试验。

2.1现场的实验研究

（1）实验内容

结构混凝土强度达到10 MPa以上，按照新型连墙件的设置要求使用M14双丝牙普通螺杆穿混凝土，一端正常设置垫片、弹簧垫及螺母，另一端使用拉拔试验机具进行试验。

（2）实验数据分析

表1试验实测表

经过拉拔实验，可以看出，检测结果均为28KN以上，预埋件的抗拔强度远远大于由架体和风压所产生的轴力 12.828kN，连接杆件的强度和稳定性通过验算和破坏试验，连墙件可以投入使用。

图4现场实验照片

2.1连墙件设计计算书

2.1.1风荷载参数

2.1.2连墙件承载力验算

   Nlw=1.4×ωk×L×H=1.4×0.16×4.5×3=3.024kN

    长细比λ=l0/i=1250/15.9=78.616，查《规范》表A.0.6得，φ=0.733

    (Nlw+N0)/(φAc)=(3.024+3)×103/(0.733×424)=19.383N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2

   满足要求！

   σ=(Nlw+N0)/(π×d2×N/4)=(3.024+3)×103/(3.14×142×1/4)=39.133N/mm2≤ft=170N/mm2

    满足要求！

3、连墙件的创新点

新型外脚手架连墙件采用PVC管预埋留洞，双头螺杆一端为圆形螺母与钢管焊接后拧紧，另一端穿结构后采用六角螺帽拧紧固定方式，有效形成牢固的外脚手架拉结点。本施工工艺主要采用PCV管、双头螺杆、圆形螺母、六角螺帽（弹簧垫+垫片）等材料，通过圆形螺母与钢管焊接后，便可轻松组装，整个过程工艺简单，取材方便，材料成本低廉；利用螺栓与外脚手架连接，它具有操作性强、经济性佳、可靠性好、安全性高的特点，不用二次更改、拆除原来连墙件，不用补洞，渗漏率低，材料损耗率低且可回收，能把施工成本控制在可控范围以内。

新型连墙件可以在使用完后，通过拧出螺母就可以实现回收，操作比较方便，周转的次数越多，经济效益越明显。预置埋件（PVC管除外）均可资源再利用，达到节材、节能、减少环境污染的目的。

4、适用性与经济性

新型外脚手架连墙件适用于房屋建筑中高度40 m以下的落地式钢管脚手架以及高度小于20m的悬挑式钢管脚手架。由于本连墙件的制作采用了部分标准件和成品，使得其费用大大降低，与传统脚手架连墙件施工方法相比，成本节约率约50% ~ 60%。如下表所示

表2 经济分析表

传统施工方法与新型连墙件施工方法法相比较：（21.6-8.7）÷21.6=59.7%，即新型连墙件的成本较传统工法连墙件的成本降低了 59.7%，达到了预期的经济效果。经过计算，连墙件按照跨距4.5m,步距3m进行计算，每栋有355个连墙件，共计14栋高层住宅，共计节约：（21.6-8.7）x355x14=64113元

5、结束语

充分利用双头螺杆的抗拉强度，将螺杆穿过混凝土结构，用新型连墙件与外脚手架连接,其安装和拆除快速简便，使用和维护方便。釆用此种连墙件在施工中不需要在外墙墙体上预留洞口，能有效降低外墙渗水的风险，且能为内外墙装饰装修施工提供方便。

新型连墙件具有以下特点：（1）避免传统预埋钢管随意切割钢管，可以降低钢管材料损耗，降低了施工成本;（2）在外剪力墙转角处均可设置连墙件，减少了安全隐患，能够有效保证外脚手架的整体稳定性。（3）使用新型连墙件，不用二次拆改、恢复连墙件，提高了施工效率，降低人工费；（4）能使连墙件施工进一步规范，有利于建筑施工的工具化。（5）能多次周转使用，降低施工成本。

因此,新型连墙件能够产生较好的经济效益和社会效益,得到业主及监理单位的一致好评，因而是值得应用和推广的。

参考文献：

〔1〕《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

〔2〕《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

〔3〕《钢结构设计规范》GB50017-2017

〔4〕《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

作者介绍：

敖粒，云南建投第十一建设有限公司，项目经理，助理工程师，E-mail：429765273@qq.com。

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