创新建筑外脚手架粗钢筋连墙件工法分析

工法内容简述：

纵观近年来外脚手架搭设中的连墙件，多数采用在现浇砼结构中预埋短钢管的形式。即将短钢管竖向预埋在边梁砼内一部分，外露一部分，再加水平连杆(脚手钢管)用扣件将外架立杆与预埋钢管进行连接。传统作法存在很多缺点，给工程质量和施工安全造成许多不利影响。

1)、在外墙砌筑时，一般都在预埋有钢管连墙件处留洞，外墙装修后期对原连墙件进行拆改并重新加固外架。在拆除原连墙件时，大多连墙件的扣件因砌体及砂浆影响难以拆除而只能直接割除水平钢管及竖向钢管，再将埋在墙内的短钢管和扣件清理出来，然后对外墙进行堵洞和修补。但如留洞过大，修补的时间就会较长，影响外架拆除进度，如保外架拆除进度，施工质量又无法保证，此处为外墙渗漏水的最大隐患。如留洞过小，预埋的钢管及拉结的十字扣件(包括水平钢管)又无法轻易的取出，造成拆除的困难以及扣件和钢管的非正常损失及渗漏隐患。

2)、在飘窗及阳台栏杆处的连墙件，外架连墙件又需经过几次拆改过程，外架的稳定性又存在极大隐患。

改进作法

用现场直径16~20mm废料钢筋(加工余料)与短钢管焊接，制作专用外架连墙件，如下图所示。

连墙件提前在加工场内集中制作，搭设外架时分批运到工作面使用，方便快捷，质量安全有保证。

特点

采用该工法，具有以下主要特点：

1)、外墙砌筑时，底部用砂浆找平，砖照常砌筑，不需留洞，拆架时沿砌体面直接切除，外墙面装饰层修补量很小且不需要拆改，减少了二次修补用工量，保证了质量和安全，加快了速度。

2)、在飘窗处，一般均有高低不等的窗台，连墙件埋设在窗台下的墙内楼面处，完全不影响窗安装。即使少数飘窗为落地，但结构面标高与建筑面标高一般相差50mm，安装窗框时底面距结构标高至少40mm，钢筋不影响窗的安装，拆架时直接切除，修补量很小。

3)、在栏杆处，栏杆一般为全立杆或底部有一水平杆，但水平杆距建筑面层一般为50~100mm，且一般栏杆底部至少有100mm的坎，此为细石砼浇注，不影响栏杆安装。拆架时直接切除，修补量很小。

4)、另一端为钢管，用双十字扣件与外架内立杆拉结牢固，该端与传统作法相同，整个安装过程不需现场焊接，安装简单无火灾隐患。

5)、此连墙件安装之后，在窗、栏杆安装时不需改动，直到外脚手架拆除，保证了外架的稳定性，减少了重复用工。

6)、降低了脚手钢管、扣件的损耗及租赁费用，减少了外墙修补量并避免了连墙点外墙渗水的隐患，降低了成本。

7)、连墙件在地面加工区集中焊接制作，提高了工效，保证了焊接质量和施工安全。

适用范围

本工法适用于所有钢管扣件式双排外脚手架。

工艺原理

传统连墙件的预埋短钢管与外架间依靠双扣件连接，其抗滑能力为16KN，改进后其承载能力必须不小于该标准。因连墙件需考虑受拉、受压两种状态，因此还要满足受压状态下的稳定性要求。

受力按20KN考虑，对于螺纹Φ16钢筋其占钢筋设计承载能力的20000N/(8mm*8mm*3.14*310N/mm2)=0.321=32.1%，故钢筋锚入边梁的长度大于35d*32.1%=35*16mm*0.321=179.76mm即可；另一端与钢管的焊接长度大于(双面焊)5d*32.1%=5*16mm*0.321=25.68mm即可；

稳定性计算：

连墙件钢筋的承载力设计值按下式计算：

Nf = φ·A·[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比 l/i = 400/4=100＜［λ］=150的结果查表得到 φ=0.588.(l为内排架距离钢筋弯锚点的长度，取400mm；i为构件最小回转半径，按16钢筋i=d/4=16/4=4)

A = 201 mm2；[f]=300 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.588×201×300= 35456.4N≈35.5 kN＞20KN；满足要求。

抗剪：Nv=A·fv=201×175=35175N≈35.2KN＞20KN；满足要求。

工艺流程及操作要点

工艺流程

制作流程：设备、材料准备→钢筋制作→钢筋与钢管焊接→焊接质量检查→备用

安装流程：外架搭设准备→外架搭设→楼层钢筋模板→连墙件安装(钢筋端插入边梁内，外架侧与立杆用双扣件连接牢固) →浇注楼层混凝土

操作要点

1)、连墙件制作：

(1)、连墙件制作工作应提前在地面加工场地内进行；

(2)、钢筋加工成90度，满足两端长度要求，弯心直径不应过大；

(3)、应根据钢筋级别、直径，选择焊条和焊接参数；

(4)、焊接时，不得烧伤主筋及钢管；

(5)、焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满；

(6)、焊缝厚度应不小于5mm(0.3d)，焊缝宽度不小于12mm(0.7d)，满足焊缝长度要求；

2)、连墙件安装：

(1)、连墙件应在楼层混凝土浇注前安装；

(2)、钢筋锚固端应垂直向下插入边梁外侧主筋的内侧，插入梁(砼)内的长度不小于200mm；

(3)、钢管与外架立杆连接采用双扣件，扣件螺栓扭紧力矩满足规范要求(40~60N.m)；

(4)、连墙件水平段高出梁结构面20mm，不能过低(难以拆除梁侧模)或过高(可能影响栏杆或窗安装)，此时连墙件高出梁面≤40mm(钢筋直径16~20mm)，不影响窗及栏杆安装。

(5)、连墙件钢管部分离外墙面为20-50mm，使钢管部分不进入建筑物外墙内，进入外墙内的仅有钢筋部分。

材料设备

设备：交流弧焊机BX3-300-2或BX3-500-2、钢筋成型机、钢筋切断机(或无齿锯)；

材料：螺纹(HRB335级或HRB400级)Φ16~20短钢筋(加工余料)、短钢管、电焊条E4303、E5003型(HRB335级钢筋)、E5003型(HRB400级钢筋)；

质量控制

必须由专人对连墙件的加工质量和安装质量进行检查。

加工制作质量检查主要检查连墙件钢管及钢筋的长度、钢筋成型情况、焊缝质量(包括焊缝长度、厚度、宽度、有无夹渣等)，如果不符合要求应进行处理或重新加工；

安装质量检查应在楼层浇注混凝土前进行，主要检查连墙件钢筋端锚入边梁的长度、角度、位置，离梁表面高度，连墙件钢管端与外架立杆连接的扣件数量、扭紧程度，如果不符合要求应进行处理。

安全措施

1)、在加工制作前对操作人员进行安全技术交底，电焊工持有操作证；

2)、加工地点周围不得有易燃、易曝物品，防止火灾发生；

3)、在安装前对外架搭设人员进行安全技术交底，操作人员持有操作证；

4)、由地面向楼层吊运连墙件必须使用吊斗，不得用钢丝绳直接绑扎后进行吊装；

5)、安装操作为高空作业，作业面必须满铺脚手架板，防护栏杆及安全网完备，操作面下方无人员。

环保措施

1)、制作连墙件的钢筋应采用钢筋加工后的余料，不得使用长钢筋；

2)、制作、安装时操作人员不得故意敲打钢管等，防止噪声污染；

3)、各种材料堆码整齐，不得乱堆乱放；

效益分析

在经济效益方面有以下几方面的优点：1)、减少了材料损耗(扣件、钢管)；2)、节省了连墙件反复拆改用工；3)、减少了外墙修补用工；4)、避免了外墙渗漏(因连墙件)的隐患和堵漏费用；5)、提高了材料利用率，有利于节能降耗。