目前,砼剪力牆結構主體施工階段,樓層外圍周邊門窗洞口防護具有兩方面特點:一是普遍採用腳手鋼管欄杆(腳手鋼管+扣件+密目網)防護體系;二是門窗洞口寬度基本在1.2~2.8米內,且搭設欄杆防護體系時,所需鋼管長度規格多、租賃費高,現場施工過程中,安裝、拆卸、搬運用工多,人工成本高。現介紹鋼絲繩防護欄杆體系,該體系基本解決了以上突出問題,達到提高施工效率、降低施工成本、縮短施工作業時間、減少人員投入的效果,確保施工質量達到「文明工地」要求,並能取得一定的經濟效益。
一、鋼絲繩防護欄杆簡介
鋼絲繩防護欄杆布置方式:在各樓層外圍周邊需要防護的門窗洞口內側,需鑽孔、布置安裝內膨脹螺栓。從左上角開始,首先固定鋼絲繩起點,鋼絲繩繞其它內膨脹螺栓連續延續布置至右下角終點,固定鋼絲繩終點。水平鋼絲繩作為欄杆,欄杆內側掛密目網,綁紮固定在鋼絲繩上。
二、鋼絲繩欄杆設計方法
1.防護欄杆設計標準
《防護欄杆國家強制性標準彙編》中5.3.1條規定,欄杆、扶手與梯段安裝完畢後,其結構承載能力應隨受GBJ9規定的水平荷載0.5Kn/m。
2.鋼絲繩選擇
鋼絲繩防護欄杆,水平共設五道,每道鋼絲繩均必須能隨受0.5Kn/m水平荷載。為方便工程施工,減少鋼絲繩和膨脹螺栓的規格,對洞口寬度≤2米,均以2米為計算依據;對2米<洞口寬度≤2.8米,均以2.8米為計算依據。因門洞口兩側牆體厚度≥200毫米,設定允許力的作用點處鋼絲繩水平偏移正常位置150毫米。以2米寬的洞口為例,需隨受100公斤水平荷載。以2.8米寬的洞口為例,需隨受140公斤水平荷載。
依據GB2103制繩鋼繩標準,確定鋼絲繩適用洞口寬度。
3.膨脹螺栓選擇
1)膨脹螺栓承受拉力和剪力。洞口寬度在2米時,鋼絲繩作用在膨脹螺栓上的最大荷載為337公斤,當K=1.5時,所選擇的膨脹螺栓應承受的拉力或剪力應為505.5公斤。洞口寬度在2.8米時,鋼絲繩作用在膨脹螺栓上的最大荷載為657公斤。當K=1.5時,所選擇的膨脹螺栓應承受的拉力或剪力應為985.5公斤。
2)螺栓承載力設計值及適用洞口寬度。考慮到施工方便,選擇內膨脹螺栓。
膨脹螺栓膨脹管長確定。因剪力牆牆面保護層厚度一般為15毫米,鋼筋通常採用Φ8、Φ10、Φ12三種;管長應≥25毫米;考慮膨脹螺栓抗拔力作用點在剪力牆牆體鋼筋內側,確定膨脹螺栓膨脹管長度不低於30毫米。
3)膨脹螺栓螺杆長度確定:因雙墊片、螺母、雙墊片間鋼絲繩直徑,約為10毫米;因膨脹管長不低於30毫米,故螺杆長度不低於40毫米。
4.現場試驗
新購置或已在某項目工程中使用過的鋼絲繩、膨脹螺栓進入新的施工現場,均應進行鋼絲繩欄杆隨受試驗,來確定鋼絲繩和膨脹螺栓是否滿足設計要求。如果試驗不合格,對鋼絲繩防護欄杆中採用的鋼絲繩和膨脹螺栓必須重新設計,重新進行現場試驗。
三、施工方法
1.測量打孔位。
1)用石筆和鋼捲尺,先在洞口兩側內牆面,距離地面0.1米、1.5米高度處,劃出100毫米長水平線;
2)在水平線上,距洞口邊50毫米處劃出豎直線;
3)用石筆和鋼捲尺,分別放出其它膨脹螺栓的位置。
2.衝擊鑽打孔、植膨脹螺栓。打孔用的衝擊鑽上需安裝限位。根據膨脹管外徑尺寸,採用Φ10/12(洞口寬度B≤2米/2米<B≤2.8米)的鑽頭,打孔深度40毫米。將膨脹管植入孔內,用羊角錘輕敲膨脹螺栓螺杆帽,膨脹管口面送至與砼剪力牆牆面一平。
3.穿PVC雙色管。防護欄杆最上一層鋼絲繩外套Φ20PVC黃黑相間雙色管,時刻提醒現場施工人員注意安全。Φ20PVC雙色管長度為門窗洞口淨寬度。先將鋼絲繩繩頭穿過雙色管,再進行起點編織。
4.編織起點、放置鋼絲繩、編織終點。
1)從左上角膨脹螺栓開始,鋼絲繩在起點膨脹螺栓前預留300毫米長,整股順編6圈(約200毫米長),倒插編3圈。
2)將PVC雙色管頭推至左上角膨脹螺栓處,放置鋼絲繩繞其它內膨脹螺栓,連續布置至右下角終點,在膨脹螺栓後預留300毫米長鋼絲繩,與成捆鋼絲繩切斷。
3)編織終點,方法與編織起點相同。
5.緊固膨脹螺栓。
1)自製膨脹螺栓緊固工具:用35×3毫米扁鋼製作,共取長200毫米兩塊扁鋼,每塊前端開口(寬度與深度由螺杆帽和螺母的尺寸大小而定),距前端40毫米處折彎20°。其中一塊後端開一小開口,是調節衝擊鑽上限位器。
2)緊固過程中,遵循以下原則:鋼絲繩的起點和終點,螺母一定要將兩墊片夾緊。在緊固過程中,觀察兩墊片間鋼絲繩有抵壓變形時即可;其它膨脹螺栓,在緊固過程中,只要兩墊片靠至鋼絲繩即可。
6.張設密目網。密目網張設在鋼絲繩欄杆內側,用20號鋼筋綁紮絲綁紮固定。
四、工程實際應用
1.凡門窗洞口寬度≤2米時,均採用Φ3鋼絲繩+Φ8內膨脹螺栓+密目網防護體系。
2.凡2米<門窗洞口寬度≤2.8米時,採用Φ4鋼絲繩+Φ10內膨脹螺栓+密目網防護體系。
五、結束語
鋼絲繩防護欄杆在工程項目應用過程中,遵循鋼絲繩防護欄杆中(鋼絲繩+膨脹螺栓)一次攤消的核算原則,通過企業內部核算測定,相比通常採用的鋼管欄杆防護體系,少支出施工成本10.34~14.782元/平方米(平方米為實際防護面積)。
通過在多個工程項目中應用,充分證明採用鋼絲繩防護欄杆,既能減輕職工的勞動施工強度、節省施工成本支出,又能確保主體結構施工階段施工過程中的安全保障,是施工企業多贏的施工方法。