钢框架预制构件外挂架的设计与应用
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摘 要：项目采用钢框架与预制混凝土抗测力外墙板，叠合楼板等多项工业化部件。在外架的选择上若选择传统钢管搭设的外挂架。由于本身自重较大，附着在预制构件上容易对外叶板造成拉裂等影响，爬架自升体系对整体钢框架预制外墙产生动荷载较大，对于外墙的整体稳定性，以及外墙的垂直度将会产生不利影响，并且由于项目整体楼层较低，采用爬架体系将大大增加项目成本。在项目与省市各方面专家研究探讨，并结合长春某在建工程的第一代外挂架的试验经验总结后，项目设计研发了钢框架预制构件外挂架体系，并应用于项目施工过程中。
关键词：自主研发;钢框架;预制构件;节能环保
1 在建钢框架预制构工程基本概况
吉林某在建项目位于吉林省吉林市丰满区滨江南路以北吉丰东路以南城南街以东的区域，项目占地面积约20911㎡，总建筑面积36570.11㎡，其中1#、2#楼为传统工艺，3#、5#、6#楼为工业化，其中应用了PC楼梯，三明治外墙，叠合楼板，FRP飘窗，FRP空调板，钢框架预制隔墙板等工业化部件。项目在规划初期，根据现场外墙情况，对钢框架预制构件进行了拆分，预留现浇段。为了制作方便，通过确定具体各预制板的尺寸，设计外挂架主平台统一模数，便于后期的批量制作与生产，前期的不断优化，大大提前了外挂架的使用时间。
2 工艺优点
（1）组装简便：配套钢框架预制体，安拆灵活，如后期有特殊需要，可二次安装利用。
（2）安全性高：在安装构件时，外防护结构依然存在，避免了因已拆除而存在的极大风险。固定措施牢固，水平防护、竖向防护均已设置，防护高度满足规范要求。
（3）适用性广：采用固定几个基准版主工作台，通过抽插方钢接长工作台板进行适配，如遇不匹配尺寸的工程，改装接长工作台板即可。
（4）降低成本：由于接长工作台板较主工作台结构简单，费用较低，遇不匹配尺寸的工程，改装接长工作台板费用更低。
（5）周转率高：主要组成材料不易损坏，周转次数高，而且均无需改装也可使用在其他工业化结构工程上。
3 设计与制作
（1）外防护三角架体分为四部分。
①支撑架组：采用8#槽钢拼接焊制，三角形结构，满焊连接，通过预制墙预留的螺栓孔穿M20螺栓固定好三脚架;槽钢面上焊接12mm厚钢板耳与40*60*4立柱通过M14螺栓连接，槽钢开14mm宽100mm长的长条槽与平台板通过M12螺栓连接。
②工作臺组：采用墙面外伸800mm宽为外墙施工主工作台面，工作台面采用30*50*4方钢纵横间距400mm焊接布置作为受力骨架，平台板为4mm厚花纹钢板;平台板采用四角焊接10mm厚钢板耳开孔通过M12螺栓连接。纵向接长工作台面宽同主工作台，工作台面采用20*40*4方钢作为受力骨架纵横焊接间距400mm以内均匀布置，三根纵向方钢骨架延伸至主工作台，开孔后与主工作台通过M12螺栓连接。
③护栏组：护栏采用30*30方钢纵横焊接，纵向方钢间距800mm以内，横向方钢间距700mm，护栏外焊φ1.2镀锌铁网，纵向方钢与立柱通过M12螺栓连接。
④踢脚板组：做弧形钢板开孔，与护栏骨架满焊。
（2）每个三角架结构贴墙设置竖向10mm厚卸荷钢板尺寸80mm×150mm，每个钢板连接1根M20普通螺栓。
（3）M20普通螺栓一端通过背板预留洞，使用螺母固定，一端穿过墙体，后同样使用螺母固定，方便拆卸，螺栓起主要承重作用，螺栓采用透墙孔连接，墙体预留孔径42mm，距内页板顶皮150mm以上，孔竖向间距750mm，跨窗口处同样距窗口下顶皮150mm以上。
（4）M20普通螺栓墙外一侧焊接铁链与竖向槽钢上焊耳相连，焊耳厚度12mm，铁链长度600mm，铁链为直径φ3.5熟钢铁链，防止拆卸时螺栓掉落。
（5）支撑架槽钢水平段内外沿满焊4个拉环（内2外2），内侧两个拉环需穿透平台板，拉环采用φ18圆钢，圆钢与槽钢双面满焊，焊缝长度150mm，用于架体的吊装。
4 施工工艺流程
5 施工注意事项
（1）此外防护结构从第三层钢框架预制墙板施工开始使用，每楼共制作2层，对于1.2m以内外挂架可在构件吊装前可把防护架提前安装在构件上一起吊装，其他外挂架需在层间拆卸后安装至作业面。
（2）构件进场后，将已经拼装完成的防护架安装在预制外墙板上。
（3）防护架随构件同时起吊安装在施工楼层。
（4）待上层预制外墙板进场后，将下层外墙上的防护架用塔机吊运拆除，并安装在新进场的外墙板上，同下层外墙板同时吊装上施工楼层，后期均按此循环流水施工。
6 结束语
在工业化项目引领传统项目改革的新时代，工业化项目的日益增加，致使传统工艺的改革面临新的挑战，如何在减少成本的同时加快新工艺的使用变得尤为重要。钢框架预制外挂架的使用就是其中典型的成功案例，多数的外挂架在最初选择固定模数时就保证了它整体的重复利用效率，多个工业化项目多次利用，大大降低项目在外架方面的成本支出。
参考文献：
[1] 管宇，周天华，吴函恒.多高层钢框架-预制混凝土抗侧力墙装配式结构竖向受力性能研究[J].建筑结构，2014（13）：64～71.
[2] 张晓勇，孙晓阳，陈华等.预制全装配式框架结构构件工厂化生产技术[J].建筑施工，2012（3）：206～207.
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