基于装配式连墙件外墙脚手架体系及施工方法与流程

本发明涉及一种基于装配式连墙件外墙脚手架体系及施工方法。属于主体结构工程领域，适用于现浇楼板砌体外墙结构施工所采用钢管脚手架的安装和拆除作业，也适用于现浇钢筋混凝土剪力墙结构或四周有钢筋混凝土墙或柱、梁的其他结构施工。

背景技术：

外脚手架是建筑施工中必须具备的安全施工技术措施，采用连墙件联墙是其确保自身结构稳固安全的必须的重要构件。国内外脚手架倒塌事故频发，基本都是由于连墙件设置不足或连墙件被拆除后未及时补设引起，其中整体失稳是脚手架失稳的主要破坏形式，破坏始于无连墙件、横向刚度差或初始弯曲较大的横向框架。而设置合理、承载力高、构造符合要求的连墙件，对计算单元的计算跨度的改善和横向刚度的提高，均起直接作用，因而对脚手架的整体稳定性起重要作用。

目前，国内常见的用于扣件式钢管脚手架的连墙件做法包括：拉撑结合法、预埋钢管法、后锚固法、箍柱法、预埋铁板法等。拉撑结合法具有成本低、无砌体后补洞工序等优点，但承载力差，脚手架的横向刚度相比于刚性连接方法较弱，起撑作用的钢管无法紧密连接脚手架与主体结构，导致脚手架易产生晃动，并且在外墙粉刷时易被全部拆除从而产生安全隐患；预埋钢管法具有刚性好、埋设位置准确等优点，但成本高，拆卸麻烦，并且必须对砌体的后留洞口进行后期封堵，有渗水隐患；后锚固法具有无补洞工序，无渗水隐患的优点，但其施工极其麻烦，尤其是钻孔时极其麻烦；箍柱法具有刚性好，施工灵活方便的优点，但施工所需要材料较多，相比于预埋钢管法，增加了三个扣件和四根短钢管，对于施工周期长的高层建筑来说，经济性极差，且同预埋钢管法一样，存在墙体补洞工序，有外墙渗水隐患；预埋铁板法具有刚性好，无砌体补洞工序，无渗水隐患的优点，但存在成本高，施工麻烦，有火灾隐患等不足。通过以上分析，可以得知目前常用的连墙件做法均存在着不少缺陷，有待于进一步的改进与提高。

鉴于此，目前亟需发明一种刚性好承载力大、成本低廉拆卸方便、施工操作简单且无渗水隐患的连墙件结构及施工方法。本发明采用装配式连墙件，通过现浇楼板内预埋贯穿楼板的隔离套管安装，且在同层现浇楼板边梁内直接预埋反向装配式连墙件；脚手架中的大横杆及抛杆均与竖向装配式连墙件采用扣件锚固，同时在待施工楼层增设可伸缩式顶杆，且外墙内通过设置混凝土块安装横向装配式连墙件，并与大横杆锚固，大幅提高脚手架体系的稳定性，且施工难度小，可回收利用，具有较好的经济技术效益。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种刚性好承载力大、成本低廉拆卸方便、施工操作简单且无渗水隐患的连墙件结构及施工方法。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于装配式连墙件外墙脚手架体系，其特征在于，所述体系主要包括现浇楼板、装配式连墙件、可伸缩式顶杆、外墙和脚手架，现浇楼板内预埋贯穿楼板的隔离套管，通过隔离套管安装竖向装配式连墙件，且在同层现浇楼板边梁内直接预埋反向装配式连墙件；脚手架中的大横杆及抛杆与竖向装配式连墙件采用扣件锚固，同时在待施工楼层外墙处设置可伸缩式顶杆，可伸缩式顶杆上部与边梁内的反向装配式连墙件锚固，下部与大横杆锚固；外墙内通过设置混凝土块安装横向装配式连墙件，横向装配式连墙件与大横杆锚固。

进一步的，所述的装配式连墙件由固定锚板、活动锚板、主螺杆、辅助螺杆及连接杆组成，主螺杆与辅助螺杆焊接在固定锚板同一侧，连接杆焊接在固定锚板另一侧，活动锚板通过连接螺帽与主螺杆、辅助螺杆锚固，主螺杆穿过固定锚板伸入连接杆内并填充有膨胀混凝土。

所述的可伸缩式顶杆上部杆体设置有伸缩调节装置，中部焊接有固定盘，固定盘上的螺杆孔规格、间距均与活动锚板相同，固定盘上设置横向装配式连墙件，且装配式连墙件与脚手架小横杆锚固。

所述的外墙内设置有预制混凝土块，预制混凝土块内设置有横向贯穿式隔离套管，外墙通过隔离套管设置横向装配式连墙件，若外墙为现浇钢筋混凝土结构，则隔离套管可直接预埋在墙体内。

所述的隔离套管采用带孔定位板定位，带孔定位板固定于外墙钢筋笼主筋上，且设置于隔离套管两端，孔径与隔离套管外径相同，若隔离套管因混凝土浇筑产生局部变形，则可采用锚索替代辅助螺杆。

所述的脚手架在立杆和大横杆上均设置有应力传感器。

本发明还提供了所述基于装配式连墙件外墙脚手架体系的施工方法，其主要步骤如下：

（1）楼板钢筋绑扎及预埋件设置：根据设计图纸核定楼板厚度及标高，清理模板划线后绑扎楼板钢筋，并在边梁钢筋笼内预埋反向装配式连墙件，楼板钢筋设计位置处预埋隔离套管；

（2）楼板混凝土浇筑：钢筋绑扎及预埋件设置验收合格后，点焊标高控制点，清理模板后采用分层自然流淌连续浇筑法浇筑楼板混凝土，浇筑后7天浇水养护；

（3）安装装配式连墙件：楼板混凝土养护完成后，安装装配式连墙件，将装配式连墙件上的主螺杆及辅助螺杆穿过预埋的隔离套管，在楼板底面串入活动锚板后利用螺帽固定；装配式连墙件与框架柱连接时，仅在框架柱内设置主螺杆，辅助螺杆采取包箍框架柱的形式设置；

（4）脚手架搭设：脚手架搭设前对钢管、扣件、脚手板、爬梯、安全网进行验收，同时清除搭设场地的杂物，确认合格后按设计要求放线定位，搭设时将部分大横杆与装配式连墙件采用扣件锚固，上部设置抛杆，抛杆下端也与连墙件锚固，同时在部分立杆和大横杆上安装应力传感器。

（5）可调式顶杆安装：在待施工楼层外墙处设置可伸缩式顶杆，调整可伸缩式顶杆长度后将其上部与边梁内反向装配式连墙件锚固，下部与大横杆锚固，中部利用固定盘安装横向装配式连墙件，并将横向装配式连墙件与脚手架小横杆锚固。

（6）外墙施工：脚手架体系及顶杆搭设完成后，进行外墙施工，同时安排预制混凝土块进场，外墙砌筑前先根据砖墙位置弹出墙身轴线及边线，并在设计位置砌筑预制混凝土，外墙砌筑完成后在预制混凝土块内安装横向装配式连墙件，并将其与大横杆锚固；若外墙采用现浇钢筋混凝土结构，则在墙体钢筋绑扎时直接预埋隔离套管，养护完成后再安装装配式连墙件；

（7）下一楼层循环作业：下一楼层参照上述施工步骤及方法循环施工，直至顶层，施工完成后进行外墙装饰层作业。

（8）外墙装饰层施工：外墙采用水泥砂浆粉刷，装配式连墙件处先根据设计及结构受力验算，安全无误后通过调整螺帽使装配式连墙件外移，放置装饰层垫环后锚固，外墙装饰层施工完成后，拆除脚手架及部分装配式连墙件，重复利用。

本发明具有以下的特点和有益效果：

（1）本发明涉及的装配式连墙件通过预埋的隔离套管安装，且在同层现浇楼板边梁内预埋反向装配式连墙件，采用扣件与脚手架中的大横杆及抛杆锚固，同时在外墙内通过设置混凝土块安装横向横向装配式连墙件，并与大横杆锚固，大幅提高脚手架体系的稳定性，且施工难度小，部分连墙件可回收利用，具有较好的经济技术效益。

（2）本发明中在待施工层外墙处增设可伸缩式顶杆，并通过杆体设置的固定盘安装横向装配式连墙件，且装配式连墙件与脚手架小横杆锚固，进一步提升脚手架体系的稳定性，增加施工安全性。

（3）本发明在脚手架上立杆及横杆上设置应力传感器，根据数据测试及计算结果准确对脚手架体系进行节点补强，保证结构稳定。

（4）本发明对预埋的隔离套管采用带孔定位板定位，若隔离套管因楼板混凝土浇筑产生局部变形，则可采用锚索替代辅助螺杆，锚索两端均采用螺帽与锚板固定，施工灵活性较强。

附图说明

图1是基于装配式连墙件外墙脚手架体系示意图；

图2是装配式连墙件安装后结构示意图；

图3是装配式连墙件在装饰层施工时结构示意图；

图4是装配式连墙件与框架柱连接示意图。

图中：1-现浇楼板；2-竖向装配式连墙件；3-横向装配式连墙件；4-带孔定位板；5-预制混凝土块；6-砌体墙；7-扣件；8-抛杆；9-可伸缩式顶杆；10-伸缩调节装置；11-反向装配式连墙件；12-边梁；13-应力传感器；14-立杆；15-大横杆；16-小横杆；17-活动锚板；18-连接螺帽；19-主螺杆；20-辅助螺杆；21-垫片；22-固定锚板；23-膨胀混凝土；24-连接杆；25-隔离套管；26-装饰层；27-装饰层垫环；28-框架柱。

具体实施方式

本实施方式中钢筋绑扎施工技术要求，楼板混凝土浇筑的施工工艺要求，脚手架搭设工艺要求等不再赘述，重点阐述本发明的涉及的基于装配式连墙件外墙脚手架体系的实施方式。

图1是基于装配式连墙件外墙脚手架体系示意图，图2是装配式连墙件安装后结构示意图，图3是装配式连墙件在装饰层施工时结构示意图，图4是装配式连墙件与框架柱连接示意图。参照附图所示的基于装配式连墙件外墙脚手架体系，主要由现浇楼板1、装配式连墙件、可伸缩式顶杆9、砌体墙6、脚手架等组成。

现浇楼板1内预埋贯穿楼板的隔离套管25，通过隔离套管25安装竖向装配式连墙件2，且在同层现浇楼板边梁12内直接预埋反向装配式连墙件11；脚手架中的大横杆15及抛杆8与竖向装配式连墙件11采用扣件7锚固，同时在待施工楼层外墙处设置可伸缩式顶杆9，可伸缩式顶杆9上部与边梁12内反向装配式连墙件11锚固，下部与大横杆15锚固；外墙内通过设置混凝土块安装横向装配式连墙件3，并与大横杆15锚固。

施工时，先根据设计图纸核定楼板厚度及标高，楼板厚度为120mm，清理模板划线后绑扎楼板钢筋，钢筋统一采用HRB335型号，并在边梁12钢筋笼内预埋反向装配式连墙件11，楼板钢筋设计位置处预埋隔离套管25，隔离套管25采用直径为10mm~12mm，长度为120mm的PVC管。钢筋绑扎及预埋件设置验收合格后，点焊标高控制点，清理模板后采用分层自然流淌连续浇筑法浇筑楼板混凝土，混凝土强度取C30，浇筑后7天浇水养护。

楼板混凝土养护完成后，安装竖向装配式连墙件2，将连墙件上的主螺杆19及辅助螺杆20穿过预埋的隔离套管25，其中主螺杆19直径为12mm，4根辅助螺杆20直径为10mm，连接杆24采用φ48×3.5脚手钢管制作，在楼板底面串入活动锚板17后利用连接螺帽18固定，螺栓采用规格不小于M14的普通螺栓，宜采用M16普通螺栓，为适应装修阶段连墙件的局部水平调节，螺杆在长度上留有余量。活动锚板17和固定锚板22规格相同，皆为300mm×300mm×6mm，同采用强度等级为Q345的钢板预制而成。若发现隔离套管25因变形导致辅助螺杆无法穿过，则采用直径8mm的锚索代替，锚索两端均采用螺帽分别与固定锚板22、活动锚板17固定；若装配式连墙件与框架柱28连接时，仅在框架柱内设置主螺杆19，辅助螺杆20采取包箍框架柱的形式设置，如图4所示。

脚手架搭设前对钢管、扣件、脚手板、爬梯、安全网等材料进行验收，同时清除搭设场地的杂物，确认合格后按设计要求放线定位，搭设时将部分大横杆15与竖向装配式连墙件2采用扣件锚固，上部设置抛杆8，抛杆8下端也与竖向装配式连墙件2锚固，同时在部分立杆14和大横杆15上安装应力传感器13。

根据应力传感器数据及计算结果，在待施工楼层外墙处设置可伸缩式顶杆9进行节点补强，通过伸缩调节装置10调整顶杆长度后将其上部与边梁12内反向装配式连墙件11锚固，下部与大横杆15锚固，中部利用固定盘安装横向装配式连墙件3，固定盘采用直径300mm的Q345钢板预制，上面均匀布设5个螺杆孔，中心螺杆孔直径为12mm，其余为10mm，并将横向装配式连墙件3与脚手架小横杆16锚固。

脚手架体系及顶杆搭设完成后，进行外墙施工，同时安排预制混凝土块进场，预制混凝土块强度为C25，规格为400mm×400mm×120mm，外墙砌筑前先根据砖墙位置弹出墙身轴线及边线，组砌采用一顺一丁的砌筑方法，并在设计位置砌筑预制混凝土，外墙砌筑完成后在预制混凝土块5内安装横向装配式连墙件3，并将其与大横杆15锚固。若外墙采用现浇钢筋混凝土结构，则在墙体钢筋绑扎时直接预埋隔离套管，养护完成后再安装装配式连墙件。下一楼层参照上述施工步骤及方法循环施工，直至顶层，施工完成后进行外墙装饰层作业。

外墙装饰层采用水泥砂浆粉刷，连墙件处先根据设计及结构受力验算，安全无误后通过调整螺帽将装配式连墙件外移15mm，放置装饰层垫环27后锚固。

上述施工完成后，拆除脚手架及部分装配式连墙件，重复利用。

基于装配式连墙件外墙脚手架体系的施工主要步骤如下：

（1）楼板钢筋绑扎及预埋件设置：根据设计图纸核定楼板厚度及标高，清理模板划线后绑扎楼板钢筋，并在边梁12钢筋笼内预埋反向装配式连墙件11，楼板钢筋设计位置处预埋隔离套管25。

（2）楼板混凝土浇筑：钢筋绑扎及预埋件设置验收合格后，点焊标高控制点，清理模板后采用分层自然流淌连续浇筑法浇筑楼板混凝土，浇筑后7天浇水养护。

（3）安装装配式连墙件：楼板混凝土养护完成后，安装装配式连墙件，将连墙件上的主螺杆19及辅助螺杆20穿过预埋的隔离套管25，在楼板底面串入活动锚板17后利用连接螺帽18固定。若发现隔离套管25因变形导致辅助螺杆无法穿过，则采用锚索代替，锚索两端均采用螺帽分别与固定锚板22、活动锚板17固定；若装配式连墙件与框架柱28连接时，仅在框架柱内设置主螺杆19，辅助螺杆20采取包箍框架柱的形式设置。

（4）脚手架搭设：脚手架搭设前对钢管、扣件、脚手板、爬梯、安全网等材料进行验收，同时清除搭设场地的杂物，确认合格后按设计要求放线定位，搭设时将部分大横杆15与竖向装配式连墙件2采用扣件锚固，上部设置抛杆8，抛杆8下端也与竖向装配式连墙件2锚固，同时在部分立杆14和大横杆15上安装应力传感器13。

（5）可调式顶杆安装：在待施工楼层外墙处设置可伸缩式顶杆9，调整顶杆长度后将其上部与边梁12内反向装配式连墙件11锚固，下部与大横杆15锚固，中部利用固定盘安装横向装配式连墙件3，并将横向装配式连墙件3与脚手架小横杆16锚固。

（6）外墙施工：脚手架体系及顶杆搭设完成后，进行外墙施工，同时安排预制混凝土块进场，外墙砌筑前先根据砖墙位置弹出墙身轴线及边线，组砌采用一顺一丁的砌筑方法，并在设计位置砌筑预制混凝土，外墙砌筑完成后在预制混凝土块5内安装横向装配式连墙件3，并将其与大横杆15锚固。若外墙采用现浇钢筋混凝土结构，则在墙体钢筋绑扎时直接预埋隔离套管，养护完成后再安装装配式连墙件。

（7）下一楼层循环作业：下一楼层参照上述施工步骤及方法循环施工，直至顶层，施工完成后进行外墙装饰层作业。

（8）外墙装饰层施工：外墙采用水泥砂浆粉刷，连墙件处先根据设计及结构受力验算，安全无误后通过调整螺帽使装配式连墙件外移，放置装饰层垫环27后锚固，外墙装饰层施工完成后，拆除脚手架及部分装配式连墙件，重复利用。