CN109441093A - 套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置及其安装施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，属于建筑物外立面脚手架施工技术领域。组合装置，包括穿墙螺栓拉杆（1）、若干个“3”型卡扣紧固件、横向钢管（3）、若干个螺帽、穿墙螺栓（6）。本发明还公开了上述组合装置额安装施工方法。本发明结构设计合理简单，制作、安装便捷，在提高结构楼层与外架体系之间的拉结强度和外架整体稳定性的同时，避免了结构楼面和外墙施工洞眼的产生，大量减少后期施工洞眼的修补工作量，同时能明显消除建筑物外墙渗漏隐患。

Description

套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置及其安装施工方法

技术领域

本发明涉及一种用于大体量、高层建筑物主体结构施工中外墙脚手架连墙件安装施工中的横向水平短钢管、PVC穿墙螺栓套管、专用穿墙螺栓拉杆、螺帽、“3”型卡扣紧固件组合体外墙脚手架套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置定型产品的结构构造和安装施工方法，属于建筑物外立面脚手架施工技术领域。

背景技术

在大体量和高层建筑物主体结构施工中，建筑物外立面周围要搭设钢管脚手架并张挂密目安全网来满足安全防护、施工垂直运输、施工操作人员上下行走通道以及外立面施工等的施工要求。外立面脚手架架体的安全性和整体稳定性的主要保证措施之一就是脚手架架体和建筑物主体结构外立面之间的连墙件拉结固定装置。如图1所示，建筑施工中常规外脚手架连墙件做法是在设计要求的连墙件拉结位置的结构临边楼层面预埋竖向短钢管81，预埋竖向短钢管81底部形成预埋管拉结点82，预埋的竖向短钢管81和脚手架内侧靠墙的立杆之间用横向水平杆84配合旋转扣件83紧固拉结而形成外立面脚手架的连墙固定件装置，长期的施工实践反映，这种常规的连墙件安装施工在外立面完成和拆除脚手架后，在楼层面和外墙根部会留下大量的施工洞眼，增加了大量的后期修补工作，同时靠近外立面的施工洞眼是外墙渗漏的重大质量隐患，洞眼修补不到位，会引起外墙渗水、直接影响外墙观感质量。这种弊端在大体量、单体较多、层高较高、外立面跨度范围大、面积较大的建筑中尤为突出。

发明内容

本发明的目的就是针对现有的建筑物外立面脚手架常规连墙件拉结固定装置存在的上述不足，尤其是大体量建筑外墙施工洞眼较多，修补量、修补难度大的缺点，提供一种套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置及其安装施工方法，该组合体连墙件装置结构设计合理简单，制作、安装便捷，在提高结构楼层与外架体系之间的拉结强度和外架整体稳定性的同时，避免了结构楼面和外墙施工洞眼的产生，大量减少后期施工洞眼的修补工作量，同时能明显消除建筑物外墙渗漏隐患。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的，套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述装置包括穿墙螺栓拉杆、若干个“3”型卡扣紧固件、横向钢管、若干个螺帽、穿墙螺栓；

穿墙螺栓设置在外立面混凝土剪力墙、梁、柱上；穿墙螺栓拉杆内端穿过螺栓并通过第一“3”型卡扣紧固件、第一螺帽固定；外立面混凝土剪力墙、梁、柱外的穿墙螺栓拉杆上设置横向钢管；

穿墙螺栓拉杆外端设置在脚手架主立杆与辅助立杆之间，并通过设置在脚手架主立杆与辅助立杆两侧的第二“3”型卡扣紧固件、第三“3”型卡扣紧固件固定，第三“3”型卡扣紧固件外侧的穿墙螺栓拉杆上设置第二螺帽；

或者，穿墙螺栓拉杆外端设置在脚手架主横杆与辅助横杆之间并通过设置在脚手架柱主横杆与辅助横杆两侧的第四“3”型卡扣紧固件、第五“3”型卡扣紧固件固定，第五“3”型卡扣紧固件外侧的穿墙螺栓拉杆上设置第三螺帽。

优选的，所述穿墙螺栓由外立面混凝土剪力墙、梁、柱的模板支撑体系对拉螺栓产生的已有螺栓洞眼形成。

优选的，所述穿墙螺栓是通过在结构墙、梁、柱混凝土浇筑时预埋PVC螺栓套管形成。

优选的，所述穿墙螺栓拉杆规格为Φ12mm，穿墙螺栓拉杆长度取值不小于700mm。

优选的，所述 “3”型卡扣紧固件是钢管背楞“3”型卡。

优选的，所述PVC螺栓套管规格为Φ16mm、标准壁厚（壁厚1.20mm）的电工套管；PVC螺栓套管长度取值为比其穿越的结构外立面墙、梁、柱的宽度长5mm，PVC螺栓套管内高外低，向外倾斜2%。

优选的，所述第一螺帽、第二螺帽、第三螺帽规格均为Φ12mm，第一螺帽、第二螺帽、第三螺帽的拧紧扭力矩控制在40N·m-65N·m。

优选的，所述穿墙螺栓内、外两端通过两个螺帽固定，两个螺帽拧紧扭力矩40N·m-65N·m。

优选的，所述横向钢管为Φ48*3mm的钢管，横向钢管长度取值不大于300mm。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案实现的，套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置的安装施工方法，包括以下步骤：

（1）制作上述套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置的穿墙螺栓拉杆、若干个“3”型卡扣紧固件、横向钢管、若干个螺帽；

所述套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置的穿墙螺栓的施工方法：

如果外立面混凝土墙、梁、柱的模板支撑体系螺栓对拉产生的已有洞眼位置满足连墙件拉结位置的要求，则利用该螺栓对拉孔眼进行套管穿墙拉杆式连墙件的拉结，具体为：在成型的混凝土墙、梁、柱的外立面，由模板支撑体系中的螺栓对拉形成的若干孔眼中，找出和选择符合连墙件拉结位置的孔眼，对所有连墙件的孔眼进行清孔；

如果外立面混凝土墙、梁、柱的模板支撑体系螺栓对拉产生的已有洞眼位置不能满足连墙件拉结位置的要求，穿墙螺栓是通过在结构墙、梁、柱混凝土浇筑时预埋PVC螺栓套管形成，具体为：在建筑物外立面剪力墙、梁、柱结构钢筋绑扎完毕和支设模板的同时，根据外架连墙件所在的楼层位置，进行定位测量，确定连墙件的连墙拉结位置，并在外立面混凝土墙、梁、柱的支撑模板相应的位置上开孔，进行PVC穿墙螺栓套管的预埋固定；用扎丝将套管与结构内钢筋进行绑扎固定，PVC穿墙螺栓套管两端伸出模板面，预埋时，PVC穿墙螺栓套管需要内高外低，向外倾斜2%进行预埋放置，封模后浇筑结构混凝土，待外立面混凝土结构墙、梁、柱达到设计强度后拆模，找出预埋的PVC穿墙螺栓套管的孔眼；

（4）确定外立面脚手架连墙件穿墙拉结的墙体穿孔位置后，进行穿墙螺栓拉杆的穿孔，穿越外立面墙、梁、柱结构两侧的穿墙螺栓拉杆，先在外立面墙、梁、柱结构外侧套上横向钢管，横向钢管顶紧外立面墙、梁、柱结构墙体，以确保连墙件的刚性连接；

根据实际施工中伸出外立面的螺栓拉杆与脚手架主立杆或主横杆交叉紧靠的不同情况，或者设置辅助立杆，并确保穿墙螺栓拉杆伸入脚手架主立杆与辅助立杆之间，然后分别用两个“3”型卡扣紧固件在脚手架主立杆与辅助立杆两侧对称进行抱管卡扣和配合螺帽紧固；

或者，设置辅助横杆，并确保穿墙螺栓拉杆伸入脚手架主横杆与辅助横杆之间，然后分别用两个“3”型卡扣紧固件在脚手架主横杆与辅助横杆的两侧对称进行抱管卡扣和配合螺帽紧固；

最后在外立面结构墙、梁、柱内侧的穿墙螺栓拉杆伸入端用第一“3”型卡扣紧固件配合第一螺帽进行紧固拉结，最终形成整个脚手架连墙件的套管穿墙拉杆式连墙拉结装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明结构设计合理简单，生产制造容易， 成本低，避免短钢管在结构楼面预埋，利用专用穿墙螺栓拉杆穿越外立面剪力墙模板支撑体系中对拉螺栓产生的已有洞眼；或者穿越预埋PVC套管、利用“3”型卡扣紧固件、螺帽进行紧固拉结的组合体连墙件固定拉结装置。通过PVC螺栓套管预埋、螺栓拉杆穿孔、“3”型卡扣紧固件和螺帽紧固安装等步骤，完成套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置的安装施工。配件的制作、安装简便，可操作性强。脚手架连墙件的刚度、稳定性好， 在满足外墙脚手架整体稳定性的同时，避免了结构楼面和外墙脚手架施工洞眼的产生，大量减少后期施工洞眼的修补工作量，能明显消除建筑物外墙渗漏隐患，提高工程施工质量和经济效益。

第二，套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置强度计算

根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》 GB51210-2016 表6.1.7-1脚手架立杆与水平杆连接节点承载力设计值，

查的单扣件水平轴向抗拉力为8KN， 双扣件12KN，

普通Φ12mmQ235对拉螺栓轴向抗拉力为（实测有效直径>9mm，取9mm直径验算），其中Q235普通碳素结构钢材，即对拉螺栓的材质，Q表示屈服强度，235表示这种钢材的屈服强度为235MPa左右；

螺栓的许用抗拉应力为[f]=205 N/mm²

f=ω×[（12-3）/2]²×205=3.1416×4.5²×205=13041.5N

13.04KN>12KN

故Φ12mm的穿墙螺栓拉杆的抗拉力>双扣件轴向抗拉力。满足连墙件结构承载力要求。

附图说明

图1是外架连墙件传统装置示意图；

图2是本发明实施例1墙体外脚手架连墙件平面示意图（与脚手架主立杆、辅助立杆相连接）。

具体实施方式

实施例１

结合附图和实施例进一步说明本发明。

如图2所示，套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置定型产品，包括横向水平短钢管3、PVC穿墙螺栓套管、专用穿墙螺栓拉杆1、螺帽41、42、“3”型卡扣紧固件21、22、23组合形成的。在外墙脚手架连墙件施工中，在设计或施工方案要求的连墙件设置楼层位置处，利用外立面混凝土剪力墙7或梁、柱的模板支撑体系对拉螺栓产生的已有螺栓洞眼，或在结构墙、梁、柱混凝土浇筑时预埋PVC螺栓套管形成的洞眼，用专用穿墙螺栓拉杆穿过洞眼，在结构墙、梁、柱的外侧（即建筑物的外立面），伸出结构外侧的螺栓拉杆先用横向水平短钢管套上，短钢管一端紧靠结构外立面，横向水平短钢管的长度取值为脚手架内立杆与结构外立面的常规距离300mm，螺栓拉杆伸出结构外侧后如与脚手架内侧主立杆垂直相交则在靠近脚手架内侧主立杆51安装一根辅助立杆52，穿墙螺栓拉杆夹在内侧主立杆和辅助立杆之间，两根并列立杆的纵向两侧分别用两个“3”型卡扣紧固件对称进行抱管卡扣，最后在穿墙螺栓拉杆的末端用螺帽进行锚固，螺栓拉杆伸出结构外侧后如与脚手架内侧水平主横杆垂直相交，则按照与主立杆垂直相交同样的原理，靠近水平大横杆安装一根辅助水平横杆，穿墙螺栓拉杆夹在两根水平横杆之间，然后依次进行“3”型卡扣紧固件对称抱管卡扣、拉杆末端螺帽的紧固。在结构墙、梁的内侧（即建筑物室内）先用“3”型卡扣紧固件套住伸入结构内侧的螺栓拉杆，再用螺帽锚固，形成一个连墙固定拉结装置。

以上所述完成整个套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置的安装施工，主体结构施工结束、外立面施工完成拆除脚手架的同时，该连墙件固定装置同时拆除，取出横向水平短钢管、专用穿墙螺栓拉杆、螺帽、“3”型卡扣紧固件，可在下一个工程外立面脚手架中循环重复使用。

专用穿墙螺栓拉杆规格为Φ12的国标穿墙螺杆，长度取值考虑在两端安装“3”型卡扣紧固件和用螺帽进行锚固后满足最大锚固长度，确保螺母紧固后外露丝扣在5个螺纹以上，经研究长度取值不小于700mm。

“3”型卡扣紧固件是工程常规模板支撑体系用钢管背楞“3”型卡。

PVC穿墙螺栓套管规格为Φ16、标准壁厚的电工套管。长度取值为比其穿越的结构外立面墙、梁的宽度长5mm，按照连墙件的设计要求所在的结构楼层位置，在结构墙、梁、柱模板支撑体系施工的同时穿过模板对拉螺栓孔预埋在结构内。

螺帽规格为Φ12mm。螺帽的拧紧扭力矩控制在40N·m-65N·m；若个别达不到要求，则采用双螺帽，直至拧紧扭力矩40N·m-65N·m为止。

横向水平短钢管材质为搭设外墙脚手架用的常规Φ48*3mm的钢管。长度为取值为不大于300mm以满足脚手架内侧立杆与结构外立面的常规间距。此横向水平短钢管、PVC穿墙螺栓套管、专用穿墙螺栓拉杆、螺帽、“3”型卡扣紧固件套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置可直接联系五金生产厂家根据现场实际需求定型化批量生产。产成品运至现场，直接安装，操作简单方便。

上述新型套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置安装方法，其安装施工方法，包括如下步骤：

（1）组合体配件的制作：本组合体配件中的横向水平短钢管、PVC穿墙螺栓套管、专用穿墙螺栓拉杆、螺帽、“3”型卡扣紧固件均按现场生产需求量和现场施工的实际规格要求，联系特定生产厂家统一进行配件的定型化批量生产。

（2）建筑物外立面剪力墙、梁、柱结构钢筋绑扎完毕和支设模板的同时，根据外墙脚手架搭设的进度、施工方案和设计规定的外架连墙件所在的楼层位置，进行定位测量，确定连墙件的连墙拉结位置，并在外立面混凝土墙、梁、柱的支撑模板相应的位置上开孔，进行PVC穿墙螺栓套管的预埋固定。用扎丝将套管与结构内钢筋进行绑扎固定，套管两端伸出模板面，预埋时，套管需要内高外低，向外倾斜2%进行预埋放置，如此可以有效防止雨水渗漏，经定位测量，如果外立面混凝土墙、梁、柱的模板支撑体系螺栓对拉产生的已有洞眼位置满足连墙件拉结位置的要求，则利用该螺栓对拉孔眼进行后期的套管穿墙拉杆式连墙件的拉结。

（3）封模后浇筑结构混凝土，待外立面混凝土结构墙、梁、柱达到设计强度后拆模，找出预埋的PVC穿墙螺栓套管的孔眼，或者在成型的混凝土墙、梁、柱的外立面，由模板支撑体系中的螺栓对拉形成的若干孔眼中，找出和选择符合连墙件拉结位置的孔眼，对所有连墙件的孔眼进行清孔。防止孔眼堵塞。

（4）外立面脚手架连墙件穿墙拉结的墙体穿孔位置确定和清孔后，根据脚手架搭设的进度，进行穿墙螺栓拉杆的穿孔，穿越外立面墙、梁、柱结构两侧的螺栓拉杆，先在结构外侧套上横向水平短钢管，钢管顶紧结构外立面墙体，以确保连墙件的刚性连接，根据实际施工中伸出外立面的螺栓拉杆与脚手架主立杆或主横杆交叉紧靠的不同情况设置辅助立杆或辅助水平横杆，并确保穿墙螺栓拉杆伸入两个立杆之间或两根水平横杆之间，然后分别用两个“3”型卡扣紧固件在双立杆或双横杆的的两侧对称进行抱管卡扣和配合螺帽紧固，最后在外立面结构墙、梁、柱的内侧（即室内空间）的穿墙螺杆伸入端用“3”型卡扣紧固件配合螺帽进行紧固拉结，最终形成整个脚手架连墙件的套管穿墙拉杆式连墙拉结装置。需要注意的是，必须先进行外侧拉杆与脚手架立杆或横杆的拉结紧固，再进行内侧与结构墙体的紧固拉结，以确保脚手架与结构外立面的连墙拉结合理距离和拉结的紧固程度。

（5）主体结构和外立面施工结束后，在拆除脚手架的同时，可以拆除套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置体系，固定组合配件可以整理保存，在下一个施工项目脚手架工程施工中循环重复使用。

Claims (10)

1.套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述装置包括穿墙螺栓拉杆（1）、若干个“3”型卡扣紧固件、横向钢管（3）、若干个螺帽、穿墙螺栓（6）；

穿墙螺栓（6）设置在外立面混凝土剪力墙、梁、柱上；穿墙螺栓拉杆（1）内端穿过螺栓（6）并通过第一“3”型卡扣紧固件（21）、第一螺帽（41）固定；外立面混凝土剪力墙、梁、柱外的穿墙螺栓拉杆（1）上设置横向钢管（3）；

穿墙螺栓拉杆（1）外端设置在脚手架主立杆（51）与辅助立杆（52）之间，并通过设置在脚手架主立杆（51）与辅助立杆（52）两侧的第二“3”型卡扣紧固件（22）、第三“3”型卡扣紧固件（23）固定，第三“3”型卡扣紧固件（23）外侧的穿墙螺栓拉杆（1）上设置第二螺帽（42）；

或者，穿墙螺栓拉杆（1）外端设置在脚手架主横杆与辅助横杆之间并通过设置在脚手架柱主横杆与辅助横杆两侧的第四“3”型卡扣紧固件、第五“3”型卡扣紧固件固定，第五“3”型卡扣紧固件外侧的穿墙螺栓拉杆（1）上设置第三螺帽。

2.根据权利要求1所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述穿墙螺栓（6）由外立面混凝土剪力墙、梁、柱的模板支撑体系对拉螺栓产生的已有螺栓洞眼形成。

3.根据权利要求1所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述穿墙螺栓（6）是通过在结构墙、梁、柱混凝土浇筑时预埋PVC螺栓套管形成。

4.根据权利要求1、2或3所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述穿墙螺栓拉杆（1）规格为Φ12mm，穿墙螺栓拉杆（1）长度取值不小于700mm。

5.根据权利要求1所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述 “3”型卡扣紧固件是钢管背楞“3”型卡。

6.根据权利要求3所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述PVC螺栓套管规格为Φ16mm、壁厚1.20mm的电工套管；PVC螺栓套管长度取值为比其穿越的结构外立面墙、梁、柱的宽度长5mm，PVC螺栓套管内高外低，向外倾斜2%。

7.根据权利要求1所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述第一螺帽（41）、第二螺帽（42）、第三螺帽规格均为Φ12mm，第一螺帽（41）、第二螺帽（42）、第三螺帽的拧紧扭力矩控制在40N·m-65N·m。

8.根据权利要求1所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述穿墙螺栓（6）内、外两端通过两个螺帽固定，两个螺帽拧紧扭力矩40N·m-65N·m。

9.根据权利要求1所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置，其特征是，所述横向钢管（3）为Φ48*3mm的钢管，横向钢管（3）长度取值不大于300mm。

10.权利要求1-9任一项所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置的安装施工方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）制作权利要求1-9任一项所述的套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置的穿墙螺栓拉杆（1）、若干个“3”型卡扣紧固件、横向钢管（3）、若干个螺帽；

所述套管穿墙拉杆式连墙固定组合装置的穿墙螺栓（6）的施工方法：

如果外立面混凝土墙、梁、柱的模板支撑体系螺栓对拉产生的已有洞眼位置满足连墙件拉结位置的要求，则利用该螺栓对拉孔眼进行套管穿墙拉杆式连墙件的拉结，具体为：在成型的混凝土墙、梁、柱的外立面，由模板支撑体系中的螺栓对拉形成的若干孔眼中，找出和选择符合连墙件拉结位置的孔眼，对所有连墙件的孔眼进行清孔；

如果外立面混凝土墙、梁、柱的模板支撑体系螺栓对拉产生的已有洞眼位置不能满足连墙件拉结位置的要求，穿墙螺栓（6）是通过在结构墙、梁、柱混凝土浇筑时预埋PVC螺栓套管形成，具体为：在建筑物外立面剪力墙、梁、柱结构钢筋绑扎完毕和支设模板的同时，根据外架连墙件所在的楼层位置，进行定位测量，确定连墙件的连墙拉结位置，并在外立面混凝土墙、梁、柱的支撑模板相应的位置上开孔，进行PVC穿墙螺栓套管的预埋固定；用扎丝将套管与结构内钢筋进行绑扎固定，PVC穿墙螺栓套管两端伸出模板面，预埋时，PVC穿墙螺栓套管需要内高外低，向外倾斜2%进行预埋放置，封模后浇筑结构混凝土，待外立面混凝土结构墙、梁、柱达到设计强度后拆模，找出预埋的PVC穿墙螺栓套管的孔眼；

（4）确定外立面脚手架连墙件穿墙拉结的墙体穿孔位置后，进行穿墙螺栓拉杆（1）的穿孔，穿越外立面墙、梁、柱结构两侧的穿墙螺栓拉杆（1），先在外立面墙、梁、柱结构外侧套上横向钢管（3），横向钢管（3）顶紧外立面墙、梁、柱结构墙体，以确保连墙件的刚性连接；

根据实际施工中伸出外立面的螺栓拉杆与脚手架主立杆或主横杆交叉紧靠的不同情况，或者设置辅助立杆，并确保穿墙螺栓拉杆（1）伸入脚手架主立杆（51）与辅助立杆（52）之间，然后分别用两个“3”型卡扣紧固件在脚手架主立杆（51）与辅助立杆（52）两侧对称进行抱管卡扣和配合螺帽紧固；

或者，设置辅助横杆，并确保穿墙螺栓拉杆伸入脚手架主横杆与辅助横杆之间，然后分别用两个“3”型卡扣紧固件在脚手架主横杆与辅助横杆的两侧对称进行抱管卡扣和配合螺帽紧固；

最后在外立面结构墙、梁、柱内侧的穿墙螺栓拉杆（1）伸入端用第一“3”型卡扣紧固件（21）配合第一螺帽（41）进行紧固拉结，最终形成整个脚手架连墙件的套管穿墙拉杆式连墙拉结装置。