CN110552495A - 一种装配式建筑组合工具式外防护架体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种装配式建筑组合工具式外防护架体系及其施工方法，由若干单榀防护架通过螺栓拼接而成，单榀防护架包括踏步，用于固定踏步的矩形结构框架，固定在矩形结构框架上的半米字形结构防护网，以及用于支撑矩形结构框架的三角支撑架；三角支撑架直接与结构墙体固定或者通过模块化外延支撑架与结构墙体固定，三角支撑架水平支撑杆上设有用于与矩形结构框架固定的连接耳板，连接耳板上设有条状通孔；矩形结构框架远离结构墙体的侧壁上设有竖向方钢管，半米字形结构防护网底面设有用于与竖向方钢管插接固定的插杆，插杆插入竖向方钢管后通过螺栓固定。本发明在装配式建筑施工中操作简单，在保证安全的前提下节省了施工的时间，加快了建筑施工工程的进度。

Description

一种装配式建筑组合工具式外防护架体系及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种装配式建筑组合工具式外防护架体系及其施工方法。

背景技术

脚手架在建筑行业中应用广泛，种类很多，尤其是在我国人口众多，相对建筑业比较多，建筑行比较发达。从上个世纪50年代扣件式钢管脚手架传入中国，直到今天在建筑施工中还有很多建筑行业依然在使用，但目前在建筑施工中传统的底部支撑固定式脚手架已经满足不了高层建筑中施工的需求，同时随着装配式建筑行业的快速发展，装配式建筑工艺在新建项目中的大规模应用，传统的支撑固定式脚手架不再适用，并且由于传统的脚手架需要很多的钢管和扣件，所以其自身重量太大，在使用的过程中安装和拆卸麻烦，造成了很大的人力物力损耗，而且扣件极容易丢失，或者在拐角处搭脚手架难度高。且传统脚手架耗材多，成本高。

国内外也有很多得到广泛应用的新型爬升式脚手架在改善脚手架的稳定性和结构方面取得了一定进展，现在的升降式脚手架（爬架）与传统脚手架相比虽然简化了脚手架的复杂程度，但是在施工中仍然存在很多不可忽视的问题，比如自重较高、爬升时的提升同步性差、自锁安全保障难等方面还存在优化空间、另外其灵活度不够以及自身维护成本高、在应用过程中也给生产成本造成了较大负担。

发明内容

本发明的目的是提供一种装配式建筑组合工具式外防护架体系及其施工方法，要解决-现有技术的重复使用不便的技术问题；并解决施工时间长的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，由若干单榀防护架通过螺栓拼接而成，其特征在于：所述单榀防护架包括踏步，用于固定踏步的矩形结构框架，固定在矩形结构框架上的半米字形结构防护网，以及用于支撑矩形结构框架的三角支撑架；所述三角支撑架直接与结构墙体固定或者通过模块化外延支撑架与结构墙体固定，所述三角支撑架水平支撑杆上设有用于与矩形结构框架固定的连接耳板，所述连接耳板上设有条状通孔，所述矩形结构框架长侧边上均匀间隔设有用于与连接耳板螺栓孔，短侧边上设有用于相邻矩形结构框架连接固定的螺栓孔；所述踏步包括铺设在矩形结构框架中部的模块化定型结构踏板和设于模块化定型结构踏板两侧的可拆卸式连接翻板，所述可拆卸式连接翻板一端与模块化定型结构踏板通过合页固定，另一端紧贴矩形结构框架短向侧边设置；

所述矩形结构框架远离结构墙体的侧壁上设有竖向方钢管，所述半米字形结构防护网底面设有用于与竖向方钢管插接固定的插杆，所述插杆插入竖向方钢管后通过螺栓固定，所述竖向方钢管上还设有用于防止半米字形结构防护网侧翻的侧向加固件。

进一步优选地，所述模块化外延支撑架由若干矩形钢框架拼接而成，所述矩形钢框架靠近三角支撑架和结构墙体的侧边由单根槽钢制作而成，其余上、下侧边和用于与相邻矩形钢框架的拼接侧边均由两根槽钢背向设置而成，两背向设置的槽钢之间焊接固定有U型固定件，所述U型固定件的底板设有用于相邻矩形钢框架固定或者与上部结构墙体固的螺栓孔。

进一步地，所述矩形钢框架的相邻侧边之间还设有斜向支撑。

进一步地，所述三角支撑架和模块化外延支撑架均通过穿墙螺杆和方形紧固垫片与结构墙体固定。

进一步地，所述所述三角支撑架上还设有与三角支撑架所处平面垂直的补边支撑三角架，所述补边支撑三角架包括水平长边和支撑在水平长边与三角支撑架之间的斜边。

进一步地，所述三角支撑架上还设有用于穿墙螺杆坠落的结构链条，所述结构链条一端与三角支撑架固定，另一端与穿墙螺杆上的垫片固定。

此外，所述矩形结构框架上还设有用于固定吊钩的吊孔。

更加优选地，所述半米字形结构防护网底部踢脚位置还设有踢脚板。

一种装配式建筑组合工具式外防护架体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、组装单榀防护架：根据施工需要组装单榀防护架，单榀防护架底部支撑均为三角支撑架，或为三角支撑架和三角支撑架加模块化外延支撑架的组合结构，位于拐角处的三角支撑架上应焊接固定有补边支撑三角架，模块化外延支撑架应用于阳台和空调板下方；

步骤二、单榀防护架吊装就位：将单榀防护架吊装就位，并人工通过夹持件将三角支撑架或模块化外延支撑架的穿墙螺杆对准结构墙体上的预留孔，并穿过后紧固；

步骤三、相邻单榀防护架拼接固定：将相邻半米字形结构防护网上部通过U字码连接，将相邻矩形结构框架的短边通过螺栓固定，位于沉降位置的相邻单榀防护架之间的矩形结构框架加设竖向封闭板；通过调节矩形结构框架与条状通孔的相对位置调节相邻单榀防护架的位置；通过打开可拆卸式连接翻板检查螺栓是否连接紧固；

步骤四、多层防护架安装：根据步骤二和步骤三安装二层防护架，施工完成后，将一层防护架拆卸，一层防护架拆卸时先拆除时应先拆除可拆卸式连接翻板，一层防护架拆卸完成后，提升至三层并按照步骤二和步骤三进行安装，架体整体安装完毕后，安装可拆卸式连接翻板。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明包括用于支撑荷载整体结构的三角支撑架和模块化外延支撑架，用于提供工作面的模块化定型结构踏板和可拆卸式连接翻板，用于保护工人安全和防止随身携带工具坠落的半米字形结构防护网，为适应阳台及空调板悬挑位置防护架体系还配有定型模块化外延支撑架及适应拐角位置的补边支撑三角架，按预制构件墙体长度组装成单榀防护架后，整体吊装至预制墙体安装，同时三角支撑架上设有连接耳板，连接耳板上设有可用于调整相邻单榀防护架位置的条状通孔，装配式建筑施工中操作简单，在保证安全的前提下节省了施工的时间，加快了建筑施工工程的进度。

本发明具有安全、适用等特点，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明涉及的单榀防护架的结构示意图；

图2为本发明涉及的半米字形结构防护网与矩形结构框架的连接结构示意图；

图3为本发明涉及的单榀防护架拼接结构示意图；

图4为本发明涉及的三角支撑架与模块化外延支撑架的结构示意图；

图5为本发明涉及的模块化外延支撑架的结构示意图；

图6为本发明涉及的模块化外延支撑架与补边支撑三角架的连接结构示意图。

附图标记：1-模块化定型结构踏板；2-可拆卸式连接翻板；3-矩形结构框架；31-竖向方钢管；4-半米字形结构防护网；5-三角支撑架；6-模块化外延支撑架；7-穿墙螺杆；8-方形紧固垫片；9-连接耳板；10-条状通孔；11-侧向加固件；13-U型固定件；14-斜向支撑；15-补边支撑三角架；16-结构链条；17-吊钩；18-踢脚板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，如图1所示，由若干单榀防护架通过螺栓拼接而成，单榀防护架包括踏步，用于固定踏步的矩形结构框架3，固定在矩形结构框架3上的半米字形结构防护网4，以及用于支撑矩形结构框架3的三角支撑架5；三角支撑架5直接与结构墙体固定或者通过模块化外延支撑架6与结构墙体固定，三角支撑架5水平支撑杆上设有用于与矩形结构框架3固定的连接耳板9，每个三角支撑架5上平行设有两个连接耳板9，三角支撑架5的横向及竖向支撑均采用10号槽钢，斜向支撑采用6号槽钢焊接固定，连接耳板9上设有条状通孔10，如图3所示，矩形结构框架3长侧边上均匀间隔设有用于与连接耳板9螺栓孔，连接耳板9与，矩形结构框架3固定采用M14六角头螺栓和螺母，短侧边上设有用于相邻矩形结构框架3连接固定的螺栓孔；踏步包括铺设在矩形结构框架3中部的模块化定型结构踏板1和设于模块化定型结构踏板1两侧的可拆卸式连接翻板2，可拆卸式连接翻板2一端与模块化定型结构踏板1通过合页固定，另一端紧贴矩形结构框架3短向侧边设置；

如图2所示，矩形结构框架3远离结构墙体的侧壁上设有竖向方钢管31，半米字形结构防护网4底面设有用于与竖向方钢管31插接固定的插杆，插杆插入竖向方钢管31后通过螺栓固定，竖向方钢管31上还设有用于防止半米字形结构防护网4侧翻的侧向加固件11。

如图4和5所示，模块化外延支撑架6由若干矩形钢框架拼接而成，矩形钢框架靠近三角支撑架5和结构墙体的侧边由单根槽钢制作而成，其余上、下侧边和用于与相邻矩形钢框架的拼接侧边均由两根槽钢背向设置而成，两背向设置的槽钢之间焊接固定有U型固定件13，U型固定件13的底板设有用于相邻矩形钢框架固定或者与上部结构墙体固的螺栓孔，矩形钢框架的相邻侧边之间还设有斜向支撑14，三角支撑架5和模块化外延支撑架6均通过穿墙螺杆7和方形紧固垫片8与结构墙体固定，穿墙螺杆7为M20穿墙螺栓。

如图6所示，所述三角支撑架5上还设有与三角支撑架5所处平面垂直的补边支撑三角架15，补边支撑三角架15包括水平长边和支撑在水平长边与三角支撑架5之间的斜边，从图1可以看出，三角支撑架5上还设有用于穿墙螺杆7坠落的结构链条16，结构链条16一端与三角支撑架5固定，另一端与穿墙螺杆7上的垫片固定，矩形结构框架3上还设有用于固定吊钩的吊孔17，半米字形结构防护网4底部踢脚位置还设有踢脚板18。

单块半米字形结构防护网4的尺寸为1.95×1.5m ，网面采用0.5mm厚开孔钢板，单块模块化定型结构踏板1 尺寸为1.95m×0.5m。

一种装配式建筑组合工具式外防护架体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、组装单榀防护架：根据施工需要组装单榀防护架，单榀防护架底部支撑均为三角支撑架5，或为三角支撑架5和三角支撑架5加模块化外延支撑架6的组合结构，位于拐角处的三角支撑架5上应焊接固定有补边支撑三角架15，模块化外延支撑架6应用于阳台和空调板下方；

步骤二、单榀防护架吊装就位：将单榀防护架吊装就位，并人工通过夹持件将三角支撑架5或模块化外延支撑架6的穿墙螺杆对准结构墙体上的预留孔并穿过后紧固；

步骤三、相邻单榀防护架拼接固定：将相邻半米字形结构防护网4上部通过U字码连接，将相邻矩形结构框架3的短边通过螺栓固定，位于沉降位置的相邻单榀防护架之间的矩形结构框架3加设竖向封闭板；通过调节矩形结构框架3与条状通孔10的相对位置调节相邻单榀防护架的位置；通过打开可拆卸式连接翻板2检查螺栓是否连接紧固；

步骤四、多层防护架安装：根据步骤二和步骤三安装二层防护架，施工完成后，将一层防护架拆卸，一层防护架拆卸时先拆除时应先拆除可拆卸式连接翻板2，一层防护架拆卸完成后，提升至三层并按照步骤二和步骤三进行安装，架体整体安装完毕后，安装可拆卸式连接翻板2。

施工方法

（1）采用两层架体，防护两层，逐层向上提升方案；防护至操作面1.2m以上，此种架体轻便安全，整体性强，满足施工防护要求。

（2）安装前现场须具备的条件：

① 外墙防护架吊装前预制剪力墙安装完成且灌浆完成；

② 用于固定外挂板、预制剪力墙的斜支撑与结构板之间连接牢固；

③ 全现浇结构层落地外脚手架搭设高于操作面1.2 m

④ 外墙防护架焊接完成，并且强度符合要求。

（3）施工步骤外架的特点：

首层、二层分墙体于地面安装支架，连同预制外墙板一起吊装，倒升时采用塔吊提升，拆除时吊至下一层工作面安装，方便快捷。

① 加工工艺流程：施工准备→施工放样→切割→开孔→电焊→油漆

② 吊装工作流程：组装→外挂架吊装→外挂架拆除→安拆循环。

结合施工图进行平面图布置确定架体锚固位置，按照每面预制外墙现场焊接组装、安装、确保起吊平衡，首层起吊。

③ 施工轮换流程：首层安装→首层起吊就位→首层节点处理（单榀防护架之间缝隙）→首层验收→首层投入使用→二层安装→二层起吊就位→二层节点处理（单榀防护架之间缝隙）→二层验收→二层投入使用→首层防护架拆除→首层拆除后吊至三层安装→三层起吊就位→三层节点处理（单榀防护架之间缝隙）→三层验收→三层投入使用→二层防护架拆除→二层拆除后吊至四层安装→四层起吊就位→四层节点处理（单榀防护架之间缝隙）→四层验收→四层投入使用→........依次进行轮换。

（4）架体安装：

首层及二层三角支撑架体在安装条件允许的情况下可选择在地面与预制外墙板进行安装，然后随预制墙板一同吊装至作业层，预制外墙板安装一起吊装，铺板在上方安装，以减少二次调运和架体错位导致安装问题；架体向上倒升采用塔吊起吊在待装楼层面安装。防护架安装完成后需经过安全、技术、监理联合验收，确保安全后再投入使用。

在进行吊装轮换时，安装上层架体时，操作工人手持专用辅助夹持杆引导塔吊吊装就位，并夹持螺栓杆将螺栓杆对准插入预留孔洞中。

架体提升方式采用单面墙防护架整体拆除吊至安装层安装，提升机械采用塔吊；提升周期为一层一提升（即第一层外防护架提升到第三层安装，第二层外防护架提升到第四层安装直至主体完成）。

外防护架吊装时塔吊吊钩确保在架体重心部位，避免挂架失稳倒转，缓慢提升到上层。防护架拆除前先拆除相邻两段架体之间的连接翻板（单段组合架体内连接杆件、护栏、承力架不得松动）。

外防护架拆除前，必须先按要求挂好吊钩，使钢丝绳绷紧，然后拆除支顶结构用杆件，最后在楼层内松动承重螺栓。起吊点对称设置两点，且必须设置在单元三角架上。塔吊吊钩系牢后，先微量起吊，平衡架体自重，卸除挂钩栓上的架体荷载，然后再松动挂钩栓螺母，并认真检查挂钩栓螺母是否全部松动，确认后方可起吊。起吊过程中吊钩垂直、平稳、缓慢起吊，另在架体两侧上、下共系两道保持架体平衡的钢丝绳，起吊过程操作人员站在楼板上协调架体平衡。提升时确保操作人员安全，坠落范围内设警戒区专人看护。

将首层外防护架拆除后提升到三层安装为例

①拆除前清理外防护架上的物体。

②操作人员（2人）站在该层外防护架上挂吊钩保持吊绳绷紧但不受力，准备起吊。

③操作人员（2人）站在室内将固定螺栓从内侧拧出。同时采用2根缆风绳由2人站在室外稳住外防护架，防止外防护架因螺丝松动突然向外摆动。

④塔吊将单元外防护架缓慢从首层起吊到三层待安装位置。

⑤外防护架吊运到接近三层安装位置约0.5m时停止下落，缓慢将防护架吊至安装位置。

⑥防护架在楼层内安装好，使用扭力扳手检查螺栓是否锁紧到位，扭矩控制在45-65KN·m，依次按照上述步骤完成整个一圈的外防护架，拼缝部位采用翻板连接，确保一圈封闭。

施工第四层时，将二层的外防护架吊至四层安装，操作方法同第三层。

外防护架拆除

新装架体施工完毕验收及上一层主体施工完成后，可进行上一层的防护架体的拆除施工。拆除为安装的逆施工。先拆除板与板间连接，注意螺母等细小物件避免掉落。将吊具与架体固定后，从墙内拆除固定螺母及垫片，用直径16钢筋将螺栓顶出，然后将架体整体吊装至下一层安装点进行下一步安装。

主体施工完成后方可进行外防护架的全部拆除，拆除时先拆倒数第二层防护架。顶层防护架暂时保留，用于屋面施工的外防护，后期如塔吊拆除则考虑用汽车吊拆除。拆除前先对外防护架物体进行清理，之后，由两人将塔吊的吊钩固定在外防护架的吊点，并缓缓提升吊钩，使塔吊钢丝绳绷紧但不受力，位于内侧的2人拧动螺栓，通过塔吊将单元防护架整体吊至地面指定地点分类堆放整齐。

外防护脚手架拆除时，应派设置警戒区并派专人守护下面，禁止无关人员进入拆除危险区，确保安全。

在拆除前，应先与施工外墙的人员商定交叉作业范围，错开工作面，确保施工安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，由若干单榀防护架通过螺栓拼接而成，其特征在于：所述单榀防护架包括踏步，用于固定踏步的矩形结构框架（3），固定在矩形结构框架（3）上的半米字形结构防护网（4），以及用于支撑矩形结构框架（3）的三角支撑架（5）；所述三角支撑架（5）直接与结构墙体固定或者通过模块化外延支撑架（6）与结构墙体固定，所述三角支撑架（5）水平支撑杆上设有用于与矩形结构框架（3）固定的连接耳板（9），所述连接耳板（9）上设有条状通孔（10），所述矩形结构框架（3）长侧边上均匀间隔设有用于与连接耳板（9）螺栓孔，短侧边上设有用于相邻矩形结构框架（3）连接固定的螺栓孔；所述踏步包括铺设在矩形结构框架（3）中部的模块化定型结构踏板（1）和设于模块化定型结构踏板（1）两侧的可拆卸式连接翻板（2），所述可拆卸式连接翻板（2）一端与模块化定型结构踏板（1）通过合页固定，另一端紧贴矩形结构框架（3）短向侧边设置；

所述矩形结构框架（3）远离结构墙体的侧壁上设有竖向方钢管（31），所述半米字形结构防护网（4）底面设有用于与竖向方钢管（31）插接固定的插杆，所述插杆插入竖向方钢管（31）后通过螺栓固定，所述竖向方钢管（31）上还设有用于防止半米字形结构防护网（4）侧翻的侧向加固件（11）。

2.如权利要求1所述的一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，其特征在于：所述模块化外延支撑架（6）由若干矩形钢框架拼接而成，所述矩形钢框架靠近三角支撑架（5）和结构墙体的侧边由单根槽钢制作而成，其余上、下侧边和用于与相邻矩形钢框架的拼接侧边均由两根槽钢背向设置而成，两背向设置的槽钢之间焊接固定有U型固定件（13），所述U型固定件（13）的底板设有用于相邻矩形钢框架固定或者与上部结构墙体固的螺栓孔。

3.如权利要求2所述的一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，其特征在于：所述矩形钢框架的相邻侧边之间还设有斜向支撑（14）。

4.如权利要求1所述的一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，其特征在于：所述三角支撑架（5）和模块化外延支撑架（6）均通过穿墙螺杆（7）和方形紧固垫片（8）与结构墙体固定。

5.如权利要求1所述的一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，其特征在于：所述所述三角支撑架（5）上还设有与三角支撑架（5）所处平面垂直的补边支撑三角架（15），所述补边支撑三角架（15）包括水平长边和支撑在水平长边与三角支撑架（5）之间的斜边。

6.如权利要求4所述的一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，其特征在于：所述三角支撑架（5）上还设有用于穿墙螺杆（7）坠落的结构链条（16），所述结构链条（16）一端与三角支撑架（5）固定，另一端与穿墙螺杆（7）上的垫片固定。

7.如权利要求1所述的一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，其特征在于：所述矩形结构框架（3）上还设有用于固定吊钩的吊孔（17）。

8.如权利要求1所述的一种装配式建筑组合工具式外防护架体系，其特征在于：所述半米字形结构防护网（4）底部踢脚位置还设有踢脚板（18）。

9.如权利要求1~8任意一项所述的一种装配式建筑组合工具式外防护架体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、组装单榀防护架：根据施工需要组装单榀防护架，单榀防护架底部支撑均为三角支撑架（5），或为三角支撑架（5）和三角支撑架（5）加模块化外延支撑架（6）的组合结构，位于拐角处的三角支撑架（5）上应焊接固定有补边支撑三角架（15），模块化外延支撑架（6）应用于阳台和空调板下方；

步骤二、单榀防护架吊装就位：将单榀防护架吊装就位，并人工通过夹持件将三角支撑架（5）或模块化外延支撑架（6）的穿墙螺杆对准结构墙体上的预留孔并穿过后紧固；

步骤三、相邻单榀防护架拼接固定：将相邻半米字形结构防护网（4）上部通过U字码连接，将相邻矩形结构框架（3）的短边通过螺栓固定，位于沉降位置的相邻单榀防护架之间的矩形结构框架（3）加设竖向封闭板；通过调节矩形结构框架（3）与条状通孔（10）的相对位置调节相邻单榀防护架的位置；通过打开可拆卸式连接翻板（2）检查螺栓是否连接紧固；

步骤四、多层防护架安装：根据步骤二和步骤三安装二层防护架，施工完成后，将一层防护架拆卸，一层防护架拆卸时先拆除时应先拆除可拆卸式连接翻板（2），一层防护架拆卸完成后，提升至三层并按照步骤二和步骤三进行安装，架体整体安装完毕后，安装可拆卸式连接翻板（2）。