CN111188489A - 装配式建筑免外架安全防护结构及其施工方法 - Google Patents

装配式建筑免外架安全防护结构及其施工方法 Download PDF

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黄宗权
张红艳
肖玉明
苏宏业
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Abstract

本发明涉及建筑施工安全技术领域，尤其是涉及一种装配式建筑免外架安全防护结构及其施工方法。本发明的结构包括主立柱、水平杆、斜撑件、防护柱、底层踏板、上层踏板和防护网；所述主立柱的顶部和下部通过水平杆和斜撑杆形成两三角形构架；上下两水平杆上分别设置上层踏板和底层踏板；防护柱设置在水平杆上并连设防护网；当主立柱的下部与已完成的浇筑层固定后，上部与已完成浇筑层的上一层基本持平，作为防护装置和操作平台使用。本发明解决了装配式剪力墙外围现浇部位安全防护问题，可以用于建筑施工的安全防护。

Description

装配式建筑免外架安全防护结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工安全技术领域，尤其是涉及一种装配式建筑免外架安全防护结构及其施工方法。
背景技术
当前，装配式建筑PC结构，为了施工的高效快捷、节能环保；在楼层施工安全防护方面，多是采用在外围PC构件上做简易外挂架。
然而，外围结构有现浇剪力墙，作业层需要支设模板；因此，无法安装简易安全防护操作平台。为此，普通的外挂架体做法只能使用于外围结构是PC构件的安全防护，若外围结构为现浇结构，则无法采用此做法。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种装配式建筑免外架安全防护结构及其施工方法；适用于现浇剪力墙位置的简易安全防护操作平台；他既可以满足不在现浇剪力墙的操作层对拉安装，又可以满足对作业层的安全防护及施工操作。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
所述的结构包括主立柱、水平杆、斜撑件、防护柱、底层踏板、上层踏板和防护网；所述主立柱的顶部和下部通过水平杆和斜撑杆形成两三角形构架；上下两水平杆上分别设置上层踏板和底层踏板；防护柱设置在水平杆上并连设防护网；当主立柱的下部与已完成的浇筑层固定后，上部与已完成浇筑层的上一层基本持平，作为防护装置和操作平台使用。
所述的三角形构架是一水平杆平置于主立柱顶部，水平杆与主立柱顶部连接的位置大约在水平杆一端内侧的200mm处；离主立柱顶部较远的一端与斜撑件的一端连接；斜撑件另一端与主立柱连接；另一相同的三角形构架形成于主立柱的下部。
在上层的三角形构架的水平杆上设置有上层踏板；下层的三角形构架的水平杆上设置有下层踏板；
所述上层踏板和下层踏板由三根纵勒和钢板构成，三根纵勒以相同的间距平行布置；并且与水平杆垂直布设，设置在水平杆上方；两侧的纵勒间的距离略小于或等于水平杆安装防护柱后剩余的尺寸。
所述纵勒和钢板形成的底层踏板与水平杆之间采用固定的连接；
所述纵勒和钢板形成的上层踏板顺着中间的纵勒将钢板分成两部分；两部分钢板之间采用铰链方式连接；其中，一部分钢板和两纵勒与水平杆固定连接。
所述的主立柱通过对拉螺丝与已完成的浇筑层相固定；当主立柱与已完成的浇筑层固定后，底层踏板与已完成的浇筑层和上一层之间的平台面相持平；上层踏板则略低于上一层顶面需要浇筑的平台面。
所述的主立柱、水平杆和斜撑件之间、防护柱与水平杆之间采用焊接、螺栓连接等固定的连接方式。
所述的主立柱的顶部设置有吊环；吊环与主立柱之间以可扭转方式连接，使吊环可绕环扣扭动到水平状态。
所述的防护柱高度为1500mm至2000mm；防护网为通透式的钢丝网。
所述的方法包括步骤施工准备、BIM技术图纸深化、BIM技术施工模拟、安全防护结构加工制作、首层结构施工、首层外围现浇剪力墙模板拆除、安全防护结构吊装就位和二层结构施工。
所述的步骤具体是：
一、施工准备；
为施工做好前期的准备工作，包括：
(1)施工蓝图准备；
(2)测量放线；
二、BIM技术图纸深化；
(1)深化外围现浇剪力墙模板安装加固的螺栓竖向间距；
(2)使安全防护结构对拉螺栓的竖向间距与现浇加固螺栓的竖向间距相同；
(3)根据结构平面布置深化主立柱的安装位置及安装间距；
(4)深化安全防护结构的各组成构架的截面尺寸；
(5)制作安全防护操作平台的加工图；
三、BIM技术施工模拟；
运用BIM技术对安全防护操作平台的安装过程进行模拟，同时做好安全技术交底；
四、安全防护操作平台加工制作；
根据深化的加固制作图，制作拼装、验收合格后准备吊装；
五、首层结构施工；
根据深化做法，进行首层结构的施工；
六、首层外围现浇剪力墙模板拆除；
首层结构混凝土达到拆模调节时，对外围现浇剪力墙模板进行拆除，为安全防护结构的吊装做好准备工作；
七、安全防护结构吊装就位；
用塔吊或者汽车吊通过吊环吊装就位安全防护结构，对拉螺杆通过螺栓孔实现对拉加固；完成安装；
八、待二层施工完成后，进行该结构的向上一层的吊装，依次，直到结构完成封顶。
本发明的结构和方法具有以下有益效果：
1、结构形式简洁明了，零件组装方便；成本低廉，可以大批量生产，也可根据要求的尺寸进行定制。
2、安全防护结构适用范围广，操作简单，人工成本低。
3、该结构可以重复利用，而且可以回收利用，节约资源的同时，做好了施工过程的节能环保。
4、该结构突破了外围现浇剪力墙部位无法实现简易安全防护操作平台的做法。
5、该结构施工过程、绿色、环保、节能。
附图说明
以下结合附图对本发明进行详细说明：
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明结构安装状态图；
图3是本发明结构安装后的俯视示意图；
图4是本发明防护柱4和防护网12连接结构图；
图5是本发明底层踏板5结构图；
图6是本发明上层踏板6结构图；
图7是本发明吊环7与主立柱1连接结构图。
具体实施方式
以下所述的实施方式是本发明优选的具体实施例，为此附加有技术性上优选的多种限定。但该优选方式并非对本发明的限定；但凡依照本发明的阐述，可得之等效变换；皆应属于本发明的保护范围。
如图1-6所示，本发明的安全防护结构包括主立柱1、水平杆2、斜撑件3、防护柱4、底层踏板5、上层踏板6、吊环7、对拉螺杆8、背勒9、短横杆10、斜撑杆11、防护网12、纵勒13和钢板14等。
见图1、2所示，在主立柱1的顶部和下部，与斜撑件3和水平杆2形成两三角形的构架。具体而言，一水平杆2平置于主立柱1顶部，水平杆2与主立柱1顶部连接的位置大约在水平杆2一端内侧的200mm处；离主立柱1顶部较远的一端与斜撑件3的一端连接；斜撑件3另一端与主立柱1连接；从而形成三角形的稳定连接。与前述的三角结构相同(包括连接的方式、方向，以及连接的尺寸位置)，在主立柱1下部形成另一三角形构架。需要注意的是，立柱1下部的三角形构架；需确保斜撑件3与主立柱1的连接位置，略微从主立柱1 的端头内缩。
以上主立柱1、水平杆2和斜撑件3之间的连接方式可以采用焊接、螺栓连接等固定的连接方式。
主立柱1采用槽钢、工字钢或者方通制作，水平杆2一般采用方通制作；斜撑件3可以采用角钢、方通等制作。
主立柱1的下端与已完成的浇筑层(第n层)固定；上端作为已完成浇筑层的上一层(第n+1层，即作业层)的防护装置，实现安全防护及作为操作平台使用。更为具体而言，底层踏板5与浇筑层和作业层之间的平台面相持平；上层踏板6则略低于作业层顶面需要浇筑的平台面。
在水平杆2与斜撑件3连接的一端，向上竖直设置有防护柱4。防护柱4与水平杆2之间采用焊接、螺栓连接等固定的连接方式。防护柱4采用槽钢、工字钢或者方通制作，高度一般为1500mm至2000mm；具体高度并不局限于前述的高度范围。见图4所示，通过防护柱4固定防护网12；防护柱4与防护网12之间采用焊接或者螺栓连接，形成固定结构。为减少高层风压对安全防护操作平台的影响，防护网12采用通透式的钢丝网。
见图3所示，三根纵勒13和钢板14形成底层踏板5和上层踏板6。三根纵勒13以相同的间距平行布置；并且与水平杆2垂直布设；放置在水平杆2上方。为确保底层踏板5和上层踏板6的稳定支撑，图1、2所示，主立柱1、水平杆 2和斜撑件3形成的三角形构架可以平行布设若干个；具体依照现场施工的需要而布设。为使底层踏板5或上层踏板6可以全部放置在水平杆2上方；形成底层踏板5和上层踏板6的两侧的纵勒13间的距离略小于或等于水平杆2安装防护柱4后剩余的尺寸。根据现场施工的需要，如图5所示，三根纵勒13和钢板 14形成的底层踏板5与水平杆2之间采用固定的连接；该固定的连接方式包括焊接或者螺栓连接等方式。而三根纵勒13和钢板14形成的上层踏板6，需要满足现浇层外围剪力墙模板的支设加固；同时又保证防护体系与外围结构无缝隙，以确保作业层工作人员的安全。为此，如图6所示，顺着中间的纵勒13将钢板 14分成两部分；两部分钢板14之间采用铰链方式连接；以实现上层踏板6的可折叠式结构，满足作业施工和安全的需要。
见图1、2所示，按照上中下方式设置有三个对拉螺杆8，对拉螺杆8一端与主立柱1固定。相对应的，在完成已浇筑层(第n层)时，对应设置螺栓与剪力墙固定在一起，形成安全防护结构的固定端；满足对拉螺杆8可以直接用模板加固螺栓孔，而不需要再重新开孔。对拉螺杆8另一端与剪力墙上的螺栓形成外、内螺纹配合而固定在一起。与上述的设置相同，在完成已浇筑层的上一层(第n+1层)现浇筑时，也依照已浇筑层(第n层)的方式，对应设置螺栓，以适应安全防护结构的安装。
在主立柱1通过对拉螺杆8固定的一端形成有一格勒式固定架；该固定架由背勒9、短横杆10和斜撑杆11构成，短横杆10套在对拉螺杆8上两端分别顶着主立柱1和背勒9。斜撑杆11一端与对拉螺杆8和主立柱1连接的角相连；另一端与对拉螺杆8与背勒9连接的角相连；从而将主立柱1、背勒9和两对拉螺杆8围闭形成的空间分割为三角形；加强其固定、支撑的稳定性。
斜撑杆11、短横杆10、背勒9和主立柱1之间通过焊接或者螺栓连接形成一个整体。
短横杆的长度一般取200mm，以使得主立柱1与结构剪力墙之间有一个 200mm左右的空隙，以满足第n+1层作业层外围剪力墙的支模与加固。短横杆 10为中空状，以方便对拉螺杆8顺利穿过。
如图7所示，为便于现场简易安装本发明的安全防护结构；在主立柱1的顶部设置有吊环7；吊环7可以扭动到水平状态。通过吊环7可以将安全防护结构进行吊装；当吊装完成后，将吊环7绕环扣扭动到水平状态，从而减小对上层踏板6上作业人员的影响。
适用本发明安全防护结构的装配式建筑外围现浇剪力墙部位，第1层现浇剪力墙侧模板拆除完成后；可用塔吊或者汽车吊通过吊环吊装安全防护结构就位。对拉螺栓通过现浇剪力墙模板加固时的螺栓孔实现与对拉螺杆8的固定；从而固定本发明的整个安全防护结构。在保证首层安全防护的同时，又可为上一层作业层起到安全维护及操作平台的作用。
从施工的角度而言，本发明的安全防护结构的施工工艺流程包括施工准备→BIM技术图纸深化→BIM技术施工模拟→安全防护结构加工制作→首层结构施工→首层外围现浇剪力墙模板拆除→安全防护结构吊装就位→二层结构施工……等步骤。
1、施工准备
本步骤主要是为施工做好前期的准备工作，具体而言，包括如下工作：
(3)施工蓝图准备；
(4)测量放线等前期准备工作。
2、BIM技术图纸深化
(6)深化外围现浇剪力墙模板安装加固的螺栓竖向间距；
(7)安全防护结构对拉螺栓8的竖向间距与现浇加固螺栓的竖向间距相同；
(8)根据结构平面布置深化主立柱1的安装位置及安装间距；
(9)深化安全防护结构的各组成构架的截面尺寸；
(10)制作安全防护操作平台的加工图。
3、BIM技术施工模拟
运用BIM技术对安全防护操作平台的安装过程进行模拟，同时做好安全技术交底；
4、安全防护操作平台加工制作；
根据深化的加固制作图，制作拼装、验收合格后准备吊装。
5、首层结构施工；
根据深化做法，进行首层结构的施工。
6、首层外围现浇剪力墙模板拆除；
首层结构混凝土达到拆模调节时，对外围现浇剪力墙模板进行拆除，为安全防护结构的吊装做好准备工作。
7、安全防护结构吊装就位。
用塔吊或者汽车吊通过吊环7吊装就位安全防护结构，对拉螺杆8通过螺栓孔实现对拉加固；完成安装。如此即可完成该层的安全防护，同时又对上层作业层提供操作平台和安全防护。
8、待二层施工完成后，即可进行该结构的向上一层的吊装，依次，直到结构完成封顶。
通过前述的结构描述和施工方法的说明，可以知晓本发明的结构和方法具有如下方面的特点：
一、本发明的结构可以对作业层及其下层共两层同时防护的整体安全防护操作平台。
二、结构的固定端为底层已完成的浇筑层，其上层通过主立柱的自由端实现安全维护及操作平台的安装。
三、结构底部由主立柱1、背勒9、短横杆10、斜撑杆11组成格构式架构；一方面可以增强底部的强度，而是另一方通过短横杆10的作用使得主立柱1与墙体之间有一200mm左右的空间，以满足上层外围剪力墙模板的安装与加固。
四、底部对拉螺杆8的竖向间距与外围剪力墙模板安装加固的螺栓间距相同，这样对拉螺杆8即可使用原有螺栓洞口实现整体结构的对拉加固，而不再需要额外开孔；
五、上层踏板6为折叠式的，即可保证作业层安全防护结构与主体之间无间隙，又不影响作业层外围剪力墙模板的安装与加固。
六、吊环7通过环扣与主立柱1相连，即可以满足安全防护结构的吊装；吊装完成后，吊环7又可以通过环扣扭动到水平状态，减小了对操作平台上作业人员的影响。
七、防护网12采用大眼钢丝网，既可以保证作业层作业人员的安全，又可减少风对结构的影响。

Claims (12)

1.一种装配式建筑免外架安全防护结构，其特征在于：所述的结构包括主立柱、水平杆、斜撑件、防护柱、底层踏板、上层踏板和防护网；所述主立柱的顶部和下部通过水平杆和斜撑杆形成两三角形构架；上下两水平杆上分别设置上层踏板和底层踏板；防护柱设置在水平杆上并连设防护网；当主立柱的下部与已完成的浇筑层固定后，上部与已完成浇筑层的上一层基本持平，作为防护装置和操作平台使用。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述的三角形构架是一水平杆平置于主立柱顶部，水平杆与主立柱顶部连接的位置大约在水平杆一端内侧的200mm处；离主立柱顶部较远的一端与斜撑件的一端连接；斜撑件另一端与主立柱连接；另一相同的三角形构架形成于主立柱的下部。
3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于：在上层的三角形构架的水平杆上设置有上层踏板；下层的三角形构架的水平杆上设置有下层踏板；
所述上层踏板和下层踏板由三根纵勒和钢板构成，三根纵勒以相同的间距平行布置；并且与水平杆垂直布设，设置在水平杆上方；两侧的纵勒间的距离略小于或等于水平杆安装防护柱后剩余的尺寸。
4.根据权利要求3所述的结构，其特征在于：
所述纵勒和钢板形成的底层踏板与水平杆之间采用固定的连接；
所述纵勒和钢板形成的上层踏板顺着中间的纵勒将钢板分成两部分；两部分钢板之间采用铰链方式连接；其中，一部分钢板和两纵勒与水平杆固定连接。
5.根据权利要求3所述的结构，其特征在于：所述的主立柱通过对拉螺丝与已完成的浇筑层相固定；当主立柱与已完成的浇筑层固定后，底层踏板与已完成的浇筑层和上一层之间的平台面相持平；上层踏板则略低于上一层顶面需要浇筑的平台面。
6.根据权利要求4所述的结构，其特征在于：所述的主立柱通过对拉螺丝与已完成的浇筑层相固定；当主立柱与已完成的浇筑层固定后，底层踏板与已完成的浇筑层和上一层之间的平台面相持平；上层踏板则略低于上一层顶面需要浇筑的平台面。
7.根据权利要求1至6任一项所述的结构，其特征在于：所述的主立柱、水平杆和斜撑件之间、防护柱与水平杆之间采用焊接、螺栓连接等固定的连接方式。
8.根据权利要求1至6任一项所述的结构，其特征在于：所述的主立柱的顶部设置有吊环；吊环与主立柱之间以可扭转方式连接，使吊环可绕环扣扭动到水平状态。
9.根据权利要求7所述的结构，其特征在于：所述的主立柱的顶部设置有吊环；吊环与主立柱之间已可以扭转方式连接，使吊环可绕环扣扭动到水平状态。
10.根据权利要求1至6任一项所述的结构，其特征在于：所述的防护柱高度为1500mm至2000mm；防护网为通透式的钢丝网。
11.一种权利要求1至10任一项所述结构的施工方法，其特征在于：所述的方法包括步骤施工准备、BIM技术图纸深化、BIM技术施工模拟、安全防护结构加工制作、首层结构施工、首层外围现浇剪力墙模板拆除、安全防护结构吊装就位和二层结构施工。
12.根据权利要求11所述的施工方法，其特征在于：所述的步骤具体是：
一、施工准备；
为施工做好前期的准备工作，包括：
(1)施工蓝图准备；
(2)测量放线；
二、BIM技术图纸深化；
(1)深化外围现浇剪力墙模板安装加固的螺栓竖向间距；
(2)使安全防护结构对拉螺栓的竖向间距与现浇加固螺栓的竖向间距相同；
(3)根据结构平面布置深化主立柱的安装位置及安装间距；
(4)深化安全防护结构的各组成构架的截面尺寸；
(5)制作安全防护操作平台的加工图；
三、BIM技术施工模拟；
运用BIM技术对安全防护操作平台的安装过程进行模拟，同时做好安全技术交底；
四、安全防护操作平台加工制作；
根据深化的加固制作图，制作拼装、验收合格后准备吊装；
五、首层结构施工；
根据深化做法，进行首层结构的施工；
六、首层外围现浇剪力墙模板拆除；
首层结构混凝土达到拆模调节时，对外围现浇剪力墙模板进行拆除，为安全防护结构的吊装做好准备工作；
七、安全防护结构吊装就位；
用塔吊或者汽车吊通过吊环吊装就位安全防护结构，对拉螺杆通过螺栓孔实现对拉加固；完成安装；
八、待二层施工完成后，进行该结构的向上一层的吊装，依次，直到结构完成封顶。
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CN113738086A (zh) * 2021-09-10 2021-12-03 重庆一零七市政建设工程有限公司 高陡危岩附着式作业平台
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