全鋼型升降腳手架在南昌紫峰大廈工程中的運(yùn)用

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1 工程概況

南昌綠地·新都會(huì)·紫峰大廈是江西省南昌市的地標(biāo)建筑，項(xiàng)目位于江西省南昌市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，毗鄰南昌著名景點(diǎn)之一的艾溪湖和艾溪湖大橋，南倚紫陽大道，緊鄰建設(shè)中的南昌地鐵1號(hào)線的艾溪湖東站，東臨創(chuàng)新一路。

工程總建筑面積約21 m2，總高度268.8 m。其中主塔樓地上部分56 層，1～38層為辦公區(qū)域，結(jié)構(gòu)為內(nèi)筒外混凝土柱形式，層高4.1 m，39層及以上作為酒店使用，結(jié)構(gòu)為內(nèi)筒外混凝土柱與剪力墻相結(jié)合的形式，其中39、40、54、55、56層高逾7 m，其余樓層層高為3.7 m。在38～44層采用內(nèi)藏式鋼桁架的方法將結(jié)構(gòu)形式從內(nèi)筒外混凝土柱改變?yōu)閮?nèi)筒與外混凝土框架柱與剪立墻相結(jié)合的形式，以改變主樓外立面效果。

2 工程難點(diǎn)

通過對(duì)主塔樓4 個(gè)外立面形狀以及樓層層高分析，施工外圍圍護(hù)須采用整體提升腳手架，爬架架體爬升過程中有以下幾個(gè)難點(diǎn)：

（a）多層連續(xù)層高超過7 m，架體爬升難度大。在第39 、40，54、55層以及第56層，層高為7.5 m和7.8 m，整體提升腳手架在爬升過程中支撐支點(diǎn)少，架體向上提升難度高，并且腳手架架體在大約250 m高空受風(fēng)荷載時(shí)，爬架整體穩(wěn)定性存在比較大的安全隱患。

（b）主樓在第39層是樓層變截面位置（圖1），爬架如何連續(xù)爬升。主樓39層開始，南北外立面形狀保持不變，東西外立面由兩邊向中間逐步內(nèi)收，中間最多處內(nèi)收達(dá)到7 m，主樓平面呈蝴蝶狀，東西立面外爬架無法連續(xù)繼續(xù)向上爬升，連續(xù)爬升難度大。

（c）爬架安裝、高空拆除安全保障控制難度大。 塔吊配合安裝、拆除外爬架架體，高空安全危險(xiǎn)大。

針對(duì)以上施工特點(diǎn)，對(duì)外立面爬架使用在整體電動(dòng)升降腳手架和全鋼折疊式升降腳手架之間進(jìn)行比選，通過比較，選擇全鋼折疊式升降腳手架，分析如下：

（a）通過連續(xù)7 m層高處。整體電動(dòng)升降腳手架需要在39、40、54、55、56樓層高度中間位置的外側(cè)框架柱和剪力墻之間位置架設(shè)鋼梁及鋼支撐支架，作為電動(dòng)葫蘆提升整個(gè)架體的受力支點(diǎn)及架體抗傾覆支點(diǎn)。全鋼折疊式升降腳手架需在導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)位置樓層內(nèi)設(shè)置鋼管臨時(shí)支撐，作為架體抗傾覆保障措施。

（b）39層變截面處理方法為整體電動(dòng)升降腳手架和全鋼折疊式升降腳手架在38層樓面施工結(jié)束后，均南北立面架體繼續(xù)爬升，東西立面架體分解，重新在39層拼裝。

（c）架體安裝、拆除。整體電動(dòng)升降腳手架鋼管、扣件為單個(gè)構(gòu)件拼裝、拆除，全鋼折疊式升降腳手架為單片式架體安裝。

3 關(guān)鍵技術(shù)[1-5]

3.1 導(dǎo)座與導(dǎo)軌結(jié)合附墻爬升技術(shù)

考慮到第39、40、54、55、56層的層高均超過7 m，達(dá)到7.5 m和7.8 m，為此升降架導(dǎo)軌要加長(zhǎng)到15.5 m，架體高度加高到19.5 m。采用導(dǎo)座與導(dǎo)軌結(jié)合附墻爬升技術(shù)，導(dǎo)軌通過導(dǎo)座將整個(gè)架體直接連接在結(jié)構(gòu)上，因連續(xù)樓層超過7 m，架體在爬升過程中，相對(duì)應(yīng)爬架架體兩端均出現(xiàn)懸臂的情況，架體上部出現(xiàn)6.5 m的懸臂端，架體下部出現(xiàn)5.5 m的懸臂端。為了提高架體抗傾覆能力，保持架體穩(wěn)定，為此，在樓層內(nèi)每個(gè)導(dǎo)軌的位置，設(shè)置1 根鋼管臨時(shí)連接，與導(dǎo)軌連接，臨時(shí)連桿長(zhǎng)度為5 m，設(shè)置位置為結(jié)構(gòu)邊向內(nèi)3.5 m，樓層面向上4.5 m，每層設(shè)置，逐層上翻（圖2）。

圖1 主樓39層變截面平面

圖2 架體與結(jié)構(gòu)連接示意

架體爬升施工順序如下：

（a）設(shè)置臨時(shí)拉結(jié)預(yù)埋件、結(jié)構(gòu)混凝土澆筑。在混凝土澆筑前，樓板內(nèi)設(shè)置臨時(shí)拉結(jié)點(diǎn)，設(shè)置完成后，檢查無遺漏，澆筑混凝土。

（b）安裝附墻導(dǎo)座及防墜裝置。在設(shè)計(jì)位置預(yù)埋并安裝架體附墻導(dǎo)座，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，導(dǎo)軌與導(dǎo)座連接。

（c）檢查機(jī)架、受力架體、鋼絲繩狀態(tài)。架體提升前，檢查架體上設(shè)備，包括架體、電腦控制系統(tǒng)、鋼絲繩、電動(dòng)葫蘆等是否處于完好狀態(tài)。

（d）拆除臨時(shí)連接點(diǎn)，電腦控制一體式倒掛電動(dòng)葫蘆提升。拆除臨時(shí)連接點(diǎn)，提升前，再檢查一遍，確認(rèn)無誤后，開始提升。

（e）安裝擰緊支頂器，架體定位、連接臨時(shí)連接點(diǎn)。提升到設(shè)計(jì)高度后，安裝擰緊支頂器，并恢復(fù)臨時(shí)連接。

（f）檢查驗(yàn)收。提升完成后，檢查驗(yàn)收，合格后，開始使用。

3.2 變截面施工

由于主樓第39層開始，南北外立面保持不變，東西立面向內(nèi)收，中間最多處達(dá)到7 m，主樓平面呈蝴蝶狀，外爬架從39層繼續(xù)整體向上無法爬升。決定根據(jù)主樓塔樓截面變形情況，南北立面架體繼續(xù)單片爬升，東西立面架體重新搭設(shè)。

在外爬架架體爬升至39層樓面時(shí)，待39層混凝土澆筑完成后，將架體四個(gè)轉(zhuǎn)角處連接打開，將架體四個(gè)面分解為4 個(gè)單片架體。南北立面架體繼續(xù)向上爬升一層，東西立面在樓面平臺(tái)處搭設(shè)半層高的懸挑腳手架和落地腳手架作為東西立面架體重新搭設(shè)的基座，搭設(shè)完成后，在基座上，重新開始拼裝爬架架體，并設(shè)置臨時(shí)拉桿桿件與結(jié)構(gòu)相連，防止架體傾覆。待40層混凝土澆筑完成后，南北立面各自向上爬升一層，東西立面再向上各自搭設(shè)一層，并與混凝土結(jié)構(gòu)連接，隨混凝土樓層施工，南北立面依次向上爬升，東西立面依次向上搭設(shè)，待達(dá)到架體高度后，四個(gè)轉(zhuǎn)角重新連接，四個(gè)立面連接為整體，繼續(xù)同時(shí)向上爬升。最后拆除東西立面39層以下架體。

3.3 整體拼裝拆除施工技術(shù)

在超高層施工過程中，外爬架架體拼裝以及高空拆除是施工過程中的一個(gè)重大安全隱患，主塔樓全鋼折疊式升降腳手架需在4層進(jìn)行初始拼裝，在39層（200 m） 高空拼裝， 在268 m高空拆除，并且施工場(chǎng)地條件有限，施工難度比較大。針對(duì)施工場(chǎng)地小、拼裝拆除安全隱患大，決定采用整體拼裝拆除施工方法。根據(jù)拼裝順序及所需要時(shí)間，先在地面上將導(dǎo)軌、一體式倒掛電動(dòng)葫蘆、上吊掛件、鋼質(zhì)防護(hù)網(wǎng)片、鋼質(zhì)腳手板、鋼質(zhì)密封板、上下扶梯、踢腳板等單個(gè)構(gòu)件拼裝為單元片構(gòu)件，然后將2～3 個(gè)單元片構(gòu)件在地面拼裝成一個(gè)單元組，利用塔吊將單元組吊至施工樓層面，再進(jìn)行單元組與單元組之間的連接。拆除反向操作，以2～3 個(gè)單元片為一個(gè)單元組，拆開單元組與單元組之間的連接，塔吊調(diào)運(yùn)至地面后，再進(jìn)行分拆。

4 實(shí)施效果

綠地·新都會(huì)·紫峰大廈項(xiàng)目全鋼型升降腳手架在塔樓施工外圍護(hù)的使用，使因外立面變形以及連續(xù)樓層超過7 m引起的整體提升腳手架爬升難度大的問題得以解決，其中導(dǎo)座與導(dǎo)軌結(jié)合附墻爬升技術(shù)有效地解決了樓層超過7 m須架設(shè)鋼梁作為支點(diǎn)以及架體安全穩(wěn)定性的難題，變截面施工、整體拼裝拆除施工技術(shù)的運(yùn)用，有效地解決了爬架架體高空安裝、拆除安全隱患大、施工場(chǎng)地小等難題，使工程能夠順利、安全地進(jìn)行，也為類似的工程提供了相關(guān)的寶貴施工經(jīng)驗(yàn)。