附著升降腳手架在復(fù)雜形狀建筑物上的施工應(yīng)用技術(shù)探討

摘要：附著升降腳手架綜合了掛、挑、吊燈多種腳手架的優(yōu)點(diǎn)，將高處作業(yè)變?yōu)榈吞幾鳂I(yè)，將懸空作業(yè)變?yōu)榧荏w內(nèi)部作業(yè)，在復(fù)雜形狀建筑物施工中具有廣泛的應(yīng)用。文章分析了不利附著升降腳手架的典型建筑結(jié)構(gòu)，闡述了附著升降腳手架在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中的處理方法，并對(duì)附著升降腳手架在復(fù)雜建筑施工應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：附著升降腳手架；復(fù)雜形狀建筑物；典型建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)調(diào)整；施工技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TU731 文章編號(hào)：1009-2374（2015）14-0127-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.063

1 不利附著升降腳手架的典型建筑結(jié)構(gòu)

1.1 建筑外圍有較多陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板及飄窗

此類(lèi)型結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于高層、超高層住宅樓，它們是建筑物室內(nèi)的延伸，是居住者呼吸新鮮空氣、晾曬衣物、擺放空調(diào)、盆栽的場(chǎng)所。但由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)即無(wú)法承受較大外力特點(diǎn)，使得飄窗及部分陽(yáng)臺(tái)無(wú)法承受附著升降腳手架傳遞的外力，即附著升降腳手架不得在飄窗及部分陽(yáng)臺(tái)處設(shè)置承力點(diǎn)，這就給附著升降腳手架的布置造成了困難，同時(shí)也使附著升降腳手架的離墻間距大大增加。

1.2 建筑物沿立面方向有較多伸縮變化

此類(lèi)型結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于復(fù)式住宅樓結(jié)構(gòu)。該類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，每一層的外廓在立面上常有伸縮變化，且變化尺寸較大，一般伸縮尺寸大于1m以上。常見(jiàn)奇數(shù)層與偶數(shù)層的外廓尺寸有伸縮變化，造成了附著升降腳手架附著的困難。

1.3 建筑外圍沿水平面呈曲線形

此類(lèi)型結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于建筑正面或陽(yáng)臺(tái)造型，常見(jiàn)的曲面造型為圓弧形，同樣造成附著升降腳手架附著支撐設(shè)置的困難。

1.4 后無(wú)連接板的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)

此類(lèi)型結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于建筑采光井處。該類(lèi)結(jié)構(gòu)由于后無(wú)板面支撐，無(wú)法承受較大的橫向支撐剪力，因此不利于附著升降腳手架的附著。

2 附著升降腳手架在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中的處理方法

從上述典型建筑結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)的分析可以將復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)歸納為，建筑物沿立面或水平面不再呈單調(diào)的直線造型，而是有所變化，即沿立面方向表現(xiàn)為伸縮變化，沿水平方向表現(xiàn)為曲線變化；建筑物對(duì)應(yīng)附著升降腳手架附著點(diǎn)處無(wú)法承受附著升降腳手架傳遞的支撐剪力。造成附著升降腳手架的設(shè)置存在以下問(wèn)題：（1）如何使附著升降腳手架能實(shí)現(xiàn)無(wú)阻礙升降；（2）如何在曲面上設(shè)置附著點(diǎn)，使其能保持附著支撐的穩(wěn)定；（3）如何彌補(bǔ)增大后的離墻間距；（4）如何確保附著升降腳手架的支撐點(diǎn)受力能滿足要求。

下面就上述問(wèn)題逐一提出解決方案：

為了確保附著升降腳手架能無(wú)阻礙地升降，首先應(yīng)確定建筑物需使用附著升降腳手架的所有樓層，找出上述樓層沿立面有伸縮變化的部位，再確定每個(gè)立面水平方向的最大徑向尺寸，最后按該尺寸確定附著升降腳手架主桁架的搭設(shè)位置。

在曲面上設(shè)置附著裝置時(shí)，由于其形狀的特殊性，使其與附著裝置間呈豎直線接觸狀態(tài)，無(wú)法確保水平方向的穩(wěn)定。因此在建筑曲面處設(shè)置附著點(diǎn)時(shí)：第一，應(yīng)確保附著點(diǎn)處建筑結(jié)構(gòu)呈向外“凸”形；第二，應(yīng)盡可能選擇曲率半徑較大的曲面段作為附著支撐點(diǎn)；第三，應(yīng)使附著提升梁的軸線與附著支撐點(diǎn)處曲面的法線重合；第四，在安裝附著提升梁時(shí)，應(yīng)在提升梁端部與建筑物間適當(dāng)放置墊物，使其與建筑物緊密接觸，增加其受力時(shí)的穩(wěn)定性；第五，對(duì)于曲率半徑較小，又必須設(shè)置附著支撐點(diǎn)的曲面段，可定制專(zhuān)用懸挑提升梁（如圖1），并將其設(shè)置在梁板面上（標(biāo)準(zhǔn)提升梁是設(shè)置在梁的側(cè)面），從而避免設(shè)置在曲面上，造成提升梁的不穩(wěn)定。

由于建筑挑出結(jié)構(gòu)的存在，以及建筑沿立面的伸縮變化，必然造成附著升降腳手架在局部出現(xiàn)離墻間距過(guò)大，大于標(biāo)準(zhǔn)間距（500mm）的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，可分為兩種解決辦法。對(duì)于離墻間距超出標(biāo)準(zhǔn)間距的部分小于400mm的，附著升降腳手架在提升完畢使用期間，可在該處臨時(shí)增搭局部懸挑水平鋼管架，待提升時(shí)再拆除。對(duì)于離墻間距超出標(biāo)準(zhǔn)間距的部分大于400mm的，可在該處設(shè)置水平活頁(yè)式鋼管架，當(dāng)附著升降腳手架提升時(shí)，可將其向上翻起呈豎直狀態(tài)，并將其與水平主桁架固定牢固，使其可隨架體一道提升，當(dāng)架體提升到位后，再將其向下翻轉(zhuǎn)呈水平狀態(tài)，搭靠在建筑上，從而達(dá)到安全防護(hù)的目的。

附著升降腳手架的附著支撐系統(tǒng)設(shè)置在陽(yáng)臺(tái)或后無(wú)連接板的簡(jiǎn)支梁處時(shí)，為確保支撐點(diǎn)處的受力能滿足要求，應(yīng)采取以下措施（圖2）：（1）在支撐點(diǎn)處預(yù)埋螺栓孔時(shí)，應(yīng)增加鋼筋，提高混凝土標(biāo)號(hào)等措施，以增加支撐點(diǎn)處本身的強(qiáng)度；（2）在支撐點(diǎn)下方設(shè)置頂撐，改變建筑結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，使其危險(xiǎn)截面的受力減小；（3）對(duì)提升梁進(jìn)行上拉卸荷，減少提升梁對(duì)支撐點(diǎn)處建筑結(jié)構(gòu)梁底部的水平壓力。

3 附著升降腳手架在復(fù)雜建筑施工應(yīng)用時(shí)必要的結(jié)構(gòu)調(diào)整

隨著建筑結(jié)構(gòu)的變化，必然帶來(lái)附著升降腳手架的主體結(jié)構(gòu)的變化。如離墻壁間距的增大，必然造成提升支撐梁的加長(zhǎng)，提升梁的最大長(zhǎng)度不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度1.5m；架體局部形狀復(fù)雜處，無(wú)法采用定型桁架，只能搭設(shè)鋼管腳手架，代替定型桁架，且該處在提升到位使用時(shí)，應(yīng)采用鋼絲繩斜拉，以增加其剛性。附著升降腳手架的這些結(jié)構(gòu)改變處，應(yīng)進(jìn)行必要的驗(yàn)算。

3.1 加長(zhǎng)提升支撐系統(tǒng)的驗(yàn)算

3.1.1 承力拉桿的驗(yàn)算：

α=arctg（H/L）

T=G×cosα

T/A≤〔σ〕

式中：

T——承力拉桿所受的拉力

G——附著升降腳手架承受的總荷載

A——承力拉桿的截面積

3.1.2 提升梁的驗(yàn)算：由于提升梁為受壓構(gòu)件，且其長(zhǎng)細(xì)比較小，可不驗(yàn)算，但應(yīng)注意加長(zhǎng)梁最長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度1.5m。

3.2 搭設(shè)鋼管腳手架代替定型桁架的驗(yàn)算

3.2.1 強(qiáng)度校核：

強(qiáng)度校核公式：

σ=N/A

附著升降腳手架水平梁架采用普通10#槽鋼，局部采用上下雙弦鋼管（雙鋼管），由于在同等跨度下，采用何種形式桁架，其承受的計(jì)算荷載是一致的，所以N（軸力）相同，因此校核雙鋼管截面積與槽鋼截面積即可比較強(qiáng)度。

10#槽鋼的截面積為1274mm2，Φ48標(biāo)準(zhǔn)鋼管截面積為489mm2，則采用槽鋼作為桁架的總截面積為：1274+489=1763mm2，采用鋼管作為桁架的總截面積為：489×4=1956mm2，故強(qiáng)度校核符合要求。

3.2.2 穩(wěn)定性校核：

校核公式為：

σ=M/W

10#槽鋼的抗彎截面距為39.7cm3，Φ48標(biāo)準(zhǔn)鋼管抗彎截面矩為5.08cm3，雙弦鋼管抗彎截面矩為11.16cm3，抗彎截面矩比為3.4倍，采用槽鋼，桁架結(jié)構(gòu)為懸臂梁，采用雙弦鋼管且有剛性梁處引鋼絲繩斜拉，桁架結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)支梁，在同等跨度下簡(jiǎn)支梁W=PL/4。懸挑梁W=PL，即采用槽鋼懸挑部分與采用雙弦鋼管加鋼絲繩斜拉，彎距比為4倍，故采用雙弦鋼管加鋼絲繩斜拉在穩(wěn)定性方面也符合要求。

4 結(jié)語(yǔ)

附著升降腳手架在復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑施工時(shí)，只要隨著建筑結(jié)構(gòu)的變化而采取相應(yīng)的措施，同時(shí)做出必要的局部結(jié)構(gòu)改變，就能滿足施工需要，同時(shí)確保施工安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 張小虎，李駿，袁盛.附著升降腳手架在特殊建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].建筑機(jī)械化，2012，（S1）.

作者簡(jiǎn)介：鄧?yán)铮?975-），男，四川營(yíng)山人，中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)備及腳手架。

（責(zé)任編輯：蔣建華）