超高廣播電視發(fā)射塔外幕墻施工平臺(tái)及腳手架設(shè)計(jì)研究

周增強(qiáng)

（湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北武漢 430068）

超高廣播電視發(fā)射塔外幕墻施工平臺(tái)及腳手架設(shè)計(jì)研究

周增強(qiáng)

（湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北武漢 430068）

通過闡述某超高廣播電視發(fā)射塔外幕墻工程的概況，對比3種施工平臺(tái)及腳手架設(shè)計(jì)方案，結(jié)合工程實(shí)踐分析各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，得出采用分層懸挑施工平臺(tái)大懸挑用鋼絲繩卸荷設(shè)計(jì)方案的結(jié)論，為日后超高廣播電視發(fā)射塔外幕墻工程施工設(shè)計(jì)提供參考。

高層幕墻；施工平臺(tái)；腳手架；設(shè)計(jì)方案

近年來，隨著建筑個(gè)性化的發(fā)展，超高層建筑外觀效果越來越多地采用幕墻的表現(xiàn)手法。而外幕墻施工平臺(tái)及腳手架設(shè)計(jì)問題也越來越突出，在施工過程中應(yīng)予以重視。本文對超高廣播電視多功能發(fā)射塔外幕墻工程在懸挑方式、材料選用、成本控制及施工周期等方面存在的潛在問題進(jìn)行識(shí)別分析，結(jié)合工程實(shí)踐總結(jié)幕墻工程施工過程中的安全管理和控制措施，為日后超高廣播電視多功能發(fā)射塔外幕墻施工平臺(tái)及腳手架的設(shè)計(jì)提供參考和依據(jù)［1］。

1 工程概況

本文以某超高廣播電視多功能發(fā)射塔外幕墻工程為例，室外建筑裝飾分為塔座干掛石材、井道玻璃幕墻及塔樓外裝飾（幕墻加鋁板）三大部分，本工程為塔樓部分外裝飾懸挑施工平臺(tái)。

電視塔塔樓整體為圓形結(jié)構(gòu)，垂直分布在170.0～ 187.5m區(qū)域，共分為4層。塔樓結(jié)構(gòu)由井道及外塔架和橫梁組成框架形式，H型鋼梁最大截面形式為600mm× 300mm×12mm×20mm，內(nèi)設(shè)旋轉(zhuǎn)餐廳、觀光平臺(tái)等。塔樓觀光層及旋轉(zhuǎn)餐廳層相對于塔樓避難層的最大挑出長度為8m。

2 施工難點(diǎn)

①塔樓所處的高度達(dá)到170～187.5m，懸挑施工平臺(tái)及裝飾施工均屬于超高空作業(yè)，工人操作難度系數(shù)大，危險(xiǎn)性高。

②塔樓結(jié)構(gòu)及各層屋面板已施工完畢，對于下部施工平臺(tái)形成垂直遮擋作用，施工平臺(tái)主桁架及裝飾龍骨件吊裝難度及安全風(fēng)險(xiǎn)大。

③施工平臺(tái)安裝拆除及裝飾工程高空作業(yè)受風(fēng)荷載的作用對鋼結(jié)構(gòu)安裝定位及安全施工影響較大。

④塔樓裝飾施工平臺(tái)自重荷載及活載荷大，對平臺(tái)支撐體系剛度要求高。懸拉梁最大挑出長度為8m，支撐體系的剛度選擇為施工中控制的重點(diǎn)。

⑤本工程標(biāo)高+169m處懸挑主桁架在外部1.0、2.6m處與標(biāo)高+180m處橫梁設(shè)置2道垂直拉索，作為固定桁架和控制撓度使用，但拉索與175～180m斜面外裝飾鋁板相互妨礙，拉索拆除后恢復(fù)鋁板預(yù)留洞難度較大。

3 塔樓外裝飾施工平臺(tái)及腳手架設(shè)計(jì)

3.1 方案1

采用鋼管腳手架逐層懸挑，最終達(dá)到懸挑長度。從160m外塔架與井道聯(lián)接層開始逐層向外懸挑搭設(shè)腳手架，每層向外懸挑3m，至179m時(shí)最終懸挑長度達(dá)到9m，立桿間距800mm×900mm，步距1.2m，施工平臺(tái)環(huán)向和徑向在縱向橫向均滿布剪刀撐。并在每層設(shè)置斜拉桿與斜壓桿。采用鋼管懸挑架材料使用量較大，超高空施工安全風(fēng)險(xiǎn)大，加之本工程局部荷載較大，架體自身剛度相對較小，挑架穩(wěn)定性較差［2］。

3.2 方案2

采用單層工字鋼桁架施工平臺(tái)懸挑，在塔樓旋轉(zhuǎn)餐廳底梁設(shè)置鋼絲繩卸荷。將鋼管更換為剛度較大的槽鋼和工字鋼，能很好解決挑架自身剛度的問題，通過將工字鋼和槽鋼焊接成支撐桁架，可以解決鋼管挑架剛度不夠的難點(diǎn)。在塔樓避難層外塔架及井道立柱結(jié)構(gòu)上設(shè)置抱箍件，再將提前預(yù)加工好的桁架吊裝至抱箍處進(jìn)行栓接，在桁架上滿鋪腳手板，并在桁架的上部搭設(shè)外裝修施工的腳手架的立桿，立桿縱橫間距均為1.5m，步距取1.2m。

3.3 方案3

采用分層懸挑施工平臺(tái)，局部大懸挑采用鋼絲繩卸荷。+169m處大懸挑施工平臺(tái)，通過優(yōu)化選擇鋼管桁架代替工字鋼通過在外塔柱及避難層桁架結(jié)構(gòu)上的抱箍栓接相連，在懸挑主桁架的外端部1.0、2.6m處設(shè)置2道垂直拉索，吊索鋼絲繩與標(biāo)高+180m處塔體橫梁結(jié)構(gòu)相連固定。腳手架采用門式腳手架，+179m處懸挑施工平臺(tái)采用工字鋼懸挑1.8m平臺(tái)。腳手架采用門式腳手架。+184m處懸挑施工平臺(tái)采用工字鋼懸挑1.5m平臺(tái)。腳手架采用門式腳手架。塔樓裝飾施工依照塔樓+184m以上觀光平臺(tái)、+179～+184m旋轉(zhuǎn)餐廳、+174.5～+179m觀光旅游層，從上層向下層施工，上層施工完畢后轉(zhuǎn)入下層施工后再拆除上層懸挑平臺(tái)。

通過對3套方案在質(zhì)量、施工周期、成本控制、安全等方面進(jìn)行對比分析，以及對各方案優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析后，最終選定方案3（見表1）：采用分層懸挑施工平臺(tái)，大懸挑用鋼絲繩卸荷施工平臺(tái)，腳手架采用門式腳手架的方案。

4 卸荷施工平臺(tái)方案的特點(diǎn)

采用分層懸挑施工平臺(tái)，大懸挑用鋼絲繩卸荷施工平臺(tái)方案的特點(diǎn)如下：①該方案以電視塔鋼結(jié)構(gòu)外塔架立柱及避難層桁架為懸挑施工平臺(tái)的主要豎向受力構(gòu)件，水平懸挑桁架采用無縫鋼管制作，大量節(jié)約了施工材料；②桁架與主體結(jié)構(gòu)的連接均按抱箍銷接方式固結(jié)節(jié)點(diǎn)考慮，安裝拆除施工時(shí)方便快捷安全，并能重復(fù)利用；③桁架平面整體剛度較大，為防止桁架發(fā)生平面外變形，需用H型鋼將整個(gè)桁架體系連接成整體，增強(qiáng)整體剛度；④桁架可以在工廠提前預(yù)制加工，可大大節(jié)省施工周期。

5 結(jié)語

工程實(shí)踐證明，施工平臺(tái)及腳手架采用分層懸挑施工平臺(tái)大懸挑用鋼絲繩卸荷的設(shè)計(jì)方案，具有平臺(tái)載荷分層卸荷、節(jié)約平臺(tái)搭設(shè)材料、安全防護(hù)容易布設(shè)、腳手架材料重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，能夠較好地解決超高廣播電視發(fā)射塔外幕墻施工環(huán)境下施工平臺(tái)及腳手架的設(shè)計(jì)問題，保證施工正常進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上還需進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)算來確定分層施工平臺(tái)懸挑桁架及型鋼、腳手架等強(qiáng)度及安全性等符合規(guī)范要求。

［1］田鑫.建筑幕墻工程施工組織設(shè)計(jì)編寫探討［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2015（5）：77-78.

［2］周軍.上海中心大廈內(nèi)外雙層幕墻施工安全管控措施［J］.建設(shè)監(jiān)理，2015（6）：59-60，65.

Research on the Operation Platform and Scaffold Design of the Outer Curtain Wall of High-Rise Radio and Television TransmissionTower

Zhou Zengqiang
（Institute of Civil Architecture and Environment，Hubei University of Technology，Wuhan Hubei 430068）

This paper expounded the engineering situation of the outer curtain wall project of a high-rise radio and television transmission tower,with the comparison of three construction platform and scaffolding design schemes,the advantages and disadvantages of each design scheme based on engineering practices were analyzed,a conclusion was made that operation platform should be layering cantilevered and the large cantilever should be dragged by wire rope, to provide reference for the construction design of the outer curtain wall project of high-rise radio and television transmission tower.

high-rise curtain wall；operation platform；scaffold；design schemes

表1 方案優(yōu)缺點(diǎn)對比

TU731.2；TU74

A

1003-5168（2016）11-0106-02

2016-10-26

周增強(qiáng)（1979-），男，碩士，中級(jí)工程師，研究方向：建筑與土木工程。