附著式升降腳手架在超高層建筑施工中的應(yīng)用

闞子義

（南京建工集團(tuán)有限公司，江蘇 南京210012）

1 工程概況

某中部中心城市金融商業(yè)區(qū)新建1幢辦公、商業(yè)及住宅建筑，總建筑面積約17萬(wàn)m2。地下4層，地上52層，建筑高度208m，地下1～4層為車(chē)庫(kù)，地上1～3層為裙房商業(yè)，4～29層為辦公，層高4.15m，32～52層為住宅，層高3.6m。項(xiàng)目部結(jié)合本工程實(shí)際情況、工期和經(jīng)濟(jì)性、安全性要求，決定主體結(jié)構(gòu)施工采用附著式升降整體提升腳手架。

2 附著式升降腳手架的基本組成

2.1 豎向主框架

主框架為定型加強(qiáng)的焊接體結(jié)構(gòu)，以焊接鋼管做內(nèi)外弦桿、雙拼鋼管作導(dǎo)軌，普通焊管為斜腹桿，焊接成片單狀的框架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，長(zhǎng)度2.9m，寬度1.1m。底節(jié)底部焊接有提升橫梁和提升環(huán)，另一端焊接法蘭盤(pán)（R100mm×6mm），中間標(biāo)準(zhǔn)節(jié)兩端設(shè)法蘭盤(pán)螺栓連接，頂部根據(jù)架體搭設(shè)高度制作長(zhǎng)度為2.4m。雙拼鋼管導(dǎo)軌之間焊有連續(xù)的防墜齒，導(dǎo)軌接頭采用承插式。外架運(yùn)行時(shí)將電動(dòng)葫蘆的鏈條鉤掛住底部提升環(huán)，與支撐框架連接共同承擔(dān)架體的荷載。

2.2 水平支撐桁架

水平支撐桁架斷面尺寸700mm×700mm，以70mm×50mm的矩管為上弦桿，48.3mm鋼管做下弦桿，32mm鋼管為斜桿焊接而成，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度有4.5m和6m兩種。弦桿兩端焊法蘭盤(pán)，可用螺栓將相鄰支撐架通過(guò)法蘭盤(pán)相連。轉(zhuǎn)角連接時(shí)下弦桿用鋼管、直角扣件連接，上弦桿用特制U形螺栓通過(guò)角鋼壓板（帶立桿座）連接。

2.3 腳手架構(gòu)架

采用鋼管在相鄰主框架之間、水平支撐桁架之上搭設(shè)扣件式鋼管腳手架。雙排腳手架采用單立桿，立桿縱距1.5m，豎向主框架兩側(cè)相近立桿間距不大于0.5m，立桿橫距0.7m，大橫桿步距1.8m，小橫桿搭在大橫桿上用扣件扣緊，拐角處設(shè)置橫向斜撐，外側(cè)全立面連續(xù)設(shè)置剪刀撐，架體總高21.6m。

2.4 附著支撐裝置

該支撐裝置為導(dǎo)座（支座）形式，用100mm×70mm×5mm型鋼焊接成有撐腿鋼架，由防墜頂桿、復(fù)位彈簧和導(dǎo)向爪構(gòu)成，導(dǎo)向爪限制主框架導(dǎo)軌水平位移，防墜桿頂住防墜齒，有導(dǎo)向、防傾、防墜作用。在上升、下降狀態(tài)時(shí)與工程結(jié)構(gòu)有3處附著支座，每個(gè)支撐裝置用2根穿墻螺栓和邊梁固定。在附著支座上掛置電動(dòng)葫蘆，以起重鏈條吊住架體沿導(dǎo)座滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)升降。

2.5 安全裝置和同步升降控制柜

安全裝置有防傾覆、防墜落的作用，利用設(shè)置在豎向框架導(dǎo)軌內(nèi)的防墜齒和附著支撐上的防墜頂桿共同作用原理進(jìn)行工作。防墜裝置的制動(dòng)類(lèi)型相當(dāng)于齒式棘輪機(jī)構(gòu)，防墜桿單向行程制動(dòng)。附著式腳手架正常上升、下降時(shí)防墜器不起作用。一旦鏈條突然斷裂造成架體墜落時(shí)，復(fù)位彈簧動(dòng)作，拉緊防墜桿頂住防墜齒制動(dòng)，防止腳手架墜落。同步提升裝置的控制系統(tǒng)，接收電動(dòng)葫蘆上機(jī)械式載荷傳感器信號(hào)，可編程控制器能夠?qū)Ω鳈C(jī)位運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，對(duì)超出限定范圍荷載的機(jī)位進(jìn)行顯示和發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并立即切斷電源停機(jī)，實(shí)現(xiàn)同步和載荷自動(dòng)控制功能。

3 附著式升降腳手架安裝施工方法

3.1 搭設(shè)基礎(chǔ)平臺(tái)

搭設(shè)輔助架安裝平臺(tái)。在地下室頂板上搭設(shè)雙排腳手架，高度17.45m，在裙樓屋面搭設(shè)安裝平臺(tái)，高度5.1m，整體交圈。立桿每隔三跨或轉(zhuǎn)角處采用鋼管在樓面上連墻減力，在搭設(shè)時(shí)一定要保證輔助架足夠牢固，架體的剪刀撐、斜撐與機(jī)位對(duì)應(yīng)設(shè)置。最上面一道水平挑桿用儀器抄平，將頂部連墻件高度控制在同一水平面，高差不大于10mm。

3.2 安裝水平支撐桁架

根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場(chǎng)塔吊、施工電梯平面布置，在車(chē)間加工完成支撐框架及其配件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。在地面進(jìn)行分片組裝，用塔吊把支撐框架吊到輔助平臺(tái)架上，支撐下弦桿轉(zhuǎn)角和接頭位置用鋼管、扣件連接，根據(jù)建筑物外圍的形狀調(diào)整支撐框架長(zhǎng)度和到梁邊的距離。輔助平臺(tái)架的水平挑桿和支撐框架下弦桿用扣件連接，間距1.5m，整體安裝完成后的支撐框架水平誤差不大于20mm。

3.3 安裝豎向主框架

根據(jù)機(jī)位平面布置和分片范圍，沿建筑物外圍定位，把主框架底節(jié)與第一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)在地面組裝好，用塔吊將底節(jié)放置在支撐框架上，調(diào)正位置使主框架平面垂直于建筑物，調(diào)整主框架導(dǎo)軌到建筑物的距離（見(jiàn)圖1）。用U形螺桿從水平支撐桁架上弦桿底部往上卡住底梁連接鋼板，U形螺栓與上弦桿之間墊配矩形短節(jié)管，螺母和連接板之間墊平墊圈、彈性墊圈，保證螺母壓緊鋼板不易脫落。

圖1 主框架組裝

主框架與支撐框架連接好后，用扣件鋼管搭設(shè)拋撐，拋撐桿與底節(jié)的主弦桿可靠連接，拋撐與地面的傾角在45°～60°之間，保證主框架處于穩(wěn)固狀態(tài)，在結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成，安裝第一個(gè)附著支撐點(diǎn)后方可拆除。腳手架的大橫桿在主框架內(nèi)測(cè)，大橫桿和主弦桿用扣件連接，安裝第一道附著支撐點(diǎn)后，進(jìn)行第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的安裝和架體搭設(shè)。安裝第二道附著支撐后，外架的全部荷載已由主框架傳遞到結(jié)構(gòu)上，此時(shí)可以將其余3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)依次安裝上去，檢查主框架垂直度并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，控制垂直誤差不大于5‰和60mm。

3.4 搭設(shè)架體腳手架

水平支撐桁架和主框架按照平面位置安裝后，分段搭設(shè)鋼管腳手架。在水平支撐桁架的立桿座上插入立桿，搭設(shè)小橫桿、掃地桿和大橫桿，立桿、大橫桿接頭用對(duì)接扣件連接，外側(cè)立面設(shè)置連續(xù)剪刀撐，每道剪刀撐跨越立桿根數(shù)為5～7根，架體端部開(kāi)口處設(shè)橫向斜撐，外立面采用沖孔網(wǎng)板通過(guò)連接件與大橫桿相連作豎向防護(hù)，底部用花紋鋼板封閉，底部離墻間隙翻板用鋼板封閉，操作層用鋼筋網(wǎng)片封閉，綁扎牢固。底部離墻封閉必須確保封閉嚴(yán)實(shí)、無(wú)縫隙。斷片處用鋼管連接起來(lái)并用安全網(wǎng)封閉。

3.5 安裝附著支撐裝置

附著支撐裝置安裝在建筑物梁上，跟機(jī)位、導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)在澆筑混凝土前預(yù)埋PVC套管，要求定位準(zhǔn)確，誤差應(yīng)不大于15mm。穿墻螺栓為雙頭螺紋長(zhǎng)螺桿2根，規(guī)格M30×420mm，穿墻螺栓應(yīng)采用雙螺母固定，螺母外螺桿長(zhǎng)度不得小于3扣，螺桿露絲部分抹上黃油，用膠帶紙包好。墊板尺寸100mm×100mm×10mm。

4 附著式升降腳手架的使用

4.1 附著式升降腳手架上運(yùn)行施工方法

建筑物結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成24h后或混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求，安排木工拆除邊梁的側(cè)模板，清理腳手架底的雜物及架體上的零星材料，拆除架體臨時(shí)拉結(jié)點(diǎn)，檢查塔吊附墻位置、施工電梯口處有無(wú)障礙，確認(rèn)模板支撐架與腳手架無(wú)任何連接。安裝頂層附著支撐裝置，套入主框架后調(diào)整防墜桿長(zhǎng)度，保持與主框架防墜齒接觸，主要防止在提升時(shí)架體外傾。檢查電動(dòng)葫蘆電機(jī)、鏈條上機(jī)油、加注潤(rùn)滑油保養(yǎng)，將提升吊環(huán)穿過(guò)支撐中間在上方插入提升橫梁，吊桿下端掛電動(dòng)葫蘆。由專(zhuān)業(yè)電工按控制箱編號(hào)接好各機(jī)位的電源線、傳感器信號(hào)線。檢查塔吊附墻桿、施工電梯口、采光井防護(hù)欄桿和架體分片處連接桿、拆除附墻開(kāi)口處的安全網(wǎng)和活動(dòng)架。為防止最上一道附著支撐受摩擦力的影響向上翹動(dòng)，最上面的附著支撐下耳環(huán)用細(xì)鋼絲繩與中間附著支撐連接，M16花籃螺絲調(diào)節(jié)使鋼絲繩張緊。為防止采光井等凹凸部位和轉(zhuǎn)角處的架體與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生障礙影響正常提升，主框架和水平支撐桁架要確保上行垂直位置不偏移，可適當(dāng)調(diào)整附著支撐裝置或縮短主框架距離處理。檢查機(jī)位通電情況，啟動(dòng)運(yùn)行按鈕試運(yùn)行，在提升過(guò)程中巡視電動(dòng)葫蘆運(yùn)行情況是否正常。腳手架到位后，手動(dòng)調(diào)整架體到水平狀態(tài)，底部和中間附著支撐裝置防墜頂桿和防墜齒頂緊，承受全部架體的重量，最上端附著支撐的防墜頂桿和導(dǎo)向爪與導(dǎo)軌可保持一定間隙，取下電動(dòng)葫蘆后進(jìn)行架體的封閉恢復(fù)原樣。

物料平臺(tái)獨(dú)立傳遞荷載到工程結(jié)構(gòu)上，可與所在跨的架段同步升降。

4.2 附著式升降腳手架的安全規(guī)定和注意事項(xiàng)

施工專(zhuān)項(xiàng)方案組織專(zhuān)家論證，按規(guī)定辦理告知登記手續(xù)。檢查材料、構(gòu)件的出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告，配備合格的崗位人員進(jìn)行交底。組裝完成后，進(jìn)行使用前檢查驗(yàn)收，安全檢測(cè)完成后報(bào)上級(jí)主管部門(mén)備案登記，檢查內(nèi)容包括混凝土強(qiáng)度、安全保險(xiǎn)裝置、電控系統(tǒng)、架體翻板和構(gòu)件，特別注意采光井、塔吊部位的附墻影響。升降操作時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)程序規(guī)定，拆除影響架體升降的障礙物和約束，安全員必須旁站監(jiān)督，升降時(shí)嚴(yán)禁操作人員到架體上。嚴(yán)格控制相鄰提升點(diǎn)的高差應(yīng)不大于30mm，整片升降高差應(yīng)不大于70mm。操作班長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，密切監(jiān)視電動(dòng)葫蘆的運(yùn)行，排除翻鏈、卡鏈等故障。升降到位后組織檢查驗(yàn)收，辦理交付使用手續(xù)。

架體平面轉(zhuǎn)角處要采取構(gòu)造加強(qiáng)措施，在鋼管腳手架內(nèi)從上到下增加1組斜撐，提升吊點(diǎn)和防墜裝置安裝位置邊梁，根據(jù)計(jì)算配置構(gòu)造鋼筋。防墜落裝置、電動(dòng)葫蘆要有防雨、防塵、防污染措施，用油布包扎或覆蓋。做好月度檢查和維修保養(yǎng)，加強(qiáng)對(duì)主框架導(dǎo)軌、構(gòu)件的檢查，防止扣件損壞、松動(dòng)、彈簧變形失效等問(wèn)題的出現(xiàn)。

使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)架體懸臂超高、堆放施工材料和雜物的情況時(shí)應(yīng)采取措施及時(shí)處理。懸臂超高采取與模板支架臨時(shí)拉結(jié)方法，拆除作業(yè)層的模板、木方和鋼管不得斜靠、擺放在架體上。嚴(yán)禁利用架體拉纜風(fēng)繩（索），遇大風(fēng)、大雨、大雪等天氣需提前進(jìn)行架體加固。

5 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目采用附著式升降腳手架，在經(jīng)濟(jì)、安全、實(shí)用等方面取得良好效果。附著式升降腳手架改變了傳統(tǒng)外懸挑腳手架搭設(shè)到頂?shù)姆椒?，僅組裝4.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層，利用升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分片提升，節(jié)約了架體材料，降低了人工及機(jī)械成本。安全防護(hù)網(wǎng)采用沖孔網(wǎng)板，具有耐沖擊、絕燃特點(diǎn)，采用全自動(dòng)同步控制系統(tǒng)，可主動(dòng)預(yù)防，安全有保障。因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，已逐漸成為高層、超高層建筑外架施工的首選。