陳亞菊,陳世教
(1. 重慶市渝中區(qū)住房保障和租賃事務(wù)中心,重慶 400010;2. 重慶品智建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司,重慶 401120)
裝配型附著式升降腳手架是在普通型、半裝配型附著式升降腳手架的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種全封閉的附著式升降腳手架。相對于普通型、半裝配型附著式升降腳手架,裝配型附著式升降腳手架由于其封閉嚴密、外形美觀,提升了建筑施工的安全性和外觀形象,日益受到施工單位的青睞,在我國高層和超高層建筑施工中得到了推廣和廣泛應(yīng)用。
為了進一步提高和完善裝配型附著式升降腳手架設(shè)計、安裝和使用的安全性,本文從總結(jié)和歸納目前廣泛使用的普通型、半裝配型以及裝配型附著式升降腳手架的結(jié)構(gòu)特點出發(fā),探討裝配型附著式升降腳手架在設(shè)計上的必須設(shè)置以及安裝使用中需重點檢查的構(gòu)造措施。
普通型、半裝配型和裝配型附著式升降腳手架都是由豎向主框架、水平支承桁架、附著支承結(jié)構(gòu)、架體構(gòu)架以及防墜防傾裝置、提升裝置和限制載荷自控系統(tǒng)組成。前面兩種形式主要采用扣件連接為主,螺栓連接為輔的裝配連接;裝配型則基本上取消了扣件連接方式,全部采用螺栓裝配連接。它們主體結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要體現(xiàn)在外立面及底部封閉方式,豎向主框架、水平支承桁架、架體構(gòu)架及制作搭設(shè)方式的不同,如表1所示。
無論是哪種類型的附著式升降腳手架,其架體結(jié)構(gòu)都必須保證施工荷載可靠地傳遞到所附工程結(jié)構(gòu)上。這3種形式的附著式升降腳手架的荷載傳遞過程如下所示:
施工荷載→內(nèi)外排立桿→水平支承桁架→豎向主框架→附著支承結(jié)構(gòu)→所附著的工程結(jié)構(gòu)。
為了滿足荷載上述可靠傳遞的要求,裝配型附著式升降腳手架的水平支承桁架、豎向框架、架體構(gòu)架結(jié)構(gòu)設(shè)計特點如下。
從表1可以看到,裝配型附著式升降腳手架和普通型、半裝配型附著式升降腳手架最大的不同是沒有專門設(shè)置水平支承桁架。為了將內(nèi)、外排立桿的荷載傳遞給豎向主框架,裝配型附著式升降腳手架在設(shè)計中遵循結(jié)構(gòu)力學(xué)和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理,將內(nèi)、外排立桿、剛性走道板等基礎(chǔ)構(gòu)件組裝成既能夠承受豎向荷載又具有足夠剛度的空間幾何不可變體系的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
盡管這些基礎(chǔ)構(gòu)件的裝配方式因廠家的產(chǎn)品不同而有所區(qū)別,但基本上大同小異。目前較普遍的方式是用斜腹桿分別將第一層或第二層的內(nèi)、外排豎直立桿連接,或者采用平面鋼架分別將第一層或第二層的內(nèi)、外排立桿連接形成豎直平面內(nèi)幾何不可變的內(nèi)、外兩片桁架;將底部第一層、第二層的剛性走道板與立桿連接,從而將內(nèi)、外兩片桁架進行剛性連接。由于剛性走道板在自身平面內(nèi)為幾何不可變體系,這樣就在架體第一層(或第二層)形成個格構(gòu)式的水平支承桁架。
表1 3種形式的附著式升降腳手架的結(jié)構(gòu)
需要指出的是,目前有的產(chǎn)品沒有采用斜腹桿或平面鋼架與外排立桿連接這樣設(shè)置,其出發(fā)點是認為,架體外立面防護的框式鋼網(wǎng)片和外排立桿的連接可以使外排立桿豎向平面成為幾何不可變體系。筆者認為,由于框式鋼網(wǎng)片本身剛性很差,鋼網(wǎng)片與立桿連接節(jié)點剛度很小,特別是在6m左右跨度的兩榀豎直主框架之間的多個網(wǎng)片與立桿連接,整體剛度很差,難以形成豎向平面內(nèi)的幾何不可變體系。因此,為了保證使用的安全可靠,應(yīng)該在外排立桿的裝配結(jié)構(gòu)上考慮與內(nèi)排立桿相同的 結(jié)構(gòu)。
在上述形成水平支承桁架的結(jié)構(gòu)中,剛性走道板在縱向加長連接時,其內(nèi)外、側(cè)縱向桿件還必須采用連接件進行剛性連接。此外,有些產(chǎn)品剛性走道板的縱向桿件還通過專用件和內(nèi)、外排立桿形成剛性連接,這些結(jié)構(gòu)都使得裝配形成的格構(gòu)式水平支承桁架更加安全可靠。
裝配型附著式升降腳手架的豎直主框架(位于導(dǎo)軌處的豎直框架)每層普遍都采用小于步高的剛性三角架、Z支撐或類似結(jié)構(gòu)將內(nèi)、外排立桿連接;在沒有安裝導(dǎo)軌的豎向框架(本文簡稱副框架)的最底層的內(nèi)、外排立桿則采用小于步高的Z支撐或類似構(gòu)件,在其底部第二層以上各層均采用斜撐將內(nèi)、外排立桿剛性連接。這樣的裝配既保證了豎向框架在內(nèi)、外排立桿所在平面內(nèi)形成幾何不可變桁架,又有利于各層之間走道的暢通。
此外,無論是豎直主框架還是豎直副框架,其內(nèi)、外排立桿以及導(dǎo)軌在加長連接部位普遍都采用連接件將兩段立桿、導(dǎo)軌進行剛性連接。比如,對于采用矩管形式的立桿,均在管內(nèi)插入一定長度、鉆好螺孔的連接板,然后在兩個端部各采用兩顆螺栓將連接板和連段立桿三者連接形成剛 節(jié)點。
裝配型附著式升降腳手架的架體是由豎向立桿和剛性走道板裝配而成。剛性走道板一般采用角鋼或矩管焊接形成框架,然后再焊上花紋鋼板(或鋼網(wǎng)板)。因此,裝配型附著式升降腳手架的組成剛性走道板框架的縱、橫向桿件分別起到了雙排扣件式鋼管腳手架中類似縱向水平桿(大橫桿)和橫向水平桿(小橫桿)的作用。裝配型附著式升降腳手架的各層走道板特別是底部的第一、二層的走道板,為了保證縱向桿件的連續(xù)設(shè)置,必須用連接件將走道板框架內(nèi)、外側(cè)的縱向桿件(角鋼或矩管)進行剛性連接。此外,很多產(chǎn)品還采用連接件將剛性走道板框架的縱向桿件與內(nèi)、外立桿進行半剛性連接,起到類似直角扣件的作用。
裝配型附著式升降腳手架的外立面沒有設(shè)置整體式剪刀撐,由于從底部到頂部設(shè)置的框式鋼網(wǎng)片都與架體外排立桿連接形成立面封閉,各個網(wǎng)片框架都焊斜桿,網(wǎng)片上的這些斜桿形成局部剪刀撐結(jié)構(gòu)。
半裝配型和普通型附著式升降腳手架都是基于扣件式雙排鋼管腳手架的結(jié)構(gòu)而設(shè)計的。這兩種附著式升降腳手架在架體構(gòu)架、豎向主框架、水平支承桁架上基本相同。因此,適用于普通型附著式升降腳手架設(shè)計、制作、安裝使用的安全技術(shù)規(guī)范和檢驗標(biāo)準基本上也適用于半裝配型附著式升降腳手架。
裝配型附著式升降腳手架在架體構(gòu)架、豎向主框架、水平支承桁架的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作、安裝上都發(fā)生了較大變化,適用普通型附著式升降腳手架設(shè)計、制作、安裝使用的安全技術(shù)規(guī)范和檢驗標(biāo)準不完全適用裝配型附著式升降腳手架。特別是缺乏對裝配型附著式升降腳手架構(gòu)造措施的具體規(guī)定和進行檢驗檢測的明確內(nèi)容,而構(gòu)造措施是保證結(jié)構(gòu)可靠工作和使用安全必不可少的措施。這些構(gòu)造措施在設(shè)計上容易被忽略,安裝中特別是在架體非標(biāo)準安裝的局部更容易被漏裝少裝,因此無論在設(shè)計上還是在安裝使用中,構(gòu)造措施必須引起足夠 重視。
附著式升降腳手架工程屬于危險性較大的分部分項工程,其安全生產(chǎn)管理一直受到人們的高度關(guān)注和特別重視。為了避免新產(chǎn)品開發(fā)中存在缺陷,保證使用中的裝配型附著式升降腳手架的安全可靠,為型式檢驗和安裝后的檢驗檢測提供依據(jù),有必要對其構(gòu)造措施及其具體要求作出明確規(guī)定,如表2所示。
表2 裝配型附著式升降腳手架的構(gòu)造措施及要求
裝配型附著式升降腳手架自投入建筑市場以來,新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),結(jié)構(gòu)也在不斷創(chuàng)新和完善。本文基于目前裝配型附著式升降腳手架結(jié)構(gòu)特點,總結(jié)、歸納出在結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮以及在安裝使用中必須重點檢查的構(gòu)造措施,相信其內(nèi)容勢必隨著產(chǎn)品不斷改進、技術(shù)不斷進步而不斷充實完善。