高層坡檐口平屋面外墻作業(yè)吊籃懸掛機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工

蔣喜樂

關(guān)鍵詞：坡檐口;反支撐架;受力鋼絲繩;風(fēng)荷載;受力分析;承載力

中圖分類號：TU27 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1工程概況

某高層住宅平屋面混凝土結(jié)構(gòu)坡檐口設(shè)計(jì)高度6m（其中下部豎直段高度1.2m、上部內(nèi)坡段高度4.8 m、內(nèi)坡進(jìn)深2.25m），豎直段上部外挑0.65m寬度水平通長天溝。施工計(jì)劃在坡檐口混凝土結(jié)構(gòu)施工完畢后使用電動吊籃進(jìn)行外墻裝飾裝修施工。吊籃懸掛機(jī)構(gòu)前支腿上支柱受坡檐口混凝土結(jié)構(gòu)影響無法正常架設(shè)。本工程采用鋼絲繩穿越坡檐口混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口、坡檐口內(nèi)側(cè)搭設(shè)鋼管反支撐架，在反支撐架上綁扎鋼絲繩反支撐傳力給坡檐口混凝土結(jié)構(gòu)的方式架設(shè)吊籃。

2方案比選與構(gòu)造

2.1方案比選

根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況可以制定出以下兩種施工吊籃架設(shè)方案如圖1所示。方案一，因坡檐口內(nèi)平屋面整體范圍內(nèi)架設(shè)鋼管支撐作業(yè)平臺，平臺需高出坡檐口3m以上來滿足作業(yè)吊籃外懸挑部分的搭設(shè)，鋼管支撐作業(yè)平臺總高約9m ，然后在作業(yè)平臺上架設(shè)吊籃支架。方案二，鋼絲繩穿越坡檐口，相應(yīng)坡檐口欄板部位預(yù)留洞口，坡檐口內(nèi)側(cè)搭設(shè)鋼管支架綁扎鋼絲繩反支撐傳力給坡檐口混凝土結(jié)構(gòu)的方式架設(shè)吊籃。方案一的選擇在平屋面約500m范圍內(nèi)搭設(shè)9m高支撐架需鋼管、扣件及其它加強(qiáng)材料約40t、工期60d，材料租賃、搭設(shè)拆除及運(yùn)輸費(fèi)用約10萬元，而方案二僅需在施工前期做好施工技術(shù)準(zhǔn)備，在保證施工安全、質(zhì)量的前提下不但可以節(jié)省施工費(fèi)用還可以加快施工進(jìn)度。

2.2反支撐架構(gòu)造

反支撐架立桿縱橫間距（500+100+500）mm×（600+600）mm、平面由4×3根立桿組成、水平桿橫向間距（500+100+500）mm、臨坡檐口側(cè)100 mm中跨纏繞動力鋼絲繩受力如圖2所示。

臨坡檐口側(cè)水平架管加設(shè)可調(diào)托座及木方后作用于坡檐口混凝土結(jié)構(gòu)，將反支撐架承力均布在欄板上。鋼絲繩穿越坡檐口混凝土結(jié)構(gòu)部位在混凝土澆筑前順鋼絲繩方向預(yù)埋?20鋼管如圖1節(jié)點(diǎn)2。立檐內(nèi)側(cè)加厚100mm（經(jīng)與設(shè)計(jì)溝通出具變更后執(zhí)行）、外側(cè)做45度倒角并埋置橡膠墊保護(hù)鋼絲繩如圖1節(jié)點(diǎn)1，鋼筋留茬后期補(bǔ)澆混凝土。鋼絲繩綁扎反支撐架部位鋼管做雙鋼管搭設(shè)。

3鋼絲繩選用、反支撐架承載力及坡檐口欄板受力分析

3.1設(shè)計(jì)思路

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)坡檐口欄板厚度150mm、坡檐口欄板承載力5 kN/m，在欄板跨度3～6 m不等設(shè)計(jì)有剪力墻拉結(jié)欄板，設(shè)計(jì)中欄板按照兩端有剪力墻錨固的單向板考慮如圖3所示?，F(xiàn)場需計(jì)算選用鋼絲繩型號、反支撐架在吊籃荷載作用下承載力及鋼筋混凝土欄板強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2設(shè)計(jì)參數(shù)

反支撐架結(jié)構(gòu)形式：扣件式鋼管支撐架;

架管類型：鋼管;

架管截面：?48.3×3.6（mm）;

架管抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=205 N/mm;

架管抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：τ=120 N/mm;

架管截面抵抗矩：W=5.26 cm;

架管合并根數(shù)：2根;

架管不均勻受力系數(shù)：0.6。

3.3 吊籃參數(shù)

本工程擬采用ZLP630高處作業(yè)電動吊籃，吊籃自重456kg，選用鍍鋅鋼絲繩型號4×31sw+FC-8.3 mm、鋼絲繩自重100kg（鋼絲繩容重0.25 kg/m，按每根鋼絲繩墜掛長度100m計(jì)算，每根鋼絲繩自重25kg，每副吊籃設(shè)動力鋼絲繩2根、安全鋼絲繩2根，合計(jì)每副吊籃鋼絲繩自重100 kg。）、鋼絲繩破斷拉力≥50.2 kN。

3.4設(shè)計(jì)計(jì)算

3.4.3坡檐口欄板受力分析

取坡檐口欄板最大跨度6m、設(shè)計(jì)中欄板按兩端有剪力墻錨固的單向板計(jì)算，反支撐架中心間距2m（吊籃最小尺寸）位于單向板中部（如圖3）為反支撐架最不利受力位置。鋼絲繩將吊籃全部荷載傳遞于6×3.2m坡檐口混凝土板面。

鋼絲繩傳力于反支撐架上三排4×3根水平鋼管，通過可調(diào)托座及木方將反支撐架承力均布在欄板上，均布范圍在1.1m×1.2m內(nèi)。

根據(jù)GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附錄C.0.5

當(dāng)局部荷載作用面的的長邊垂直于板跨（L=6 m）時(shí)，簡支板上荷載的有效分布寬度b為：

當(dāng)b?bcy，b?2.2L，b?L時(shí)：b=2/3b+0.73L

式中：L—板的跨度

計(jì)算結(jié)果顯示坡檐口欄板在吊籃動力鋼絲繩載荷的作用下承載力滿足坡檐口欄板承載力要求。

4懸掛機(jī)構(gòu)安裝注意事項(xiàng)

本工程中工作懸掛機(jī)構(gòu)鋼絲繩綁扎纏繞在反支撐架雙鋼管上，為保證雙鋼管均勻受力，鋼絲繩采用八字形纏繞，鋼絲繩從雙鋼管中部穿出并用鋼絲卡繩按規(guī)范固定。為保證穿墻鋼絲繩在施工過程中不被磨損，采用順坡預(yù)埋?20鋼管，端部煨彎方式保護(hù)鋼絲繩。天溝邊沿外側(cè)做45度倒角并埋置橡膠墊保護(hù)鋼絲繩。

5結(jié)束語

本論述通過計(jì)算得出反支撐架和混凝土欄板在吊籃動力鋼絲繩載荷的作用下承載力滿足使用要求，并在實(shí)際工程中得以成功采用。當(dāng)在工程施工中遇到有較高坡檐口等類似工程案例時(shí)，希望可以起到一定的參考價(jià)值。