高處作業(yè)吊籃非標(biāo)搭設(shè)施工技術(shù)研究

宋磊, 彭冉, 黎引, 李虹慧

[摘要]通過案例對非標(biāo)準(zhǔn)搭設(shè)的高處作業(yè)吊籃的技術(shù)進(jìn)行研究，為施工提供更多的技術(shù)保障，以此來保證懸空作業(yè)人員的安全和生命，同時使高處作業(yè)吊籃的應(yīng)用得到進(jìn)一步的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]建筑施工安全; 腳手架; 高處作業(yè)吊籃; 非常規(guī)搭設(shè)

[中國分類號]TH211+.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]B

0引言

目前工程中吊籃主要用于建筑物外立面施工等作業(yè)，如抹灰、粘貼外墻磚、安裝幕墻、涂刷外墻涂料等，特別是在外墻貼磚、幕墻安裝的施工過程中，由于建筑造型的特殊和有些項目根本就無法搭設(shè)外架等原因無法正常施工，這時選擇吊籃，就更能體現(xiàn)其操作靈活，移位容易、方便實用、安全可靠、作業(yè)效率高、占地面積小、適合各種復(fù)雜施工環(huán)境的特點。而保證安全是吊籃的最大的要點?，F(xiàn)結(jié)合具體項目介紹非標(biāo)準(zhǔn)式安裝吊籃的安全控制。

1工程概況

成都廣安生物醫(yī)藥協(xié)作研發(fā)產(chǎn)業(yè)基地項目一期3號地塊工程項目位于天府新區(qū)生物城板塊，地塊位于生物城中路南側(cè)，岐黃一路東側(cè)。建設(shè)用地面積約1.86萬m2，總建筑面積72 037.81 m2。其中3-1#樓及3-2#樓為共計12層，幕墻安裝高度61.55 m，屋面結(jié)構(gòu)高度55.55 m；3-3#樓共計4層，幕墻安裝高度20.2 m，屋面結(jié)構(gòu)高度15.10 m；3-4#樓共計10層，幕墻安裝高度43.6 m，屋面結(jié)構(gòu)高度38.45 m。外裝飾為玻璃幕墻，采用屋面層搭設(shè)吊籃機構(gòu)進(jìn)行施工。

2技術(shù)體系及特點

目前市場上常見的吊籃有ZLP（D）500、ZLP（D）630、ZLP（D）800型號，ZLP630型吊籃是通過架設(shè)于建筑物頂部的懸掛機構(gòu)，用鋼絲繩沿建筑物立面懸掛著依靠電機驅(qū)動的懸吊平臺，可進(jìn)行上下移動的一種載人高空作業(yè)設(shè)備，用于進(jìn)行高處施工作業(yè)，屬于常設(shè)型吊籃。由于本工程幕墻安裝高于屋面結(jié)構(gòu)層最大高度6 m，需搭設(shè)腳手架配合，需將吊懸掛機構(gòu)提高（高于幕墻最大高度300 mm），此搭設(shè)方式參照相關(guān)規(guī)范中規(guī)定，屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程（圖1、圖2）。

3支撐架搭設(shè)

吊籃支撐架技術(shù)參數(shù)與荷載見表1、表2、圖3。

3.1工藝流程

屋面層施工完畢—架體材料準(zhǔn)備—測量放線—鋪設(shè)墊板—支撐架搭設(shè)—架體驗收—腳手板鋪設(shè)—驗收—吊籃機構(gòu)組裝—試運行—驗收合格，交付使用。

3.2施工方法

3.2.1基礎(chǔ)處理

本工程支撐架位于各棟屋面層搭設(shè)，基礎(chǔ)均為混凝土樓板，厚度為120 mm。支撐架搭設(shè)時立桿底部鋪設(shè)墊板。

3.2.2架體搭設(shè)

（1）立桿各步接頭必須采用對接扣件連接，立桿與大橫桿采用直角扣件連接。接頭交錯布置，2個相鄰立柱接頭避免出現(xiàn)在同步同跨內(nèi)，并且在高度方向至少錯開50 cm；各接頭中心距主節(jié)點的距離不大于步距的1/3。

（2）腳手架必須設(shè)置縱、橫向掃地桿?？v向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距鋼管底端不大于200 mm 處的立桿上。橫向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。

（3）水平桿的搭設(shè)。在立桿底部距地面200 mm高處，沿縱橫水平方向應(yīng)按縱下橫上的順序設(shè)置掃地桿。在立桿頂部可調(diào)托座托板下皮往下650 mm的范圍內(nèi)設(shè)置頂部水平拉桿。掃地桿與頂部水平拉桿之間的間距，在滿足水平拉桿步距1 m的條件下，進(jìn)行重新分配確定步距后，在每一步距處沿縱橫向各設(shè)置一道水平拉桿，梁板支撐架頂層2個步距水平拉桿按1.0 m設(shè)置。

（4）支撐架采用扣件式鋼管腳手架和可調(diào)頂托搭設(shè)，主梁采用48.3×3.6 mm雙鋼管，次梁采用50 mm×50 mm×2.5 mm方鋼管，間距300 mm，上部機構(gòu)區(qū)域鋪4 000 mm×200 mm×50 mm木腳手板，木腳手板在兩端用鍍鋅鋼絲箍繞2～3圈與支撐架體固定。

（5）剪刀撐的搭設(shè)。根據(jù)GB 51210-2016《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，本工程1#、2#、4#樓屋面支撐架最大搭設(shè)高度為7 m，立桿縱橫向間距小于0.9 m屬安全等級為Ⅰ級的支撐腳手架，剪刀撐采用加強型，在架體外側(cè)周邊及內(nèi)部縱、橫向每5跨，應(yīng)由底至頂設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐。

（6）水平安全兜網(wǎng)采用大眼網(wǎng)，支撐架中間距地4 m處設(shè)置一道。安全兜網(wǎng)要求全面覆蓋整個架體，不可漏鋪。在該平面的水平安全兜網(wǎng)鋪設(shè)完成以后，方可進(jìn)行上部架體的搭設(shè)施工。

3.2.3與結(jié)構(gòu)拉結(jié)

本工程框架結(jié)構(gòu)跨度大，支撐架搭設(shè)較高，為保證架體的整體穩(wěn)定性，架體與結(jié)構(gòu)采用箍柱式進(jìn)行可靠拉結(jié)，在每根柱子處的抱柱連墻件設(shè)置兩處。

單桿箍柱式：單根適長鋼管緊貼結(jié)構(gòu)的柱子，用3根短鋼管將其固定于柱側(cè)（圖4）。

4設(shè)計控制要點

4.1設(shè)計要點

（1）懸掛機構(gòu)架支腿設(shè)在建筑物上的，其結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足承載力要求。

（2）吊籃懸掛機構(gòu)的抗傾覆力矩與傾覆力矩的比值不得小于3。

4.2主要性能參數(shù)

額定載重量：630 kg。

限定使用載重量：400 kg。

升降速度：9～11 m/min。

吊籃平臺尺寸：5 m×0.76 m×1.1 m（長×寬×高）。

吊籃上部支架長度：6 m。

懸掛梁前端懸挑長度1.5 m，后支架長度4.2 m。

吊籃平臺質(zhì)量：440 kg。

上部懸掛機構(gòu)質(zhì)量：450 kg。

配重質(zhì)量：不低于1 000 kg。

鋼絲繩：4×31IWS+FC-8.3，破斷拉力大于53 kN。

安全系數(shù)K選取 9。

4.3吊籃支撐懸掛機構(gòu)前支架集中載荷計算

吊籃動力鋼絲繩所承受荷載：

（1）豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算：Q1=（GK+QK）/2。

式中：Q1為吊籃動力鋼絲繩豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）;GK為吊籃及鋼絲繩自重標(biāo)準(zhǔn)值（kN）;QK為施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）。

吊籃鋼絲繩自重：2×60×0.26=31.2 kg=0.312 kN（鋼絲繩每1 m自重0.26 kg）。

施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值：1 kN。

Q1=（0.312+1）/2=0.656 kN

（2）作用于吊籃上的水平荷載可只考慮風(fēng)荷載，由2根鋼絲繩各負(fù)擔(dān)1/2，水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q2=QWK/2。

式中：Q2為吊籃動力鋼絲繩水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值kN；QWK為水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值kN；Q2=1.505/2=0.7525 kN。

（3）動力鋼絲繩所受拉力：QD=K（Q21+Q22）

式中：QD為動力鋼絲繩所受拉力的施工核算值kN；K為安全系數(shù)，選取9。

QD=9（0.6562+0.75252）=8.98 kN

（4）支承懸掛機構(gòu)前支架集中荷載：ND=QD（1+L1/L2）+GD。

式中：QD為吊籃動力鋼絲繩所受拉力的施工核算值；GD為懸掛梁自重175Kg = 1.7kN；L1為懸掛梁前支架支撐點至吊籃吊點的長度（1.5 m）；L2為懸掛梁前支架支撐點至后支架支撐點的長度（4.2 m）；ND為8.98（1+1.5/4.2）+1.7=13.887 kN。

4.4抗傾覆安全系數(shù)

K=G·b/F·α≥3

K=1000×4.2/（428+31.2+

450+75.25）×1.5=6.4≥3

式中：K為抗傾覆安全系數(shù)；G為配重、插桿、后支架的質(zhì)量（kg）；F為懸吊平臺、提升機、電氣控制系統(tǒng)、鋼絲繩、額定載重量、風(fēng)壓值等重量總和（kg）；a為前梁伸出部分長度（m）；b為配重點到前支點的距離（m）。

5施工控制要點

（1）由于吊籃機構(gòu)高于屋面層結(jié)構(gòu)標(biāo)高6 m，屬于高空作業(yè)，吊籃機構(gòu)下部支架搭設(shè)及機構(gòu)的組裝作業(yè)人員必須經(jīng)過項目部安全及技術(shù)部的交底和專業(yè)的操作培訓(xùn)。

（2）作業(yè)人員必須按照規(guī)定配戴安全防護(hù)用具，安全繩得應(yīng)單獨固定，不得與待組裝的機構(gòu)等構(gòu)件相連。

（3）項目管理人員應(yīng)每天組織吊籃操作人員對吊籃進(jìn)行日常檢查，并按實填寫檢查表。

（4）檢查平臺及懸掛支架各連接件、螺栓是否齊全牢固可靠， 提升機與平臺連接是否牢固。

（5）吊籃懸掛機構(gòu)前支架與結(jié)構(gòu)預(yù)埋鋼板進(jìn)行焊接。

（6）吊籃支撐架嚴(yán)格參照方案要求與框架柱進(jìn)行抱柱加固。

（7）剪刀撐隨架體同步搭設(shè)，嚴(yán)格按照方案要求設(shè)置水平及豎向剪刀撐。

（8）在吊籃上進(jìn)行電氣焊作業(yè)時。①正確佩戴絕緣手套、穿絕緣鞋、使用防護(hù)面罩。②易燃易爆等物品嚴(yán)禁放置在吊籃內(nèi)。③作業(yè)人員應(yīng)配備輔助工具收納袋，防止掉落傷人，嚴(yán)禁將工具隨意置于平臺內(nèi)。④高空焊接作業(yè)時。設(shè)置專用接火盆或擋板，作業(yè)下方將易燃品清理干凈，安排專人看火，防止焊渣掉落引起火災(zāi)等事故。

（9）吊籃在使用過程中，其下方不能有其它任何施工作業(yè)，并劃分警戒區(qū)。

（10）吊籃嚴(yán)禁從一層向另一層運送人員。

（11）吊籃嚴(yán)禁懸吊在起重機上的平臺。

（12）吊籃獨立配置一根鋼絲繩作為生命繩，固定在屋面的建筑物結(jié)構(gòu)上，從而保證上吊籃操作人員的安全。

（13）作業(yè)完畢后，吊籃應(yīng)降至地面停放，采用鋼絲繩將吊籃連成整體，與就近結(jié)構(gòu)進(jìn)行鎖結(jié)固定。

（14）懸吊平臺上操作人員嚴(yán)禁超過2人。

6常見問題的解決和改進(jìn)

6.1支撐腳手架整體穩(wěn)定性無法保證

架體搭設(shè)于屋頂層，考慮其風(fēng)荷載等因素影響，增加架體與主體結(jié)構(gòu)拉結(jié)，采用4根鋼管進(jìn)行抱柱，水平向以框架柱為單位，每根均設(shè)置，豎向每間隔2 m與結(jié)構(gòu)可靠拉結(jié)。

6.2支撐懸掛機構(gòu)前支架的集中載荷大于花架梁設(shè)計承載

花架梁原設(shè)計截面尺寸300 mm×800 mm，跨度8.4 m，承受荷載標(biāo)準(zhǔn)值為10 kN，根據(jù)計算支承懸掛機構(gòu)前支架集中荷載為13.887 kN，原花架梁設(shè)計載荷無法滿足吊籃安裝要求；方案采取鋼管支撐架進(jìn)行回頂，支撐架的集中力按6.4 kN計算，由支撐架及結(jié)構(gòu)框架梁共同承受吊籃支承懸掛機構(gòu)前支架集中荷載（13.887 kN） 10+6.4=16.4 kN＞13.887 kN，經(jīng)回頂后，滿足承載力要求。

6.3吊籃前支架處支點面積小，容易產(chǎn)生位移

吊機構(gòu)整體提升至花架梁處標(biāo)高，前支架只能置于花架梁頂面，且花架梁截面寬度僅為300 mm，當(dāng)相鄰2臺吊籃交界處，2臺前支架支腿存在重疊現(xiàn)象，此處根據(jù)吊籃排版，確定每臺吊籃前支腿位置，后置鋼埋板，將支腿落于埋板面，焊接U型圓鋼進(jìn)行固定（圖5、圖6）。

6.4機構(gòu)后支架無固定措施

機構(gòu)置于支撐架上時，相較于地面穩(wěn)定性較差，方案采取將木腳手板墊于機構(gòu)下方，上部鋼管拉結(jié)，增加其穩(wěn)定性（圖7）。

7工程應(yīng)用情況

本項目由2棟12層、1棟10層及一棟4層組成，3棟樓存在幕墻設(shè)計高度高于屋面層，在高處作業(yè)吊籃方案設(shè)計時綜合考慮安全性和經(jīng)濟性，支撐腳手架在滿足承載力要求的情況下，最大限度調(diào)整立桿及水平桿間距，減少其作業(yè)量，避免措施費的增加，實際應(yīng)用中的常見問題在方案設(shè)計時都充分考慮并制定了解決措施。項目于2021年5月開始施工，大部分吊籃已安裝完成（圖8、圖9）。

8結(jié)束語

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，社會的進(jìn)步，人們對于安全管理的要求也在不斷提高，雖然有各式各樣的操作工具可參照說明書、圖集規(guī)范等供人們使用，但由于建筑行業(yè)的高速發(fā)展，人們對于美的追求也在不斷提高，設(shè)計的多樣化，還是有很多情況不能按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用，從而形成未知的安全隱患，因而項目還需根據(jù)自身實際情況從安全可靠、技術(shù)進(jìn)步、成本節(jié)約、適用性等方面考慮進(jìn)行方案設(shè)計并嚴(yán)格按照相關(guān)要求組織專家進(jìn)行論證，從而保證方案能夠安全的組織實施。

參考文獻(xiàn)

［1］高處作業(yè)吊籃： GB/T19155-2017［S］.北京：中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)管理化委員會，2017.

［2］建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范： JGJ202-2010［S］.北京：中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2010.

［3］高處作業(yè)吊籃安裝、拆卸、使用技術(shù)規(guī)程： JB/T 11699-2013［S］.北京：中華人民共和國工業(yè)和信息化部，2013.