全鋼附著式升降腳手架施工技術(shù)分析

任 英

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，天津 300000）

0 引言

高層建筑施工過程中，外墻腳手架是保證建筑施工的重要安全防護系統(tǒng)和外墻施工臨時平臺[1]，因此需保證腳手架的整體穩(wěn)定性和支撐性。目前建筑外墻常常存在不規(guī)則形狀[2]，傳統(tǒng)的腳手架體系已無法滿足需求[3]。因此，需研究安全性更佳、施工效率更快、能滿足工程調(diào)整的腳手架。全鋼附著式腳手架具有更佳的穩(wěn)定性[4]和更高的施工效率[5]。本文以海韻小區(qū)（南區(qū)）項目建筑工程為例，介紹了全鋼附著式升降腳手架施工技術(shù)及其應(yīng)用效果，為同類工程施工提供參考。

1 工程概況及腳手架選型

以海韻小區(qū)（南區(qū)）項目建筑工程為例，研究全鋼附著式升降腳手架施工技術(shù)。該工程1#樓西單元11層，1#樓東單元18 層；4#、5#、6#樓18 層；層高為2.9m，現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑主體施工時外立面的防護是重中之重，因此，腳手架的選擇至關(guān)重要。

對該工程的施工方案進行研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的腳手架無法滿足該工程的外立面作業(yè)防護需求[6]，且其拆裝過程中也較為繁瑣，綜合考慮后該工程擬采用JSPJ-02型全鋼附著式升降腳手架，架子防護4.5個樓層高，7步腳手板，爬架用于主體結(jié)構(gòu)施工，所有樓均從1 層頂開始組裝，1#樓西單元提升至11 層，1#樓東單元提升至18 層；4#、5#、6#樓提升至18 層。JSPJ-02 型全鋼腳手架采用全鋼設(shè)計，具有較好的耐沖擊性[7]，腳手架主要工藝參數(shù)見表1。

表1 JSPJ-02型組裝式全鋼爬架產(chǎn)品主要工藝參數(shù)

2 全鋼附著式升降腳手架施工要點

2.1 施工方案設(shè)計

結(jié)合工程需求，設(shè)計JSPJ-02型全鋼附著式升降腳手架施工方案，架體設(shè)計全高14m，主框架導(dǎo)軌高度12m，設(shè)置7步腳手板，間距為2m，底部腳手板密封。全鋼附著式升降腳手架屬于外腳手架的延伸和發(fā)展，其主要由導(dǎo)向輪、定位器、附墻支座等多個部分組成，架體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 全鋼附著式升降腳手架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2 施工材料選擇

全鋼附著式升降腳手架是由多個部分組成，包含腳手板、方管立桿、主框架連接件、導(dǎo)軌、鋼板網(wǎng)等，在材料選擇時，需結(jié)合工程實際情況完成。該工程的腳手架施工材料選擇如下：

（1）采用矩形管60×40×3（立桿）、方管40×40×3（斜撐、頂部橫撐、斜弦桿）、方管20×20×1.2（網(wǎng)板框架）,外觀應(yīng)無裂痕、彎曲、壓扁和嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象，其材質(zhì)應(yīng)符合國標(biāo)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》A3號鋼的技術(shù)條件。

（2）桿件要求無裂縫，變形、螺栓無滑絲、機械性能良好。

（3）按照《碳素結(jié)構(gòu)鋼》中Q235A鋼的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，選擇樓板、挑梁和樓板吊點左、右弦的8#槽鋼，對其外觀進行檢驗后，確保其不存在裂痕、彎曲、壓扁和嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象。

（4）導(dǎo)軌是實現(xiàn)升降的主要的組成部分，其選擇防傾覆6.3#導(dǎo)軌，并對其外觀進行檢驗，保證不存在彎曲、壓扁以及嚴(yán)重銹蝕等現(xiàn)象，需滿足符合國標(biāo)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（5）架體材料選擇時，結(jié)合系底部密封需求，選擇Q235A 鋼材，需對其強度進行檢測，符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中A級材質(zhì)規(guī)定。

（6）鋼板沖孔網(wǎng)是腳手架搭設(shè)的主要材料，為保證材料性能，選擇于Q235 鋼材；保證其相關(guān)技術(shù)符合安全防護網(wǎng)的相關(guān)規(guī)定。

除上述標(biāo)準(zhǔn)外，所有使用材料在進入施工場地前，均需進行材料質(zhì)量檢驗。

2.3 施工工藝流程及控制要點

完成架體材料選擇和質(zhì)量檢驗后進行腳手架拼裝施工，施工流程如圖2所示。

圖2 全鋼附著式升降腳手架施工流程

（1）材料進場。完成進場質(zhì)量檢驗后的施工材料需按照施工順序和施工需求分次進入施工場地，以保證施工場地的安全。

（2）確定腳手架的施工設(shè)備。由于該工程腳手架采用吊裝方式施工，因此，在施工過程中需保證升降腳手架防護均超出結(jié)構(gòu)面1.2m以上。

（3）預(yù)埋施工。完成設(shè)備選擇后進行腳手架拼裝，預(yù)埋作為腳手架拼裝的重要步驟，直接決定腳手架安裝位置的合理性。

在進行預(yù)埋時，全鋼型附著式升降腳手架為中心吊點，即附墻支座與提升掛座為分離式。提升掛座在設(shè)計時有位于附墻支座左邊及右邊兩種形式，但兩支座的間距必須保證在330mm。剪力墻位置預(yù)埋孔應(yīng)保證水平尺寸與垂直尺寸為樓板往下200mm/360mm 為宜，水平間距330mm 預(yù)埋1 個孔，用于提升吊點，當(dāng)個別位置存在與框架梁相平的下翻檐時，可根據(jù)實際情況下移作適當(dāng)調(diào)整。預(yù)埋時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在不影響安裝支座的情況下盡量將預(yù)埋孔上移。距空調(diào)板50mm 預(yù)留一個孔，距空調(diào)板1100mm 預(yù)留第二個孔，預(yù)埋孔水平與垂直尺寸都應(yīng)保證，框架梁處預(yù)埋管應(yīng)綁扎牢固，防止因震動移位。

（4）找平架搭設(shè)。用于支承附著式升降腳手架的找平架，以其原有的雙排外腳手架為基礎(chǔ)進行施工，在施工過程中，每間隔3m 進行一次硬拉接處理，同時控制找平架的施工高度，使其不可超過水平支承桁架標(biāo)高下方1m。

（5）架體單元組裝。架體單元組裝從結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處端部開始，先在地面將架體單元組裝好，然后完成外防護網(wǎng)、水平桁架及扶手架連接，完成全鋼附著式升降腳手架拼裝，拼裝后腳手架外立面情況如圖3所示。

圖3 拼裝后腳手架外立面

3 安全性能及應(yīng)用效果分析

3.1 安全性能計算

完成全鋼附著式升降腳手架施工后，需進行施工安全性能計算，以《建筑施工用附著式升降作業(yè)安全防護平臺》（JG/T 546-2019）、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 130-2011）為依據(jù)，計算腳手架施工后的抗彎強度σ以及抗剪強度ξ，計算公式為：

式中：Mmax——最大彎矩；

w——毛面模量；

A——截面面積；

Vmax——最大軸向力。

3.2 應(yīng)用效果驗證

為驗證全鋼附著式升降腳手架的應(yīng)用效果，測試腳手架在不同大小風(fēng)荷載作用下的抗彎強度σ，根據(jù)公式（1）進行計算，并將測試計算結(jié)果和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行對比，如表2所示。

表2 不同大小風(fēng)荷載下腳手架抗彎強度測試結(jié)果

由表2可以看出，腳手架在不同大小風(fēng)荷載的作用下抗彎強度結(jié)果均在205N/mm2以內(nèi)，滿足施工規(guī)范要求。為進一步驗證施工效果，測試腳手架在不同大小軸向力作用下的抗剪強度ξ，根據(jù)公式（2）進行計算，并將測試結(jié)果和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行對比，如圖4所示。

圖4 腳手架在不同大小軸向力作用下抗剪強度

由圖4可以看出，腳手架在不同大小風(fēng)荷載的作用下其抗剪強度結(jié)果均在120N/mm2以內(nèi)，滿足施工規(guī)范要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，在海韻小區(qū)（南區(qū)）項目建筑工程中，我們根據(jù)設(shè)計方案和施工需求，采用了全鋼附著式升降腳手架進行外墻施工及防護。完成施工材料的選擇和質(zhì)量檢驗后，按照施工流程完成腳手架施工，并對其抗彎強度及抗剪強度進行測試。測試結(jié)果顯示：腳手架在不同大小風(fēng)荷載的作用下，抗彎強度均在205N/mm2以內(nèi)；抗剪強度均在120N/mm2以內(nèi)，滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。全鋼附著式腳手架則具有更佳的穩(wěn)定性和更高的施工效率，可為同類工程施工提供參考。