SOHO結(jié)構(gòu)附著式升降腳手架施工關(guān)鍵技術(shù)分析
--以某商業(yè)廣場為例

郗建朋 魏鵬浩 彭 斌 李旭亮 馬少雄

1.中鐵一局集團建筑安裝工程有限公司 陜西西安 710054;2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西渭南 714099

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市化進程不斷加快,城市建筑不斷向高空發(fā)展,而作為高層建筑的主要樣式之一,SOHO樓的筒體結(jié)構(gòu)相對于鋼結(jié)構(gòu)或者鋼混結(jié)構(gòu)而言,標(biāo)準(zhǔn)層更多,更適合于可快速重復(fù)施工、場地材料周轉(zhuǎn)效率高、混凝土質(zhì)量控制容易的爬模施工方法[1]。因此,在進行高層結(jié)構(gòu)施工的同時,如何提升爬模施工效率是現(xiàn)階段研究的熱點問題之一。

楊艷超[2]等針對液壓爬模系統(tǒng)提出了分段爬升式液壓爬模技術(shù),縮短爬模施工工期和提高可操作性。萇曉兵[3]等針對鋼平臺模架體系頂升液壓系統(tǒng)體積大、慣性大的問題,融入電液比例技術(shù)和PID技術(shù),提升了整個系統(tǒng)的可靠性。郁琦桐[4]等針對爬模系統(tǒng)中的鋼平臺柱腳強度不足問題,研發(fā)了一種特早齡期混凝土并對其抗彎性能進行試驗驗證。程志軍[5]等對混凝土布料不便問題,通過將液壓布料機固定在爬模架上,實現(xiàn)了液壓布料機與爬模架的同步頂升。李江華[6]等對超高層建筑立面曲變巨柱的異形問題,研發(fā)了一種附板式可調(diào)節(jié)傾角液壓爬模系統(tǒng)。

通過對比分析,現(xiàn)有研究多從理論視角出發(fā),缺乏考慮工程施工的實際情況,不利于爬模施工管理的預(yù)防性控制?；诖?本研究在現(xiàn)有理論研究的基礎(chǔ)上,聚焦SOHO樓棟的實際工程特點、現(xiàn)場管理需求,從爬模系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、現(xiàn)場施工控制等方面開展深化研究與應(yīng)用,進而提高整體爬模系統(tǒng)的質(zhì)量與安全,保障工程順利實施。

1 工程概況

1.1 工程項目概況

某廣場項目位于咸陽市某地,總建筑面積約為15萬m2,其中地下50244.76m2,地上100577.02m2。設(shè)計定位為商業(yè)服務(wù)項目。

工程SOHO樓采用框架結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)層高3.8m,防震等級為一級,爬模施工范圍為A單元3層至23層,SOHO樓B單元3層至23層。工程使用附著式升降腳手架。主體施工外圍防護架使用YJ-A型附著式升降腳手架,主體結(jié)構(gòu)施工模板使用木模板。

1.2 工程施工特點

(1)工程標(biāo)準(zhǔn)層多,主體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層有42層,適合使用爬架施工電動提升。

(2)工程結(jié)構(gòu)層高偏高,其中,標(biāo)準(zhǔn)層層高3.8m,架體高度需≤5倍層高=19m,所以設(shè)計架體共10步,架體高度為18m。

(3)工程架體提升過程單次最大提升行程≦4.0m,每榀主框架上必須安裝三道附墻支座提升。

2 爬架方案設(shè)計

2.1 主體結(jié)構(gòu)基本參數(shù)

本工程基本結(jié)構(gòu)參數(shù)包含,最大跨度4800mm、外排高度18000mm、內(nèi)排高度16200mm、架體寬度800mm、立桿橫向間距800～1500mm、大橫桿垂直間距1800mm、內(nèi)立桿離墻間距400mm、廊道寬度800mm。架體結(jié)構(gòu)G2505kg,腳手板GP168kg,安全網(wǎng)GN400kg,支座GC130kg,風(fēng)荷載WK0.5kN/m2。

2.1.1 架體自重計算

∑M=MH+MZ+MF=902.8+1276.1+704.538=2883.44kg

其中,MH為桁架材料自重,MZ為主體材料自重,MF為輔助配件自重。

2.1.2 荷載計算

①結(jié)構(gòu)施工

使用狀態(tài):3×0.8×8×2=38.4kN

升降、墜落狀態(tài):0.5×0.8×8×2=6.4kN

②裝修施工

使用狀態(tài):2×0.8×8×3=38.4kN

升降、墜落狀態(tài):0.5×0.8×8×3=9.6kN

施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值QK取:38.4kN

2.1.3 結(jié)構(gòu)性能計算

①腳手板計算

②大橫桿計算

③立桿計算

λ=l/V=εl/(V1+V2)

=1.2×1800/(3.14×242-3.14×20.52)

=2160/489.05

≈4.417>1

④架體主框架計算

在使用工況下單榀主框架的計算荷載為:

(37.53×1.2+38.4×1.4)×1.3=128.44kN

在提升、墜落工況下單榀主框架的計算荷載為:

(37.53×1.2+9.6×1.4)×2=116.96kN

在使用工況狀態(tài)下風(fēng)荷載為:

在升降及墜落工況狀態(tài)下風(fēng)荷載為:

⑤結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力計算

NAF=(1-0.5)×2096/1500=0.677

NAG=0.7×1500/2096=0.517

NCG=(2-1)×2096/1500=1.353

NGB=(2-1.5)×1500/2096=0.369

NBH=(1.5+1)×2096/1500=3.38

2.2 架體立面設(shè)計

架體高度18.0m,腳手板層數(shù)5,腳手板間距1.8m,翻板層數(shù)1,架體寬度內(nèi)外排立桿中心距為0.8m,架體立桿間距最大為1.5m,步距為1.8m,架體離墻間距為0.4m,具體設(shè)計見下圖:

圖1 架體立面示意圖

2.3 特殊部位設(shè)計

2.3.1 懸臂超高架體拉結(jié)

為保證架體的穩(wěn)定性,需將架體上部懸臂部分架體進行臨時拉結(jié)處理,其中,在上部頂板預(yù)埋?48鋼管(鋼管頭離結(jié)構(gòu)邊緣1.2～1.5m,橫向間距不大于6m),具體拉結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖如下。

圖2 頂板處預(yù)埋鋼管詳圖

2.3.2 塔吊、料臺位置防護

在爬架假設(shè)至塔吊附墻臂處前后,使用可拆除架管￠48×27×4.5m對其腳手板、大小橫桿及家體外側(cè)安全網(wǎng)拆除、恢復(fù),處理方式如圖3。

圖3 塔吊附臂部位架體桿件位置示意圖

圖4 架體組裝施工工藝流程

圖5 架體升降施工工藝流程

圖6 架體升降施工工藝流程

3 爬架施工管理

3.1 施工準(zhǔn)備

在每一道工序開工前,進行技術(shù)交底,使所有人員掌握設(shè)計意圖和技術(shù)要求,根據(jù)施工圖紙及現(xiàn)場施工情況進行專項施工方案設(shè)計和專家論證,按照規(guī)范程序進行三級教育,技術(shù)交底均有書面記錄及圖表和簽字。

3.2 架體組裝施工

架體具體組裝流程如下:

找平架搭設(shè)完成后,按照設(shè)計要求開始組裝架體、支撐桁架與主體結(jié)構(gòu),在找平架確定好距離后,從主體兩處拐角處拉線,在找平架短管上確定導(dǎo)軌中心位置,然后逐個組裝大橫桿、內(nèi)外立桿連接件、導(dǎo)軌,并將導(dǎo)軌與內(nèi)立桿、吊點桁架用螺栓連接,最后再將附著支座T36螺桿固定在安裝位置臨時拉結(jié)。

3.3 架體升降施工

為保證架體穩(wěn)定性,架體提升過程中,采取升降速度偏差較小的一次提升行程為5m的環(huán)鏈電動葫蘆,并控制電動葫蘆同時開關(guān),保證運行過程不打滑,杜絕短行程升降黃紙的往復(fù)運動。同時,為配合建筑施工,架體應(yīng)與施工對應(yīng)、兼顧工作量均衡進行合理分組,從而實現(xiàn)各組間架體榀數(shù)一致,避免出現(xiàn)榀數(shù)過多和過少情況。最后,對架體作業(yè)面、底部翻板、架體與結(jié)構(gòu)間隙、組間做好防護工作。

3.4 架體拆除施工

拆除上面4步架體時,應(yīng)首先拆除頂部橫桿,再拆除架體網(wǎng)片,其次是腳手板和內(nèi)外立桿,最后是立桿連接件。

拆除下面3步架體時,應(yīng)從分組縫處,按安裝分組進行分段拆分腳手板的螺栓連接、水平還能加。

架體吊卸時,應(yīng)在分塊拆分完成后對2榀導(dǎo)軌進行加強處理,保證鋼絲繩受力均勻,將架體吊裝至地面進行分解。

3.5 架體施工驗收

架體驗收應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范,開展全面檢查,合格后方可開始升降作業(yè)。

3.6 架體施工應(yīng)急處置

為保證工程在新冠防疫特殊時期有序開展,本工程按照預(yù)防為主、防治結(jié)合的原則,對架體作業(yè)中的高空、打擊、坍塌等隱患進行防護。

結(jié)語

綜上所述,在SOHO樓梯結(jié)構(gòu)施工中,爬架屬于工程施工的重點和難點,其不但影響工程質(zhì)量與工期,還會影響建筑安全。對此,施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計規(guī)定、做好方案設(shè)計、施工準(zhǔn)備,強化架體組裝、升降、拆除等過程管理,完善管理制度,提升項目和公司的整體施工管理水平。