田寶吉 石百軍 白 超 王 賢 劉增琦 鄧 磊

中國(guó)建筑第八工程局有限公司青島分公司 山東 青島 266100

1 工程概況

青島海天中心3#塔樓為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，塔樓主體結(jié)構(gòu)54層，其南北立面形式為螺旋扭轉(zhuǎn)上升的同時(shí)變截面（圖1），這就對(duì)建筑主體所使用的附著式升降腳手架提出了更高的要求。目前的常規(guī)矩形豎直爬升腳手架已經(jīng)不能滿足異形變截面建筑的施工要求。

圖1 T3塔樓結(jié)構(gòu)邊線變化示意

2 研究思路

3#塔樓在7層進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)層，附著式腳手架計(jì)劃從8層開始搭設(shè)提升至屋面，在3#塔樓附著式爬架深化設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，塔樓主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，爬架需要空間斜向爬升，在爬升斜度不影響爬架安全使用的情況下，需要爬架最大限度地貼合南北外立面，保證結(jié)構(gòu)完成后實(shí)現(xiàn)漸變的特點(diǎn)，在爬升過(guò)程中，盡量減少翻板的使用來(lái)降低安全風(fēng)險(xiǎn)。而爬架的斜向爬升則是通過(guò)調(diào)整預(yù)埋件位置，配合按規(guī)律設(shè)置挑梁的預(yù)留活動(dòng)空間，利用南北立面上爬架可調(diào)節(jié)牛腿來(lái)最終控制架體實(shí)現(xiàn)斜向爬升。

由于8～14層在南北立面處結(jié)構(gòu)變化太大，斜爬及扭轉(zhuǎn)角度超過(guò)腳手架廠家設(shè)計(jì)允許最大值，所以在8～13層通過(guò)鋼管懸挑架與爬架相結(jié)合的方式進(jìn)行施工。而15層需要將鋼管腳手架區(qū)域重新替換為爬架，于是在進(jìn)行13及14層施工的同時(shí)，需要將在此安裝的機(jī)位的預(yù)留預(yù)埋提前做好，并通過(guò)預(yù)埋件的位置來(lái)調(diào)整斜爬角度。15層結(jié)構(gòu)在混凝土澆筑完成后，南北立面的鋼管懸挑架拆除，將南北立面爬架在15層安裝完成。結(jié)合廠家提供的升降腳手架方案及給出的參數(shù)，完成整體的方案設(shè)計(jì)[1-6]。

3 方案制定

3.1 設(shè)備布置

本工程3#塔樓共布置10組38個(gè)機(jī)位。機(jī)位直線最大跨度為5.1 m，轉(zhuǎn)角最大4.5 m，懸挑最大2 m。爬架架體高16 m，覆蓋4.5倍樓層高，架體共設(shè)6層走道板。

3.2 8～14層爬架機(jī)位設(shè)計(jì)

由于本工程3#塔樓8～14層南北立面結(jié)構(gòu)變化太大，超出架體能斜向爬升的范圍，所以在變化最大的南北各4個(gè)機(jī)位的部位，臨時(shí)使用懸挑鋼管腳手架進(jìn)行架體封閉和施工。在13及14層施工時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求做好對(duì)機(jī)位安裝的預(yù)留預(yù)埋工作（圖2）。

圖2 8～14層爬架機(jī)位平面布置

3.3 14～54層爬架機(jī)位設(shè)計(jì)

在施工至15層后，陸續(xù)將南北立面尖角處的鋼管腳手架拆除，將北側(cè)的10#～13#機(jī)位安裝到位；將南側(cè)的29#～32#機(jī)位及懸挑梁陸續(xù)安裝到位。在15～20層之間爬升過(guò)程中南北立面的變化并不會(huì)導(dǎo)致相鄰兩片架體之間的間隙過(guò)大，在爬架之間縫隙較小的情況下，架體與架體之間的防護(hù)使用從上到下滿掛的密目網(wǎng)。在21～31層的爬升過(guò)程中，南立面每層的尖角逐漸向東移動(dòng)，北立面每層的尖角逐漸向西移動(dòng)，在尖角處進(jìn)行防護(hù)的架體要隨著結(jié)構(gòu)逐漸的變化而移動(dòng)，與尖角處相鄰的原有架體無(wú)法滿足當(dāng)前施工的需要，所以架體要在每層施工后逐漸拆除和增加相鄰架體的防護(hù)網(wǎng)片。在32～54層的爬升過(guò)程中，南立面每層的尖角逐漸向西移動(dòng)，北立面每層的尖角逐漸向東移動(dòng)，在尖角處進(jìn)行防護(hù)的架體要隨著結(jié)構(gòu)逐漸的變化而移動(dòng)，與尖角處相鄰的原有架體無(wú)法滿足當(dāng)前施工的要求，需要架體在每層施工后逐漸拆除和增加相鄰架體的防護(hù)網(wǎng)片。

架體爬升時(shí)，由于部分架體隨著結(jié)構(gòu)的調(diào)整，架體長(zhǎng)度逐漸減小，因此走道板以1 m為模數(shù)拆除，外側(cè)的防護(hù)網(wǎng)以0.5 m或1 m為模數(shù)拆除。而另外架體長(zhǎng)度增大的部分，走道板則需要以1 m為模數(shù)增加長(zhǎng)度，外側(cè)的防護(hù)網(wǎng)則以0.5 m或1 m為模數(shù)增加（圖3）。

圖3 T3塔樓14～54層爬架平面布置

3.4 可變角斜向爬升附著式升降腳手架施工技術(shù)要點(diǎn)

3.4.1 機(jī)位附著

本工程機(jī)位附著在梁或者樓板上（圖4）。

3.4.2 斜向爬升工況

圖4 機(jī)位附著方式

本工程3#塔樓4個(gè)角上共有8個(gè)機(jī)位（10#～13#、29#～32#機(jī)位），在施工過(guò)程中，通過(guò)相鄰2個(gè)機(jī)位的位置高差調(diào)節(jié)來(lái)確定導(dǎo)軌位置，保證架體沿著結(jié)構(gòu)的邊沿爬升，覆蓋角上的結(jié)構(gòu)。具體方式為：11#比10#機(jī)位低100～600 mm，13#比12#機(jī)位低100～600 mm，30#比29#機(jī)位低100～600 mm，32#比31#機(jī)位低100～600 mm。機(jī)位位置確定后，根據(jù)架體爬升與結(jié)構(gòu)的間距要求布置挑梁位置，最后微調(diào)挑梁上牛腿位置保證導(dǎo)軌與結(jié)構(gòu)面平行，最終實(shí)現(xiàn)架體沿導(dǎo)軌斜向爬升（圖5、圖6）。

圖5 斜爬時(shí)爬架外立面

圖6 斜爬剖面示意

本工程3#塔樓在32層的施工過(guò)程中，可變角斜向爬升全鋼附著式升降腳手架在使用期間運(yùn)行平穩(wěn)，施工完成的結(jié)構(gòu)偏差符合規(guī)范要求，未出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.4.3 其他技術(shù)要點(diǎn)

由于10#、11#機(jī)位，29#、30#機(jī)位向角上沿著結(jié)構(gòu)傾斜爬升，10#機(jī)位與9#機(jī)位，28#機(jī)位與29#機(jī)位之間的距離逐漸增大。因此在10#機(jī)位、13#機(jī)位、29#機(jī)位、32#機(jī)位端頭部位設(shè)置翻板，同時(shí)安裝“門”字形的防護(hù)網(wǎng)片，距離大于1 m時(shí)，安裝外側(cè)的防護(hù)網(wǎng)。13#機(jī)位與14#機(jī)位之間，32#機(jī)位與33#機(jī)位之間的距離逐漸收小，因此逐漸拆除14#機(jī)位、34#機(jī)位一側(cè)的架體，保證架體外側(cè)的防護(hù)在“門”字形防護(hù)網(wǎng)片內(nèi)側(cè)（圖7）。

圖7 架體端部“門”字形防護(hù)網(wǎng)

4 結(jié)語(yǔ)

該新型可變角斜向爬升腳手架技術(shù)在海天中心3#塔樓的成功應(yīng)用，在保證了施工安全的前提下，提升了施工質(zhì)量，相較于傳統(tǒng)鋼管式外腳手架工期提升約40%，節(jié)約成本約200萬(wàn)元，施工完成后塔樓外型美觀，便于幕墻施工?？勺兘切毕蚺郎_手架技術(shù)的成功應(yīng)用，完美地填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。近年來(lái)，超高層建筑為實(shí)現(xiàn)外形的美觀，越來(lái)越多地選擇非常規(guī)造型或異形，在將來(lái)，可變角斜向爬升腳手架技術(shù)在經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)整和完善后，將具有極其廣闊的應(yīng)用前景。