還向州 王介煬 沈 培 葛 然 曹振國(guó)

中建一局集團(tuán)第一建筑有限公司 上海 201103

超高層建筑在建造過(guò)程中，對(duì)外立面安全防護(hù)、施工現(xiàn)場(chǎng)形象、工期等要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的落地式腳手架、懸挑腳手架、散拼式提升腳手架越來(lái)越不能滿(mǎn)足其綜合要求。而集成式升降式腳手架越來(lái)越受市場(chǎng)青睞，其附著于主體結(jié)構(gòu)上，依靠自身的升降設(shè)備和裝置，隨建筑主體結(jié)構(gòu)逐層爬升或下降，具有防傾覆、防墜落性能，不占用塔吊，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、加快施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)了高層建筑腳手架工藝的機(jī)械化施工，促進(jìn)了建筑施工技術(shù)的進(jìn)步，保證了施工安全及進(jìn)度[1-2]。隨著此類(lèi)架體的廣泛應(yīng)用，加上超高層建筑的奇特造型，架體往往要附著在不規(guī)則的結(jié)構(gòu)上。因此，對(duì)于這些不規(guī)則部位，就需要對(duì)架體進(jìn)行靈活處理，采取相應(yīng)的技術(shù)措施進(jìn)行處理。

1 工程概況

杭州某廣場(chǎng)工程A塔樓采用框架核心筒結(jié)構(gòu)，地下3層、地上44層，建筑總高度200 m，一般200 m的超高層建筑可以選擇懸挑腳手架或者采用集成式升降腳手架。經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比分析，本工程采用了集成式升降腳手架。本工程結(jié)構(gòu)極不規(guī)則，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）層高不規(guī)則：1—2層6 m；3—4層5.1 m；5層8.4 m；6—7層、9—22層、24層、25層3.9 m；8層、23層、35層4.5 m；26—34層、36—43層4.2 m；44層7.8 m。

2）結(jié)構(gòu)邊形式不規(guī)則：一種為邊梁或剪力墻，一種為挑板。

3）結(jié)構(gòu)平面位置不規(guī)則：結(jié)構(gòu)有明顯的凹凸變化。

4）特殊位置：卸料平臺(tái)擱置處、塔吊附墻件處、施工電梯處。

2 架體構(gòu)造及布置

2.1 架體構(gòu)造

本工程應(yīng)用的集成式升降腳手架以組為單位，由標(biāo)準(zhǔn)腳手架單元、附著支承系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和防墜落裝置這5個(gè)部分組成。集成式升降腳手架搭設(shè)采用地面組裝、高空吊裝組拼的方式，升降采用電動(dòng)葫蘆及專(zhuān)用電氣控制線(xiàn)路。

標(biāo)準(zhǔn)腳手架單元由定型的內(nèi)外立桿、型鋼腳手板、三角支撐架、斜拉撐桿以及內(nèi)挑密封翻板、防護(hù)鋼板網(wǎng)等組成，構(gòu)成承力的水平桁架。附著支承系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、星輪防墜落附墻支座、承載螺栓、墊片等。防墜落裝置設(shè)置在附著支座內(nèi)，每榀導(dǎo)軌處設(shè)置3個(gè)附著支座。

架體覆蓋4層為宜，全高高度應(yīng)由樓層高度決定，頂部設(shè)置1.2～1.5 m單排防護(hù)。本工程標(biāo)準(zhǔn)層高為4.2 m，故設(shè)置架體總高度為19 m，必須要保證最底部密封翻板能夠完全密封，設(shè)置7步架，除架體最底部外其他腳手板處無(wú)翻板。該腳手架的操作平臺(tái)凈空寬0.66 m，工作時(shí)共設(shè)3個(gè)附墻支座，如圖1所示。

圖1 集成式腳手架附著側(cè)立面

2.2 外架布置

A塔樓沿結(jié)構(gòu)外立面共布置10組107榀主框架，直線(xiàn)布置的架體支承跨度最大間距為4.8 m、折線(xiàn)或曲線(xiàn)布置的架體支承跨度最大間距為4.4 m，組端部水平懸挑長(zhǎng)度不大于1/2水平支承跨度和2 m（取最小值）。此外，集成式架體的布置應(yīng)考慮塔吊的吊裝能力，確保架體的安裝及拆除。

3 不規(guī)則結(jié)構(gòu)部位的分析與處理

3.1 層高不規(guī)則部位的分析與處理

1）本工程外架待4層結(jié)構(gòu)施工完成且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開(kāi)始進(jìn)行架體附著及安裝，塔樓3層層高5.1 m、4層層高5.1 m、5層層高8.4 m，對(duì)于此非標(biāo)準(zhǔn)層高，在施工5層結(jié)構(gòu)時(shí)，使得腳手架懸挑高度為9.9 m，大于6 m，超過(guò)JGJ/T 183—2019《液壓升降整體腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.5條的要求，如圖2所示。

圖2 結(jié)構(gòu)剖面

為了解決架體懸臂超過(guò)6 m的問(wèn)題，就需要在懸臂部分設(shè)置中間拉結(jié)點(diǎn)，以減小架體的懸臂高度。經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，采用鋼管拉結(jié)即可滿(mǎn)足受力要求，鋼管上部拉結(jié)在架體上，下部固定在樓板上，2榀一設(shè)，拉結(jié)角度控制在45°～60°，如圖3、圖4所示。

圖3 架體拉結(jié)

圖4 架體拉結(jié)節(jié)點(diǎn)

2）塔樓4層層高5.1 m、5層層高8.4 m、6層層高3.9 m，下端固定梁高1 m，故6層頂板結(jié)構(gòu)施工時(shí)頂部防護(hù)只有0.6 m，不滿(mǎn)足規(guī)范1.2 m的要求。為解決該問(wèn)題，架體爬升至6層頂時(shí)，在架體頂部的導(dǎo)軌上連接高2 m的鋼管作為臨時(shí)防護(hù)，此防護(hù)待架體提升時(shí)拆除，如圖5所示。

圖5 架體臨時(shí)防護(hù)

3.2 結(jié)構(gòu)邊形式不規(guī)則部位的分析與處理

架體附著在結(jié)構(gòu)外邊沿，本工程塔樓結(jié)構(gòu)邊存在2種結(jié)構(gòu)形式，一種為邊梁或剪力墻，一種為挑板，如圖6所示。往往集成式腳手架的固定支座固定在梁或剪力墻上，能夠滿(mǎn)足架體固定及爬升要求，但是懸挑板位置因構(gòu)件比較薄弱，承受不了架體傳遞的荷載，易出現(xiàn)安全隱患。

圖6 架體附著結(jié)構(gòu)形式

為了解決此問(wèn)題，采取2種不同的支座固定措施：當(dāng)結(jié)構(gòu)邊為邊梁或剪力墻時(shí)，預(yù)埋螺栓孔，附著支座固定在梁構(gòu)件上；對(duì)于結(jié)構(gòu)邊為懸挑板時(shí)，在板上預(yù)留螺栓孔，擱置槽鋼，將附著支座固定在槽鋼上（槽鋼的尺寸選擇應(yīng)通過(guò)受力計(jì)算分析確定），槽鋼承受荷載，傳遞至結(jié)構(gòu)上（圖7）。

3.3 結(jié)構(gòu)平面位置不規(guī)則部位的分析與處理

塔樓23層層高4.5 m、24層層高7.8 m、26層層高4.2 m（無(wú)25層），24層結(jié)構(gòu)邊較其他層結(jié)構(gòu)內(nèi)縮3 m，該架體在此層無(wú)法進(jìn)行附著，只能附著在22、23層樓面上，不滿(mǎn)足3個(gè)附著支座要求，影響架體的固定及爬升。為解決結(jié)構(gòu)平面位置不規(guī)則的問(wèn)題，在23層上設(shè)置三角鋼支架以固定第3個(gè)附著支座，三角鋼支架由鋼底座、鋼立柱、鋼拉桿組成（構(gòu)件選型通過(guò)受力計(jì)算分析確定），固定在樓板上，24層的附著支座固定在三角鋼支架上。當(dāng)施工26層時(shí)，在24層樓板上設(shè)鋼管拉結(jié)架體，拉結(jié)方法與3.1類(lèi)似（圖8）。

圖8 三角鋼支架附著示意

3.4 特殊部位的分析與處理

在布置架體時(shí)，應(yīng)充分考慮卸料平臺(tái)、塔吊（包括塔吊附墻件）及施工電梯的影響，提前進(jìn)行影響分析，相互調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)、最宜處理的方式。下面就這3種沖突進(jìn)行分析與處理。

1）卸料腳手架架體滿(mǎn)布結(jié)構(gòu)四周，架體覆蓋層數(shù)為4層，在施工完第n－1層樓面（混凝土養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)），提升架體，同時(shí)拆除第n－4層的架體、模板及其他材料，通過(guò)布置在第n－4層的卸料平臺(tái)周轉(zhuǎn)至第n－1層樓面上，此時(shí)架體最后一段正好覆蓋第n－4層，卸料平臺(tái)與架體沖突。卸料平臺(tái)一般固定在樓面板上，與架體分離，并與建筑主體進(jìn)行可靠穩(wěn)固連接。為了解決卸料平臺(tái)與架體沖突的特殊問(wèn)題，應(yīng)將架體下部斷開(kāi)，形成門(mén)洞，斷開(kāi)處架體兩側(cè)封閉，做好防護(hù)，如圖9所示。

圖9 架體遇卸料平臺(tái)處理示意

2）超高層塔吊為外附時(shí)，由于塔吊升節(jié)的需要，必須拉結(jié)在主體結(jié)構(gòu)上，此時(shí)封閉的架體對(duì)塔吊的附墻件產(chǎn)生影響。為了解決塔吊的附墻構(gòu)件與架體沖突的問(wèn)題，首先架體在此位置采用特制可翻折腳手板連接，且用4根鋼絲繩分別斜拉到該跨中的4根立桿與相鄰的導(dǎo)軌上。當(dāng)外架通過(guò)塔吊附墻件時(shí)，翻開(kāi)特制腳手板，當(dāng)架體通過(guò)后，立即恢復(fù)已翻折架體（包括外立網(wǎng)），如圖10所示。

圖10 架體遇塔吊附墻件處理示意一

當(dāng)塔吊附臂與架體角度實(shí)在較小時(shí)，附臂與架體立桿可能會(huì)發(fā)生沖突，無(wú)法采用圖10的形式，此時(shí)需將架體下部6 m這個(gè)單元斷開(kāi)，形成門(mén)洞，如圖11所示。

圖11 架體遇塔吊附墻件處理示意二

3）在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，施工電梯一直在架體下側(cè)，但是當(dāng)主體結(jié)構(gòu)封頂后，外架未能拆除，且當(dāng)施工電梯需要穿過(guò)架體通至屋頂時(shí)，則架體在施工電梯的相應(yīng)部位就需要拆除。

為了解決施工電梯與架體沖突的問(wèn)題，需提前對(duì)此區(qū)域架體進(jìn)行拆除。架體拆除時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工電梯位置，保證集成架斷開(kāi)位置距離電梯250～300 mm，且架體端部密封嚴(yán)實(shí)。架體拆除后，端部架體的懸挑長(zhǎng)度必須小于2.0 m，這些都需要在架體布置時(shí)提前考慮。

4 結(jié)語(yǔ)

集成式升降腳手架具有安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、方便快捷、綠色環(huán)保、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。本文以杭州某廣場(chǎng)工程A塔樓不規(guī)則的結(jié)構(gòu)形式為依托，針對(duì)不同類(lèi)型的不規(guī)則結(jié)構(gòu)采取了不同的附著處理方法，進(jìn)一步闡述了架體附著的可靠措施，確保了施工安全及進(jìn)度，對(duì)類(lèi)似工程施工具有指導(dǎo)和借鑒意義。