導(dǎo)座式升降腳手架在特殊結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

1、導(dǎo)座式升降腳手架在特殊結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用山東臨沂黨校水景花園9#住宅樓，位于臨沂市蘭山區(qū)，北臨濱河大道，西臨臨沂四中，總建筑面積50036.63m2。工程由A、B2個施工段組成，±0以上有21cm寬的沉降縫相間。建筑層數(shù)為地上三十二層（不含機房層），地下二層，建筑高度96.2m,標(biāo)準(zhǔn)層層高3m。建筑結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)。由于建筑立面的特殊要求,該工程相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計比較獨特:1-4層南側(cè)為弧形陽臺,北側(cè)為方陽臺,5-32層南北皆為弧形陽臺和弧形飄帶,包括空調(diào)板都放在飄帶上。本工程沒有上下貫通的大陽角, 弧形不僅有正圓弧而且有反圓弧。該工程結(jié)構(gòu)立面的這些特點給結(jié)構(gòu)施工防護設(shè)計和方案確定提出

2、了非常特殊的要求。1 主體結(jié)構(gòu)施工防護架設(shè)計根據(jù)該工程結(jié)構(gòu)樓層高、立面結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地理位置重要等特點，經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)實力對比和實地考察，最終選用“導(dǎo)座式升降腳手架”做為主體結(jié)構(gòu)施工防護用架。1.1 升降架平面布置 為較好的適應(yīng)結(jié)構(gòu)變化和施工流水段要求，該工程共布置23組82榀架。A座使用升降架周長186m，布置12組43榀升降架，從第5層開始安裝和使用。B座使用升降架周長為178m，布置11組39榀升降架，從第5層開始安裝使用。平面布置時充分考慮了結(jié)構(gòu)復(fù)雜因素。如圖1所示。1.2升降架立面設(shè)計 根據(jù)結(jié)構(gòu)層高，架體設(shè)計步高1.9m、架體寬度1.20m。架體高度19m，如圖2所示。架體上部懸臂高度架

3、體高度的2/5，架體設(shè)置剪刀撐，相鄰剪刀撐間距為3.6m，外排剪刀撐搭設(shè)至頂。1.3提升架連接 架體最底部采用定型水平支承框架，提升機構(gòu)采用電動葫蘆吊掛在架體離導(dǎo)軌主框架約350mm的雙管吊點處。水平支承框架穿過導(dǎo)軌主框架下部，與導(dǎo)軌主框架兜掛連接。根據(jù)施工流水段及結(jié)構(gòu)外形合理設(shè)置提升單元，每個提升單元采用電動控制整體提升。1.4附墻承傳力、提升動力構(gòu)件附墻固定導(dǎo)向座將承傳力構(gòu)件與導(dǎo)向和防墜裝置聯(lián)合成一體，每個機位處不少于3個附墻導(dǎo)向座，用M27穿墻螺栓固定在建筑結(jié)構(gòu)上。提升動力構(gòu)件使用型號為HP-7.5t的電動葫蘆。15安全防墜裝置升降腳手架使用擺針式防墜裝置，該裝置是以速度變化為信號的機械

4、自動卡阻式防墜器，適用于格構(gòu)軌道的升降腳手架。如圖3所示。其工作原理為：當(dāng)導(dǎo)向座固定，導(dǎo)軌件可向上運動而不斷順利通過導(dǎo)座；當(dāng)導(dǎo)軌件慢速下降時，擺針完成一次上下擺動恢復(fù)到初始狀態(tài)后，緊接著另一個連接桿才又進入擺針擺動的范圍內(nèi)；而當(dāng)導(dǎo)軌件快速下降或墜落時，擺針還未完成一次左右擺動恢復(fù)初始狀態(tài)前，此時另一個連接桿已進入擺針擺動的范圍內(nèi)，使擺針無法彈回，擺針的上端在連接件推壓下順時針轉(zhuǎn)動一定角度后，最終將阻擋住連接桿向下通過，即導(dǎo)軌被卡住，起到了防下墜的目的，當(dāng)故障排除后，將導(dǎo)軌件向上提升約5cm高度，擺針將彈回到初始狀態(tài)，此時整個裝置又恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。1.6安全防護操作層外側(cè)搭設(shè)2道1.2m高防

5、護欄桿；架體底部和外側(cè)掛滿密目式安全網(wǎng)封嚴(yán)；每步架均滿鋪竹膠板并設(shè)180mm高擋腳板；在架體最底部和中間相應(yīng)部位與結(jié)構(gòu)之間用多層板制作翻板鋪嚴(yán)，翻板為活動構(gòu)件，升降時翻開，靜止施工作業(yè)時蓋好。1.7 電氣控制單元由于本工程結(jié)構(gòu)外立面的特殊性，為最大限度減少人為因素對升降腳手架操控的影響，提高升降架安全使用性能。本工程所使用的導(dǎo)座式升降架在電控單元上采用具有如下功能的技術(shù)：升降過載、失載自動聲光報警、停機，直至故障排除，方可進行上一操作；掛鉤荷載自動檢測，達(dá)到設(shè)定荷載后自動指示，保證電動葫蘆初始荷載一致；集中操控，多點無線停機。1.8 結(jié)構(gòu)特殊部位升降架設(shè)計方案1.8.1 柱附著設(shè)計在該工程有一

6、半導(dǎo)軌主框架需附著在主框架柱上。因此截面較大且柱內(nèi)有加強型鋼骨架，不允許采用常用的橫向預(yù)埋鋼管后穿螺栓固定方式，而預(yù)埋螺栓又加大柱混凝土定型鋼模板施工難度。借鑒鋼筋直螺紋套筒連接，采用預(yù)埋套筒的方法予以解決：套筒長度100mm,外徑38mm，內(nèi)絲為M27，底部焊80mm×80mm×10mm鋼板，角焊縫高度6mm(見圖4)。埋設(shè)高度為梁底下300450mm所對應(yīng)的導(dǎo)軌主框架位置。通過分析，受力最不利位置為套筒與鋼板的焊縫和混凝土錨固部位。經(jīng)過計算，套筒與鋼板的焊縫6mm即可滿足受力要求，主框架柱混凝土達(dá)到C10強度即可滿足錨固要求。1.8.2板附著設(shè)計 由于花格框架部位兩主框

7、架柱間跨度大（8.49m9.75m）,而次框架柱、梁又不允許受力。為保證升降架的跨度及跨度與架高乘積符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采取在相鄰兩主框架間增加1組槽鋼挑型架固定組件。如圖所示。該附著點的設(shè)置只是增強兩柱間升降架架體的穩(wěn)定性，同時協(xié)同固定在柱上的固定導(dǎo)向座承載架體的垂直荷載，外挑216最大跨度L=1550mm，槽鋼與結(jié)構(gòu)板采用2根M27螺栓固定，并通過支架或墊板將槽鋼架起，避免次框架梁受力。經(jīng)計算，槽鋼、螺栓受力滿足要求。1.83結(jié)構(gòu)傾斜立面處升降架設(shè)計本工程部分立面結(jié)構(gòu)每層內(nèi)縮或外擴最大120mm, 傾斜度約1.2°。對結(jié)構(gòu)逐層內(nèi)傾部位的導(dǎo)軌主框架可組成向內(nèi)傾斜的架體，對結(jié)構(gòu)逐層外傾部位

8、的導(dǎo)軌主框架設(shè)計成上小下大的形狀，使升降架外立面為垂直狀態(tài)，降低升降架外傾覆力，增加架體的整體安全系數(shù)。如圖所示。另外，將內(nèi)傾或外傾架體設(shè)計為每2榀1組，組間距300mm（以適應(yīng)結(jié)構(gòu)變化處尺寸調(diào)整的要求），從而有效減少2榀架之間的差異，合理減弱升降架橫向剛度以適應(yīng)結(jié)構(gòu)變化的需要，由于傾斜度不大，所以不會影響到升降架的使用。同時該部位的升降架在附著點上采取可調(diào)式固定導(dǎo)向座與多檔式三角鐵件組合以調(diào)整上下附著點間的結(jié)構(gòu)偏差。在結(jié)構(gòu)外立面折線處，由于架體傾斜，兩組架體間距每層均不相同，在升降架處于使用工況時，將組與組之間用長度不等的短鋼管連接起來，并封閉嚴(yán)密；爬升工況時，拆除連接鋼管，分別爬升，爬升完

9、成后恢復(fù)連接。1.9 配合現(xiàn)場施工要求的特殊設(shè)計1.9.1 塔吊附臂處升降架處理根據(jù)塔吊附著方案，部分塔吊附著在升降架范圍內(nèi)，升降架導(dǎo)軌主框架應(yīng)讓開附著點并采取以下措施：在塔吊附臂處的跨中采用短鋼管連接，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)升降架通過塔吊附臂時，每次只能拆除一步架（包括剪刀撐），當(dāng)升降架通過一步架后，立即恢復(fù)已拆架體（包括剪刀撐），恢復(fù)好后馬上拆通過方向上的下一步架，升降完畢后再恢復(fù)架體。施工時特別要求注意：在塔吊附臂處的一跨架體上，必須在內(nèi)外排架體搭設(shè)之字形斜撐；當(dāng)拆除最底部架體時，必須將該處架體垃圾清理干凈，操作人員必須系好安全帶。1.9.2 升降架空

10、中解體 本工程升降加架只供結(jié)構(gòu)施工使用，外裝修施工使用吊籃。因此，升降架需在結(jié)構(gòu)施工完、塔吊拆除以前在空中解體拆除。 空中解體具體做法：將升降架按現(xiàn)場情況分組，每23榀導(dǎo)軌一組；先拆除外用電梯部位升降架，再按順序拆除其它架體；升降架解體前保留架體導(dǎo)軌、主框架、剪刀撐、架體底部密封板，導(dǎo)軌主框架與結(jié)構(gòu)必須保證2個導(dǎo)向座連接，其它桿件、材料可拆除后就近傳遞至樓層內(nèi)； 升降架解體時用塔吊吊住兩軌道頂部，松開附墻螺桿后，將整片架體吊至地面平放后解體拆除；整個解體過程中上下統(tǒng)一指揮，設(shè)置警戒圍擋，施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)定，嚴(yán)禁上下交叉作業(yè)。2 導(dǎo)座式升降腳手架的應(yīng)用要求1） 花格框架處部分升降腳手

11、架的導(dǎo)向座采用預(yù)埋套筒的方法與主框架柱進行連接，在埋設(shè)時要求套筒垂直于結(jié)構(gòu)外表面，且在柱混凝土強度100MPa時方可附著導(dǎo)向座。2） 花格框架處另一部分升降腳手架的導(dǎo)向座采用次梁上槽鋼挑型架固定組件的方法與主體結(jié)構(gòu)連接，由于次梁不能受力，需通過支座把槽鋼挑型架墊起，確保過次梁上表面。3） 結(jié)構(gòu)傾斜外立面折線處，由于兩組架體間距每層均不相同，架體每爬升一次，組與組之間均需用長度不等的短鋼管重新連接起來。要求在爬升工況時，應(yīng)確保連接鋼管已拆除，爬升完成后應(yīng)及時恢復(fù)連接，并封閉嚴(yán)密。4） 導(dǎo)座式升降腳手架每個提升單元采用電動控制整體提升，配電線路的安裝必須由專業(yè)電工按設(shè)計要求進行，并執(zhí)行現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

12、。升降腳手架升降時的最大用電量約為10KW，施工現(xiàn)場需提供充足的電源，避免在升降過程中由于電量不足而影響升降作業(yè)。5） 導(dǎo)向座與主框架柱上的附著點采用預(yù)埋套筒固定連接，與其它結(jié)構(gòu)附著點采用先預(yù)埋塑料管，再使用穿墻螺桿固定連接。主體結(jié)構(gòu)施工時，應(yīng)按要求做好套筒、固定螺栓和穿墻螺桿預(yù)留孔洞預(yù)埋。6） 為防架子升降過程和使用中發(fā)生意外，架子升降前應(yīng)檢查擺針式防墜器的擺針是否靈活、擺針彈簧是否正常、倒鏈的吊掛點是否牢固等，取得升降許可證后方可使用。使用過程中，應(yīng)經(jīng)常對架體、配件等承重構(gòu)件進行檢查，如出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕、焊縫異常等情況，應(yīng)及時處理。7） 架體底層封板必須鋪設(shè)嚴(yán)密，且應(yīng)用平網(wǎng)及密目安全網(wǎng)兜底；翻

13、板必須將離墻空隙封嚴(yán)，防止物料墜落。8） 升降架在升降及使用階段，嚴(yán)禁拆除下列部件：防墜、防傾裝置；雙管吊點上抗滑扣件及導(dǎo)座上的定位扣件；主節(jié)點處的縱、橫向水平桿。9） 架體使用時，二步架使用時荷載應(yīng)<3KN/m2,三步架同時使用時荷載<2KN/m2，嚴(yán)禁超載使用，荷載應(yīng)盡量分布均勻，避免過于集中。10） 遇五級（含五級）以上大風(fēng)和大雨、大雪、濃霧和雷雨等惡劣天氣時，禁止進行升降和拆卸作業(yè)。并應(yīng)預(yù)先對架體采取加固措施。夜間禁止作業(yè)。3 主體結(jié)構(gòu)施工防護架使用效果由于在施工前針對工程結(jié)構(gòu)特點對升降腳手架進行了認(rèn)真細(xì)致的深化設(shè)計，施工過程中導(dǎo)座式升降腳手架的使用非常順利，對保證結(jié)構(gòu)施工

14、安全手工期起到了重要的作用。1） 導(dǎo)座式升降腳手架使用過程中充分體現(xiàn)了其簡單、安全、靈活的特點；承傳力結(jié)構(gòu)簡捷、明晰、可靠；導(dǎo)向座無需調(diào)整預(yù)留孔和主體結(jié)構(gòu)誤差；防墜裝置多重設(shè)置且結(jié)構(gòu)簡單、直觀、可靠；勞動強度低，移動部件小巧、輕便。2） 升降架爬升過程采用先進的電動機械控制技術(shù)，爬升規(guī)范且速度快，每流水段架體爬升全過程4h即可行完成，不占用塔吊的吊次，既滿足了結(jié)構(gòu)施工防護的需要，又保證了結(jié)構(gòu)按每層6d的進度施工。3） 升降架可提供操作層下4層的滿掛密目網(wǎng)防護，對新澆混凝土的冬季防風(fēng)，夏季防曬起到了很大作用，有利于結(jié)構(gòu)混凝土后期強度的增長。 4） 升降架不但可提供操作層的防護，也可提供頂板模板拆除時的樓層全高防護，比通常使用的1.2m高的防護欄桿安全、效果好。5） 對比其它形式的升降腳手架，導(dǎo)座式升降腳手架導(dǎo)軌使用的是“T”形桁架式構(gòu)件（見圖），導(dǎo)軌剛度大，在使用過程中基本上沒有塑性變形，保證了升降架在升降過程中的質(zhì)量和安全，更主要的是導(dǎo)軌與其它構(gòu)件一道形成空間框架，提高了升降架的整體剛度。6） 工程立面傾斜結(jié)構(gòu)是升降架設(shè)計和使用中的重點，通過現(xiàn)場實際使用，證明對特殊結(jié)構(gòu)要求設(shè)計的升降架是安全、合理可行的。7） 工程花格框架柱預(yù)埋套筒附著導(dǎo)向座和次梁上槽鋼挑型架固定組件均是針對該工程設(shè)計的升降架附著連接方法，以前沒有用過，通過現(xiàn)場實際使用，證明設(shè)計安全、有效。8）