推薦爬升式腳手架的工程應(yīng)用技術(shù)

1、爬升式腳手架的工程應(yīng)用技術(shù)高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工 ,外腳手架既與腳手裝備及攤銷費(fèi)有關(guān) ,又直接影響主體結(jié) 構(gòu)和裝飾工程施工。 習(xí)慣作法為落地搭設(shè)扣件式鋼管腳手架 ,腳手架隨結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度超 前一層搭設(shè)。受腳手架立柱鋼管承載能力的限制，到了約40m高度時(shí)，設(shè)一道三角形型 鋼挑梁 ,將上部腳手架荷載通過鋼挑梁傳遞給主體結(jié)構(gòu)。也有的采用逐層或間隔層拉撐結(jié)合的方法，逐漸將腳手架荷載分卸給主體結(jié)構(gòu)。但落地式腳手架鋼管和扣件的用量 大,占用時(shí)間長，對(duì)于20層左右的高層，耗用100t左右的鋼管及20t左右的扣件去搭設(shè)外 腳手架不足為奇。爬升式腳手架是一種新型腳手架。該腳手架于 19881989 年間在江蘇開始采

2、用 , 爬升腳手架的應(yīng)用對(duì)象從高層剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)展到框架剪力墻結(jié)構(gòu)、滑模施工的主體結(jié) 構(gòu)裝飾等；腳手架的爬升從兩片爬架為一爬升單元發(fā)展到多片爬架組成爬升單元,直至整體爬升。爬升式腳手架技術(shù)在工程中得到創(chuàng)新應(yīng)用,并逐步完善。第1章 腳手架爬升的基本原理 .爬升式腳手架通常由爬架結(jié)構(gòu)和爬升設(shè)備兩大部分組成。爬架結(jié)構(gòu)又主要由小爬 架套在大爬架中的爬架片、連接爬架片的縱向水平桿、剪刀撐以及腳手板等組成。一 般大小各有兩個(gè)固定支座與混凝土構(gòu)件固定（圖2-15-1a）。同懸挑外腳手架一樣，整個(gè) 爬腳手架的荷載亦通過爬架片構(gòu)成的鋼桁架傳遞給已有一定承載能力的混凝土構(gòu)件。 現(xiàn)以圖 2-15-l 所示的爬腳手架爬

3、升過程為例 ,說明腳手架爬升的基本原理 :1. 在爬升腳手架正常使用狀態(tài)下，主體結(jié)構(gòu)正施工N層。對(duì)每片爬架,大爬架下部內(nèi) 側(cè)兩個(gè)固定支座構(gòu)成的鋼挑梁由穿墻螺栓固定于 N-1以及N 2層的混凝土墻體中，小 爬架內(nèi)側(cè)的兩個(gè)固定支座也由穿墻螺栓同時(shí)固定于 N 1層混凝土墻體中。各操作層上 的施工荷載分別由大小爬架的固定支座傳遞給混凝土墻體 （圖 2-15-1a） 。2. 當(dāng)主體結(jié)構(gòu)向上施工 N+1 層時(shí) ,松開固定小爬架的穿墻螺栓 ,利用懸掛在大爬架頂部的手拉葫蘆，將小爬架從N 1層提升至N層并固定（囪2-15-1b）的。3. 將手拉葫蘆移至小爬架上 ,鉤住大爬架 ,松開固定大爬架的穿墻螺栓 ,將大

4、爬架從 N 一 1層提升到N層支并固定（圖2-15-1C）。爬腳手架能夠爬升是大小爬架互為作用，交 替爬升,但都以混凝土墻體為支承點(diǎn)。第2章 爬升腳手架形式及各自特點(diǎn)雖然爬架的基本原理相同 ,但在工程應(yīng)用中又有不同的形式。已應(yīng)用的主要有 3種 。第1節(jié)"架子爬架子 "“架子爬架子”的爬升式腳手架是最常見的一種。如圖 2-15-1 所示,小爬架套在大 爬架中 ,在大爬架上部留出的空間內(nèi)滑動(dòng) ,這種爬腳手架結(jié)構(gòu)簡單 ,經(jīng)濟(jì)實(shí)用 ,加工量不 大,加工簡便 ,特別是大小爬架共有 4個(gè)固定支座與墻拉結(jié) ,腳手架的爬升安全可靠 ,爬升 過程簡單明了 ,易為一般架子工掌握。 該形式腳手架

5、已在 22層的南京大學(xué)留學(xué)生宿舍樓 、 1 6層的上海航空電器廠高層住宅、上海仙霞兩幢 26層高層住宅、?？阝鶊@小區(qū) 22 層商住樓和踏浪小區(qū) 20層公寓樓、?？?28層南華大廈、江蘇溧陽 18層燕山大廈、無 錫國家高新技術(shù)開發(fā)區(qū) 23 層管理中心樓等工程中應(yīng)用。第2節(jié)"架子爬挑梁,挑梁爬架子 "“架子爬挑梁，挑梁爬架子”的爬腳手架以整體爬升式腳手架最為典型（圖2-15-2）。這種腳手架除專門制作型鋼小挑梁外 ,其余基本與普通雙排扣件式鋼管腳手架相同。 整個(gè)腳手架搭設(shè)在底部型鋼挑梁上 ,鋼挑梁一端由穿墻螺栓與混凝土構(gòu)件拉結(jié) ,另一端 由斜拉桿拉住 ,形成斜拉三角形承力架。

6、腳手架的爬升依靠上部斜拉在結(jié)構(gòu)上的另一型 鋼挑梁 ,用掛在該挑梁上起重能力較大的提升設(shè)備如小型卷揚(yáng)機(jī)等整體提升腳手架。提升到位后下部鋼挑梁與混凝土構(gòu)件固定 ,而上部型鋼挑梁則利用掛在腳手架頂部的手 拉葫蘆提升。該形式的爬升腳手架可以在其底部搭設(shè)成腳手鋼管空間桁架,型鋼挑梁間距 （即桁架支承跨度 ）最大可達(dá) 7m 。由于腳手架重量主要由底部鋼挑梁傳給主體結(jié)構(gòu) ,因此,這種 形式的爬升腳手架對(duì)于等層高和變層高的內(nèi)筒外框架、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)更具適用性。第3節(jié)" 架子爬附墻軌道 "“架子爬附墻軌道”的爬升式腳手架是利用固定在墻體上的兩附墻掛鉤,掛鉤間用槽鋼導(dǎo)軌相連 ,用設(shè)置在固定掛

7、鉤臂上的手拉葫蘆鉤住腳手架使其向上爬升。 爬升過程 中 ,腳手架脫鉤后外傾 ,先升入附墻掛鉤上方 ,在軌道內(nèi)側(cè)安置楔形塞 ,迫使下降的腳手 掛座向內(nèi)偏移至掛鉤垂直線上 ,并使上掛鉤插入掛座 ,然后利用腳手架將下掛鉤和軌道 向上提升固定 （圖2-15-3） ?！凹茏优栏綁壍馈蹦_手架是爬腳手架中高度最小的一種 ,腳手架輕巧 ,加工制作簡 單,操作方便。第3章 工程應(yīng)用技術(shù)第1節(jié)爬升方法爬升腳手架的爬升方法主要有兩片爬架同時(shí)爬升、多片爬架同時(shí)爬升以及整體爬 升3種。由兩片爬架和縱向水平桿組成一個(gè)爬升單元，用2只12t手拉葫蘆進(jìn)行同時(shí)升或 降作業(yè)。這種爬升方法至今仍為一些施工單位所采用。該方法的優(yōu)點(diǎn)

8、是爬架的每一爬 升單元受力明確 ,爬架間的自重以及施工荷載由兩片分擔(dān) （圖2-1 5-4a） 。其主要缺點(diǎn)是 爬架片的數(shù)量過多 ,增加了一次性投資和加工量。 腳手架在爬升過程以及使用中晃動(dòng)較 大,若作臨時(shí)連接 ,則會(huì)增加爬升前后裝拆連接鋼管的工作量。為解決“兩片爬架同時(shí)爬升” 方法中存在的上述問題 ,我們?cè)跓o錫國家高新技術(shù)開 發(fā)區(qū)管理中心樓和溧陽燕山大廈工程中采用每 45 片爬架組成一個(gè)爬升單元 ,用45 只2t左右手拉葫蘆進(jìn)行同步爬升（圖2-15-4b）。這種多片分區(qū)域爬升方法具有爬架的 數(shù)量相對(duì)較少 ,加工量亦較少 ,腳手架在爬升過程及使用中穩(wěn)定 ,晃動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。但每跨 的自重和施工荷載幾

9、乎由一片爬架承擔(dān) ,對(duì)爬架片的穩(wěn)定性以及附墻固定支座承載力 要求更高 ,為此可在構(gòu)造設(shè)計(jì)中作加強(qiáng)處理 ,并作承載力復(fù)核驗(yàn)算。多片爬架同步提升 或下降 ,因工人操作手拉葫蘆用力大小不一 ,爬架上升速度略有快慢 ,極易造成同一爬升 單元的爬架間有“爬升差異 "。腳手架爬升時(shí) ,腳手架上的荷載以自重為主 ,且以大爬架 的爬升為最不利受力狀態(tài)。經(jīng)對(duì)無錫國家高新技術(shù)開發(fā)區(qū)管理中心樓工程爬腳手架分 析,若不考慮爬升差異影響 ,大爬架爬升時(shí) ,小爬架的每個(gè)固定支座承受約 3.25kN 的垂 直荷載。按不利情況 ,若兩連續(xù)跨 （3片爬架組成 ）的中爬架先爬升 ,此時(shí)受力成“挑擔(dān) " 狀態(tài),

10、兩跨大爬架恒載全部由中間小爬架支座承擔(dān) ,每個(gè)支座承受的荷載為原來的 2倍。 由小爬架上的縱向水平桿組成的“扁擔(dān) ",在此受力狀態(tài)下 ,向上撓曲達(dá) 470mm, 這顯然 不可能出現(xiàn)。 設(shè)控制的提升差異最大值為 100mm, 反算荷載增值 ,相當(dāng)于小爬架每個(gè)支座增加1 .4kN, 即考慮提升差異后 ,小爬架每個(gè)支座可能承受的最大荷載為 4.65kN 。對(duì) 比裝飾階段 ,小爬架有兩個(gè)作業(yè)層 ,每個(gè)支座承受的最大荷載為 5.13kN 。分析表明 :爬升腳手架多片同時(shí)爬升利多于弊 ,雖有爬升差異 ,但不足為慮 ,相鄰爬架的爬升差異控制在 100mm 以內(nèi)。整體爬升的腳手架穩(wěn)定性更好 ,特別是

11、采用電動(dòng)提升設(shè)備 ,能夠做到整體同步爬升 , 節(jié)約大量人工。但電動(dòng)設(shè)備及同步控制設(shè)備一次性投資較大 ,若用手拉葫蘆 ,則數(shù)量過 多,多人操作同步升降困難。第2節(jié)爬升腳手架與墻拉結(jié)固定支座的合理問距對(duì)于每兩片爬架與縱向水平桿組成的爬升單元 ,其受力特征為簡支梁受荷。 考慮兩 片爬架間有3人同時(shí)作業(yè)，在1kN/m2荷載作用下，當(dāng)固定支座間距l(xiāng)=5m,最大撓度為自 60;當(dāng)l=4m,最大撓度為1/116。對(duì)于多片爬架與縱向水平桿組成的爬升單元 ,其受力特征為 3跨連續(xù)梁受荷。在上 述同樣荷載條件下,l=5m,最大撓度為l/117;l=4m,最大撓度為1/228。由此,對(duì)于“架子爬架子 ,和“架子爬附

12、墻軌道”的爬升式腳手架 ,當(dāng)采用兩片爬架 同時(shí)爬升 ,與墻拉結(jié)固定支座的合理間距應(yīng) <4m; 當(dāng)采用多片爬架同時(shí)爬升 ,與墻拉結(jié) 固定支座的合理間距應(yīng)w 4.5m o對(duì)于“架子爬鋼挑梁、鋼挑梁爬架子”的整體爬升式腳手架 ,因其底部實(shí)際為 1.8 m步高的空間鋼管桁架，底部鋼挑梁固定支座的間距可w 7m o第 3節(jié)爬升式腳手架依附的構(gòu)件對(duì)于全現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu) ,當(dāng)采用大模板施工時(shí) ,爬腳手架的固定支座可直接依附在混凝土外墻上。外墻除窗洞以外 ,均可留置爬升腳手架固定支座的穿墻螺栓孔 ,能滿足固定支座間距w 44.5m的要求。施工中，爬腳手架的固定螺栓孔原則上與外墻大模板 的穿墻螺栓孔共用。對(duì)

13、于滑模施工的結(jié)構(gòu)裝飾施工 ,應(yīng)用爬升腳手架時(shí) ,可利用墻上的窗臺(tái)口 ,用一種卡 在窗臺(tái)口的上下掛架夾具固定大小爬架的 4個(gè)固定支座 (圖2-15-5) 。對(duì)于框架、內(nèi)筒外框架或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)柱距w4.5m時(shí),爬架可直接依附在柱 上，方法為預(yù)留C 2530mm拉結(jié)爬架的螺栓孔。若每次爬升的高度為半個(gè)樓層 ，則每 一樓層間柱身上預(yù)留兩處螺栓孔。 因?qū)蚣苤焕?,這種作法往往被結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員反對(duì) 。若用鋼抱箍代替柱上預(yù)留孔 ,雖可行,但給砌筑圍護(hù)墻帶來不便。為對(duì)結(jié)構(gòu)有利 ,又能 應(yīng)用爬升式腳手架 ,可用工具式鋼挑梁作為爬架依附的構(gòu)件 ,挑梁臨時(shí)固定在混凝土樓 板上(圖2-15-6), 每次爬升

14、的高度達(dá)一個(gè)樓層。因爬架的固定支座最終依附在樓板上 , 這就使爬架的水平間距不受柱距限制 ,以最合理的間距沿結(jié)構(gòu)物四周均勻布置 ,使爬升 腳手架具有更強(qiáng)的通用性 ,也可將爬|架固定在框架連系梁側(cè)面上 ,但連系梁上留孔不如 樓板上留孔準(zhǔn)確方便。第4節(jié)爬升腳手架固定支座及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)整體爬升式腳手架的施工準(zhǔn)備集中在鋼挑梁以及斜拉桿的加工制作上 ,而對(duì)于其 他兩種爬升腳手架，其施工準(zhǔn)備工作集中在爬架加工制作上。大爬架由48 X3.5腳手鋼 管組拼焊接而成，其總高度達(dá)8l0m ;小爬架由63.5 X4的立桿與腳手鋼管組拼焊接 而成,其高度常為一步高。因小爬架立桿的鋼管直徑大 ,管壁稍厚,受荷卻小,所以設(shè)計(jì)的 重點(diǎn)應(yīng)在大爬架固定支座上。 為解決大爬架固定支座短臂與立桿薄壁鋼