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外挂提升脚手架在高层建筑施工中的应用

2005-07-07 00:00    【  【打印】【我要纠错】

  某大楼原设计为地上43层,后由于多方面因素,改为暂施工至24层,地下2层(主楼还有一夹层),裙房地上5层。主楼为外框内筒结构,标准层层高为3.9米(15、24层层商为4.8米),外缘尺寸为36.4m×33.4m.对于结构施工期间的外防护架,原计划采用北京大学山宝科技开发公司研制的提升脚手架,后由于规模调整较大,改为采用外挂提升式脚手架。

  1、脚手架设计

1.1、平面布置由于采用小流水技术组织施工,标准层从中一分两段,因此架子也相应从⑦、⑧轴中间向两端布置,在对应塔吊附着处和外用电梯处架体断开,局部防护采用单排架另做处理,平面布置见图

1. 1.2、架体结构架体的宽度一般为6米,为保证提升时不影响相邻架体,每两片架子之间的距离在20—30cm之间,不合模数的架子的宽度可截短钢管调整。架子的总高度为外侧为10米(6米十4米钢管组合),内侧为6米,防护高度超出两层标准层高度约2米,对于15、24层层高加大,施工时采用临时搭设单排防护架,完全可以满足施工期间的临边安全防护要求。为增加架子的整体性,在两端各设一道斜拉杆,连结内外立杆,作用类似于爬架的廊道斜杆。穿过楼板预留洞的钢管不仅起到拉接外防护架的作用,还可利用它建立下面楼层的外防护,为拆模板、砌筑提供安全保障。每片架子外侧满挂密目安全网,两片架子之间的间隙用窄幅安全网封闭。为以防万一,每片架子设两道保险钢丝绳(φ12.5,6×19),用花篮螺栓紧固,增大了安全保证系数。

  1.3、结构计算取6米宽架体为例,简化后结构计算模型见图5.2g为立杆传下来的恒载和活荷载,T为拉接杆所承受的拉力,F为外倾覆力。根据北京地区广泛采用的《插口架子安全技术操作规程》的规定,挂架的施工活荷载不得超过1.2KN/m2,计算后2g荷载组合值为27KN.经计算,风荷载取0.133KN/m2.据此分别对杆件最大压力Nmax、局部稳定性(单肢长细比)、抗倾覆、保险钢丝绳容许拉力进行计算,均满足要求。

  2、脚手架施工

2.1、脚手架搭设和拆除主楼6层以下与裙楼相连,外防护采用双排脚手架。在施工至7层立面结构时,外防护架就与下面的架体脱离,仅将临时斜支撑杆伸至6层楼面,在8层顶板施工完毕后,架体即可全部完成。挂好钢丝绳,连接拉接杆,加上斜支撑杆后即可拆除6层的临时支撑,具备条件后即可提升架体。

  在结构施工完毕后,将各片架子直接吊至地面分片拆除。

  2.2、脚手架提升在楼面混凝土具有一定强度后开始提升,从⑦、⑧轴中间向两侧推进。

  外防护架与结构边之间距离设计为20cm,虽然可调,但不能太大,因此外边梁模板的支撑钢管的外伸长度不能超过一定的限度,否则就会影响提升。每班由7人组成,其中信号工1人,班长l人,其余5人。每片吊装单体上的脚手板、安全网均为一次性搭设,提升时只需解除及重新固定拉接杆和每两片架子之间的窄幅安全网,一般20分钟即可提升一片架子。

  3、安全保证措施:

  1)、所用钢管、扣件、钢丝绳、卡扣等必须符合国家有关材料规范的要求,不合格的材料严禁使用。跳板、竹笆必须与架子固定牢固,保证在使用及吊装过程不松动、坠落,并要定期检查,发现问题及时处理。外防护必须全封闭,两片架子之间也要用密目安全网及时封闭,严防高空坠物。

  2)、外挑架的使用荷载为l.2 KN/m2,严禁超载,并应尽量均布。

  3)、架子工、信号工必须持证上岗,在规定的范围内操作施工。挑架搭设过程中架子工必须系安全带,钢管、扣件等必须传递,不得抛掷,扣件必须紧固。斜支撑杆应与大横杆、小横杆用扣件牢固固定以保证计算长度。钢丝绳兜挂处设双扣件。

  4)、提升前应将架子上杂物清理干净,提升过程中人员要配备齐全,上下指挥协调,现场要有专业工长及班组长负责。一片架子固定好后方可松动塔吊钢丝绳吊装下一片架子。为以防万一,提升时设警戒区,并派专人监护。

  5)、吊装完毕后要利用穿过楼板的单排钢管架将外防护做好,由于是临边作业,架子工操作必须系好安全带,在搭设过程中要防止高空坠物。

  6)、所有拉接杆、挂网、兜网、钢丝绳等不得私自拆除,并经常检查架子的连接、变形及外倾是否过大等情况,如有问题及时上报解决。

  4、技术经济效果

当时还曾考虑槽钢悬挑脚手架,设两层槽钢悬挑支撑6层双排脚手架,每施工6层需重新搭设,结构受力没有问题,但材料、人工投入巨大,加上工地地处闹市,高空搭设外挑架的危险性太大,一有失手,后果不堪设想。

  如果采用爬架,一般每6延长米需一套导轨等设备,价格约8000元/套,仅爬升系统一次性投入就需30多万元,再加上倒链葫芦等其他附属配件,投入更大。由于爬架的搭设高度一般为4层,所以钢管、扣件等材料用量也会增加,而且只能爬升15层,利用率不高。

  外挂架的材料投入少,避免了结构施工外防护的高空搭设,极大地减少了不安全因素,虽然每层提升占用塔吊8—10h,但通过合理组织、工序穿插,基本上没有对生产进度产生大的影响。而且由于采取一系列措施,精心组织,确保了施工安全。相对爬架,节约投资几十万元,取得了巨大的经济效益。

  所以,在高层建筑施工中,对采用何种外防护架,要综合比较,在保证安全的前提下尽量经济,选择综合因素最佳的,提高经济效益。

延伸阅读:外挂 提升 脚手架
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