摘要:附着式升降脚手架是附着在建筑外结构上覆盖四个结构层高度的整体升降脚手架,适用于高层、超高层施工项目的建筑主体外结构和外装饰工程施工。随着近些年愈来愈多的高层建筑外立面造型立体美观化和独特化的设计要求,附着式升降脚手架在遇到建筑外立面变化时,如何采取切实可行的施工技术措施既能满足附着式升降脚手架施工的可操作性及安全性,也能满足建筑主体外立面变化时施工操作面和外防护的需要,逐渐成为附着式升降脚手架应用的关注重点。本文主要结合上海时代欧洲花园项目、无锡玖里湾XDG-2016-31号地块项目、苏地2013-G-18号地块地块三(五期)项目等实例,论述了附着式升降脚手架在应对建筑外立面变化时的安装、升降、拆除的施工技术应用要点,旨在为相关从业者和建筑业企业参考。
关键词:附着式升降脚手架;建筑外立面变化;施工技术
1前言
附着式升降脚手架越来越广泛地应用于高层、超高层建筑施工中,本文主要结合上海时代欧洲花园项目、无锡玖里湾XDG-2016-31号地块项目、苏地2013-G-18号地块地块三(五期)项目等实例,对附着式升降脚手架在应对建筑外立面变化时的安装、升降、拆除的施工技术应用进行分析和探讨,供相关从业者和建筑业企业借鉴。
2建筑外立面变化时施工实例分析(一)
2.1上海时代欧洲花园项目简介
上海时代欧洲花园项目位于上海市长安路与汉中路交界处。该项目2#、3#楼是两栋28至30层框剪结构的高层住宅楼,建筑主体外结构施工和外装饰施工的操作面及外防护采用附着式升降脚手架(架体提升高度84.40米至90.15米)。
2.2建筑外立面变化情况及产生的施工难点
2#楼结构总高28层,因建筑外结构20~28层偶数层西北角(①轴/○M~○G轴)、东北角(○39轴/○M~○G轴)两处阳台内收,(内收深度1.5米,内收跨度3.3米),即内收位置无阳台板和台口梁,只保留阳台边梁和阳台两侧竖向墙板,而附着式升降脚手架平面布置时受到建筑外结构转角及机位布置跨度标准的限制,在西北角和东北角两侧阳台内收位置架体各有两个升降机位的设置点无法避开建筑外结构内收位置,这样产生的施工难点就是这四台机位的提升导向附墙架和防坠、防倾附墙架与建筑外结构的附着拉结点位置延伸至了阳台内收根部的建筑外结构框梁上了,这样架体内侧与建筑主体外结构间的水平距离过大,导致机位升降吊点上下倾斜度过大而产生起吊受力差及架体上部容易外倾。
2.3附着式升降脚手架施工技术应用
根据2#楼这一建筑外立面变化,附着式升降脚手架西北角阳台内收位置的10#、11#机和东北角阳台内收位置的33#、34#机与建筑外结构附着拉结采取相应的施工技术措施为:附着式升降脚手架的底部承力拉杆和上部提升拉杆及防坠受力拉杆均附着拉结于阳台内侧○1轴/○39轴建筑外结构框梁上,以确保架体使用工况和升降工况下架体附着结构受力安全;架体提升导向附墙架和防坠、防倾附墙架则通过在阳台内收位置设置辅助钢构件——20#工字钢梁作为架体与建筑外结构的附着连接点,即在偶数层第20、22、24、26、28层的○M轴/○G轴的竖向砼墙板上预留墙洞,将20#工字钢梁穿卧于○M~○G轴之间,作为架体10#、11#机/33#、34#机的提升导向附墙架和防坠、防倾附墙架与建筑外结构的附着拉结点)。图示如下:
图1阳台内收部位附着连接钢构件设置
通过上述施工技术措施,使得建筑外结构20~28层偶数层阳台内收部位的架体内侧与建筑外结构间的水平附着距离控制在0.5米,有效解决了架体机位升降吊点的上下垂直度在可控范围之内,也解决了架体上部不易外倾的问题,满足了附着升降脚手架在建筑外结构20~28层奇、偶数层阳台位置交替安装、升降的施工可操作性。
3建筑外立面变化时施工实例分析(二)
3.1无锡玖里湾XDG-2016-31号地块项目简介
无锡玖里湾XDG-2016-31号地块项目(二期)位于无锡市锡东新城商务区山河路东、和祥路北。该项目100-1#、100-2#、101#至106#楼是8栋21至34层框剪结构的高层住宅楼,建筑主体外结构施工和外装饰施工的操作面及外防护采用附着式升降脚手架(架体提升高度61.45米至98.60米)。
3.2建筑外立面变化情况及产生的施工难点
各栋楼均在主体结构顶往下两层位置——100-1#楼在建筑外结构19F、100-2#楼在建筑外结构31F、101#楼在建筑外结构29F、102#至106#楼在建筑外结构32F的西侧○A~○M轴/○1~○6轴位置和东侧○A~○M轴/○31~○36轴位置均有建筑外结构外突0.8~1.4米,使得各栋楼附着式升降脚手架东西两侧各有5台机受到外突结构阻碍无法向上提升至结构顶,而非外突结构部位的架体仍需继续提升来满足各栋楼最上部两层主体结构的施工操作面和外防护需要。
3.3附着式升降脚手架施工技术应用
根据这一建筑外立面变化,以100-1#楼为例,该楼结构总高21层,附着式升降脚手共设计布置32台机,架体安装完成后随建筑主体结构施工整体提升至建筑外结构外突层19层的下一个结构层18层位置时即停止提升,将西侧○A~○M轴/○1~○6轴位置架体(15#~19#机)、东侧○A~○M轴/○31~○36轴位置架体(28#~32#机)两侧各5台机架体段分别与相邻架体断开停留。断开后,其余架体分为南北两段即北段1#~14#机、南段20#~27#机继续分段整体提升至结构21层顶即提升到位。待建筑主体外装饰开始,1#~14#机、20#~27#机两段架体下降至停留位置结构18层时,再与西侧○A~○M轴/○1~○6轴位置架体(15#~19#机)、东侧○A~○M轴/○31~○36轴位置架体(28#~32#机)架体恢复相连成整体后一起配合建筑外装饰下降至架体安装起点。
例100-1#楼图示:
图2附着式升降脚手架施工平面布置图
此施工技术应用需要注意的是:(1)各栋楼附着式升降脚手架在前期施工平面设计布置时,即要考虑到遇建筑外结构外突时架体需断开位置的两侧机位间跨度不宜过大,必须设计好对断开后的架体机位悬挑架体段的长度控制。尤其是断开后继续向上提升及下降的架体段断口悬挑距离宜控制在最大不大于2米长,以保证其升降工况下悬挑段架体动态安全及架体使用工况下悬挑段架体承受施工荷载下的安全。(2)附着式升降脚手架需作断开位置的安装技术预处理有,在断开位置的两侧架体底部受力桁架根据架体的断开点及断开后两侧架体间所需的合理空隙制作、安装非标段桁架,使得架体断开时,底部受力桁架无需截断杆件即可灵活分离断开,断开后的桁架上下水平弦杆和斜腹杆可连续至断口端部不中断。同样架体上部立杆与横杆搭设与底部非标桁架相配套,确保架体断开后的架体断口端部有内外立杆从桁架顶部连通至架体顶部。(3)附着式升降脚手架断开后,架体端部必须增设架体与建筑外结构的横向临时硬拉结,在架体端部的外立面由底至顶必须外立面围护全封闭并每步设置防护栏杆,确保架体使用工况和升降工况的安全。
通过上述施工技术措施,各栋楼附着升降脚手架遇建筑外结构局部外凸时,外凸位置的架体可作断开暂时停留,而建筑外立面无变化位置的架体可继续升降,满足施工需要。
4建筑外立面变化时施工实例分析(三)
4.1苏地2013-G-18号地块地块三(五期)项目简介
苏地2013-G-18号地块地块三(五期)项目苏州市高新区金山路与塔园路交叉口西南。该项目是一栋44层超高层框架结构的办公楼,建筑主体外结构施工的操作面及外防护采用附着式升降脚手架(架体提升高度182.40米)。
4.2建筑外立面变化情况及产生的施工难点
该项目办公楼为超高层建筑,建筑外立面变化较大,且建筑结构层高有变化,即:
1)建筑结构13层至23层南立面外结构○3至○4轴有5.1米跨度内收1.5米;
2)建筑结构至24层西立面外结构整体内收4.85米;
3)建筑结构至33层东立面外结构整体内收4.25米,南立面外结构○3至○5轴有18米跨度内收4.35米。
4)结构5F起为标准层层高,结构5至30F层高4.2M,结构31F(避难层)层高5.50M,结构32至41F层高3.7M,结构42F层高4.02M,结构43F层高4.48M,结构44F层高4.50M。
这样产生的难点就是附着升降脚手架无法实现一次搭设成型配合建筑主体结构施工提升至顶。
4.3附着式升降脚手架施工技术应用
根据上述建筑外立面变化,该办公楼附着式升降脚手共需设计布置64台机,进行分次、分段的安装、提升和拆除。架体起始安装42台机,分为东、西两段,西段24台机(1#~24#机),东段18台机(25#~42#机),自结构5F顶开始安装架体,随主体结构同步施工搭设四层高后进入提升施工阶段。
针对建筑外结构13F至23F南面有5.1M长跨度内收1.5M这一外
立面变化,采取的施工技术措施为:在结构12F增加搭设一台43#机,满足内收后的补空位置施工需要,增设的43#机位随主体结构同步施工搭设四层高后与外侧架体连成整体后一起提升,至结构24F即停止提升,与外侧架体断开并拆除。
图3结构6~23层附着式升降脚手架施工平面布置图 图4结构13~23层内收部位增设43#机
针对建筑外结构西面自24F起整体内收4.85米,采取的施工技术措施为:架体西段24台机(1#~24#机),东段18台机(25#~42#机)分段提升至结构23F后,将5#~14#机与相邻架体断开停留后拆除,剩余南面1#~4#机、北面15#~24#机、东面25#~42#机三段架体继续提升。而在建筑外结构西面内收部位的23F屋面上另行安装44#~51#机,随主体结构同步施工搭设四层高后与1#~4#机架体段连成整体继续提升,满足内收后的建筑外结构西立面施工需要。
针对建筑外结构东面自33F起整体内收4.25米及南立面外结构○3至○5轴有18米跨度内收4.35米,采取的施工技术措施为:架体东段25#~42#机提升至结构32F后,将25#~35#机与相邻架体断开停留后拆除。在建筑外结构东面内收部位的32F屋面上另行安装52#~59#机,随主体结构同步施工搭设四层高后向上提升,满足内收后的建筑外结构东立面施工需要。而架体南段的38#~42#机提升至结构32F后,与相邻架体断开停留后拆除。在建筑外结构南面内收部位的32F屋面上另行安装60#~64#机,随主体结构同步施工搭设四层高后与36#~37#机架体段及1#~4#机架体段连成整体继续提升,满足内收后的建筑外结构南立面施工需要。
针对建筑结构层高变化,采取的施工技术措施为:自结构5F顶开始安装架体,架体安装总高度为18米,可覆盖四个结构标准层施工(4.2M/F×4=16.8M),建筑结构32~41F层高变化为3.7M时,则架体底部提升至32F后,将架体顶部1.8M高围护解除,将架体高度降低至16.2M,可覆盖四个结构标准层施工(3.7M/F×4=14.8M)以减低架体悬臂高度。待架体底部提升至结构40F时,再恢复架体高度至18M。其中遇结构31F(避难层)层高5.50M时,根据主体结构31F上下楼层的层高,,结构28~31F四层高度为4.2M×3+5.5M=18.1M、向上结构29~32F四层高度为4.2M×2+5.5M+3.7M=17.6M、向上结构30~33F四层高度为4.2M+5.5M+3.7M×2=17.1M,架体总高度18米无法满足施工安全围护需要,采取的施工技术措施为:当架体底部提升至结构28F时,在架体顶部需增设一排脚手板及增高搭设1.8米高围护的构造措施,以保证架体覆盖四个结构层施工需要,同时为确保增高围护部分防倾,需采取防倾构造措施——架体每隔3米(2跨,1.5米/立杆间距)设置Φ48钢管斜拉,斜拉下端点为架体内立杆顶端,上端点为增高围护外立杆顶端。待架体底部提升至结构31F后,再将搭设的1.8米高增高围护的构造措施拆除。
图6结构5~43层附着式升降脚手架遇外立面变化施工立面布置示意图
图5结构24~32层/33~43层附着式升降脚手架施工平面布置图
通过对架体分次、分段的安装、提升、拆解的技术措施有效地满足了该楼附着升降脚手架应对建筑外结构外立面变化时的施工工作面及外防护的需要。
5结论与展望
通过上述工程实例的分析,附着式升降脚手架可以从架体布置总体设计阶段、安装阶段、升降阶段采取相应的施工技术措施来应对高层、超高层建筑外立面变化时的施工操作面和外防护的需要。不足的是根据附着式升降脚手架的施工工艺特性,在对建筑外立面上部内收变化时可较好地满足施工需要,而对建筑外立面上部外突变化时对外凸部分的施工操作面和外防护的满足还是欠缺的,这还需在工程实践中不断积累经验,在施工技术措施上开拓创新以应对建筑外立面各种变化的施工需要。
参考文献
[1]JGJ202-2010,建筑施工工具式脚手架安全技术规范[S].
论文作者:刘杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/11
标签:结构论文; 脚手架论文; 建筑论文; 外立面论文; 位置论文; 施工技术论文; 层高论文; 《基层建设》2019年第29期论文;