附著升降腳手架在復雜形狀建筑物上的施工應用技術探討

摘要：附著升降腳手架綜合了掛、挑、吊燈多種腳手架的優點，將高處作業變為低處作業，將懸空作業變為架體內部作業，在復雜形狀建筑物施工中具有廣泛的應用。文章分析了不利附著升降腳手架的典型建筑結構，闡述了附著升降腳手架在復雜建筑結構中的處理方法，并對附著升降腳手架在復雜建筑施工應用時的結構調整進行了探討。

關鍵詞：附著升降腳手架；復雜形狀建筑物；典型建筑結構；結構調整；施工技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU731 文章編號：1009-2374（2015）14-0127-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.063

1 不利附著升降腳手架的典型建筑結構

1.1 建筑外圍有較多陽臺、空調板及飄窗

此類型結構常見于高層、超高層住宅樓，它們是建筑物室內的延伸，是居住者呼吸新鮮空氣、晾曬衣物、擺放空調、盆栽的場所。但由于其結構設計時即無法承受較大外力特點，使得飄窗及部分陽臺無法承受附著升降腳手架傳遞的外力，即附著升降腳手架不得在飄窗及部分陽臺處設置承力點，這就給附著升降腳手架的布置造成了困難，同時也使附著升降腳手架的離墻間距大大增加。

1.2 建筑物沿立面方向有較多伸縮變化

此類型結構常見于復式住宅樓結構。該類建筑結構的特點是，每一層的外廓在立面上常有伸縮變化，且變化尺寸較大，一般伸縮尺寸大于1m以上。常見奇數層與偶數層的外廓尺寸有伸縮變化，造成了附著升降腳手架附著的困難。

1.3 建筑外圍沿水平面呈曲線形

此類型結構常見于建筑正面或陽臺造型，常見的曲面造型為圓弧形，同樣造成附著升降腳手架附著支撐設置的困難。

1.4 后無連接板的簡支梁結構

此類型結構常見于建筑采光井處。該類結構由于后無板面支撐，無法承受較大的橫向支撐剪力，因此不利于附著升降腳手架的附著。

2 附著升降腳手架在復雜建筑結構中的處理方法

從上述典型建筑結構及其特點的分析可以將復雜建筑結構的特點歸納為，建筑物沿立面或水平面不再呈單調的直線造型，而是有所變化，即沿立面方向表現為伸縮變化，沿水平方向表現為曲線變化；建筑物對應附著升降腳手架附著點處無法承受附著升降腳手架傳遞的支撐剪力。造成附著升降腳手架的設置存在以下問題：（1）如何使附著升降腳手架能實現無阻礙升降；（2）如何在曲面上設置附著點，使其能保持附著支撐的穩定；（3）如何彌補增大后的離墻間距；（4）如何確保附著升降腳手架的支撐點受力能滿足要求。

下面就上述問題逐一提出解決方案：

為了確保附著升降腳手架能無阻礙地升降，首先應確定建筑物需使用附著升降腳手架的所有樓層，找出上述樓層沿立面有伸縮變化的部位，再確定每個立面水平方向的最大徑向尺寸，最后按該尺寸確定附著升降腳手架主桁架的搭設位置。

在曲面上設置附著裝置時，由于其形狀的特殊性，使其與附著裝置間呈豎直線接觸狀態，無法確保水平方向的穩定。因此在建筑曲面處設置附著點時：第一，應確保附著點處建筑結構呈向外“凸”形；第二，應盡可能選擇曲率半徑較大的曲面段作為附著支撐點；第三，應使附著提升梁的軸線與附著支撐點處曲面的法線重合；第四，在安裝附著提升梁時，應在提升梁端部與建筑物間適當放置墊物，使其與建筑物緊密接觸，增加其受力時的穩定性；第五，對于曲率半徑較小，又必須設置附著支撐點的曲面段，可定制專用懸挑提升梁（如圖1），并將其設置在梁板面上（標準提升梁是設置在梁的側面），從而避免設置在曲面上，造成提升梁的不穩定。

由于建筑挑出結構的存在，以及建筑沿立面的伸縮變化，必然造成附著升降腳手架在局部出現離墻間距過大，大于標準間距（500mm）的問題。針對該問題，可分為兩種解決辦法。對于離墻間距超出標準間距的部分小于400mm的，附著升降腳手架在提升完畢使用期間，可在該處臨時增搭局部懸挑水平鋼管架，待提升時再拆除。對于離墻間距超出標準間距的部分大于400mm的，可在該處設置水平活頁式鋼管架，當附著升降腳手架提升時，可將其向上翻起呈豎直狀態，并將其與水平主桁架固定牢固，使其可隨架體一道提升，當架體提升到位后，再將其向下翻轉呈水平狀態，搭靠在建筑上，從而達到安全防護的目的。

附著升降腳手架的附著支撐系統設置在陽臺或后無連接板的簡支梁處時，為確保支撐點處的受力能滿足要求，應采取以下措施（圖2）：（1）在支撐點處預埋螺栓孔時，應增加鋼筋，提高混凝土標號等措施，以增加支撐點處本身的強度；（2）在支撐點下方設置頂撐，改變建筑結構受力狀態，使其危險截面的受力減小；（3）對提升梁進行上拉卸荷，減少提升梁對支撐點處建筑結構梁底部的水平壓力。

3 附著升降腳手架在復雜建筑施工應用時必要的結構調整

隨著建筑結構的變化，必然帶來附著升降腳手架的主體結構的變化。如離墻壁間距的增大，必然造成提升支撐梁的加長，提升梁的最大長度不得超過標準長度1.5m；架體局部形狀復雜處，無法采用定型桁架，只能搭設鋼管腳手架，代替定型桁架，且該處在提升到位使用時，應采用鋼絲繩斜拉，以增加其剛性。附著升降腳手架的這些結構改變處，應進行必要的驗算。

3.1 加長提升支撐系統的驗算

3.1.1 承力拉桿的驗算：

α=arctg（H/L）

T=G×cosα

T/A≤〔σ〕

式中：

T——承力拉桿所受的拉力

G——附著升降腳手架承受的總荷載

A——承力拉桿的截面積

3.1.2 提升梁的驗算：由于提升梁為受壓構件，且其長細比較小，可不驗算，但應注意加長梁最長不應超過標準長度1.5m。

3.2 搭設鋼管腳手架代替定型桁架的驗算

3.2.1 強度校核：

強度校核公式：

σ=N/A

附著升降腳手架水平梁架采用普通10#槽鋼，局部采用上下雙弦鋼管（雙鋼管），由于在同等跨度下，采用何種形式桁架，其承受的計算荷載是一致的，所以N（軸力）相同，因此校核雙鋼管截面積與槽鋼截面積即可比較強度。

10#槽鋼的截面積為1274mm2，Φ48標準鋼管截面積為489mm2，則采用槽鋼作為桁架的總截面積為：1274+489=1763mm2，采用鋼管作為桁架的總截面積為：489×4=1956mm2，故強度校核符合要求。

3.2.2 穩定性校核：

校核公式為：

σ=M/W

10#槽鋼的抗彎截面距為39.7cm3，Φ48標準鋼管抗彎截面矩為5.08cm3，雙弦鋼管抗彎截面矩為11.16cm3，抗彎截面矩比為3.4倍，采用槽鋼，桁架結構為懸臂梁，采用雙弦鋼管且有剛性梁處引鋼絲繩斜拉，桁架結構為簡支梁，在同等跨度下簡支梁W=PL/4。懸挑梁W=PL，即采用槽鋼懸挑部分與采用雙弦鋼管加鋼絲繩斜拉，彎距比為4倍，故采用雙弦鋼管加鋼絲繩斜拉在穩定性方面也符合要求。

4 結語

附著升降腳手架在復雜結構建筑施工時，只要隨著建筑結構的變化而采取相應的措施，同時做出必要的局部結構改變，就能滿足施工需要，同時確保施工安全。

參考文獻

[1] 張小虎，李駿，袁盛.附著升降腳手架在特殊建筑結構施工中的應用[J].建筑機械化，2012，（S1）.

作者簡介：鄧里（1975-），男，四川營山人，中建海峽建設發展有限公司工程師，研究方向：機械設備及腳手架。

（責任編輯：蔣建華）