王章炎
(中建海峽建設發展有限公司)
附著式升降腳手架支承結構的改進
王章炎
(中建海峽建設發展有限公司)
本文介紹了附著式升降腳手架的特點,詳細分析了其支承結構的重要性,討論了支承結構在圓弧梁、陽臺梁、空調板反梁等位置的安裝困難,以及在這些特殊位置造成的破壞。本文中充分利用現狀調查,數據分析等手段,找出現有支承結構的詬病,制定了針對支承結構的改進方法,有效的解決了支承結構在特殊位置的安裝以及破壞問題。
附著式升降腳手架;支承結構;提升梁;附著支承
附著式升降腳手架,又稱附著式整體提升腳手架(簡稱爬架),是指采用各種形式的架體結構及附著支承結構,依靠設置于架體上或建筑結構上的專用升降設備實現升降的施工用外腳手架。對于高層建筑施工,它比落地式腳手架、懸挑式腳手架有明顯的經濟性,它有著安裝快、使用方便和適應性強等優點。但是由于它是一種新型的腳手架,各種形式的建筑結構都對它的設計、加工造成了挑戰。我司在附著式升降腳手架的施工使用有著豐富的經驗,在多年的使用中發現附著式升降腳手架的附著支承在遇到圓弧梁、陽臺梁、空調板反梁等位置的時候,難免對其結構造成破壞,增加落架后工程的修繕工作,甚至會因此延誤了工期。本文利用現狀調查,數據分析等手段,通過對現有支承結構的改進,有效的解決其安裝困難等問題。
2.1特點
我司施工的附著式升降腳手架為導座式升降腳手架,它由片式主框架、水平桁架通過螺栓連接組合成空間框架結構;并以此為基礎承受附著升降腳手架全部自重荷載與施工荷載。該導座式附著式升降腳手架附著支承結構為三角桁架結構。附著支承通過穿墻螺栓與建筑結構固定,能獨立承受并將腳手架全部自重荷載與施工荷載傳遞至建筑結構上。
附著式升降腳手架包括了自升降式、互升降式、整體升降式三種類型,其主要特點是:①腳手架不需滿搭,只需搭設滿足施工操作及安全各項要求的高度;②不占施工場地;③腳手架及其上承擔的荷載通過附著支承傳遞給與之相連的結構,對這部分的強度有一定要求;④結構施工時由下往上提升,裝修施工時由上往下逐層下降。
2.2附著支承
附著支承是通過穿墻螺栓直接與工程結構連接,并能獨立承受并傳遞腳手架全部自重荷載與施工荷載的型鋼支承結構。它在附著式升降腳手架中起以下的作用:
(1)它能獨立承受附著升降腳手架全部荷載。
(2)做為附著升降腳手架升降機構與各主要安全保障裝置的設置點。
因此施工過程中遇到圓弧梁、陽臺梁、小梁(≤200mm)空調板反梁等的時候,為了按照順序安裝或安裝牢固,常常對這些位置造成破壞以達到實現附著支承的功用。
為了找出建筑結構梁遭到破壞的原因,全程跟蹤附著支承的安裝過程,通過調查整個年度附著支承的安裝情況,發現爬架在提升作業后建筑結構梁遭到破壞的位置集中出現在圓弧梁、陽臺梁、空調板反梁等位置,對這安全檢查記錄進行分析,繪制統計表及排列表1。

表1
通過表1的排列發現影響工程結構和附著支承結構的主要問題為“無專用附著支承”,說明針對現有的附著支承無法滿足生產的需要,結合這一情況,決定對位于建筑物凸出或凹進結構處的附著支承結構單獨進行設計,確保結構的完好。
4.1在反梁位置附著支承的改進
檢查現有附著支承,在原受力圖上分析,設計出新附著支承:①安裝時要盡量避開建筑反梁、邊槽梁和小梁等;②不破壞建筑結構又不損壞附著支承;③安裝方便。最終決定把這種三角桁架結構附著支承設計成由主梁,附墻座板、中間加長節等通過M16×50螺栓連接而成(圖1)。主架結構同三角桁架梁主梁結構采用型鋼制作。附著板需通過焊接固定在桁架主梁上,吊環、承桿通過φ30橫銷安裝。中間加長節可根據現場需求而改變長度,附墻座板通過兩根M30的穿墻螺栓與樓板固定。預埋孔中心間距為240mm(正對向導軌,導軌兩側各120mm);預留穿墻螺栓孔應垂直于結構(在樓板面上)外表面,其中心誤差應小于10mm。把附著拉桿通過兩根M30的穿墻螺栓與樓板固定,承力拉桿用銷子與附著支承形成45°斜角安裝,再通過附墻板用兩根穿墻螺栓把力卸荷在建筑主梁(側剪力墻)改進后的附著支承應有可靠的支承、頂壓作用,有防附著支承失穩的措施。所以小組成員通過討論,一致認為這這些位置要有更好的加固措施。最后決定采用“上拉下頂”的方式對這些機位進行加固。即通過耳板采用上拉鋼絲繩卸荷(圖2),由于上拉的鋼絲繩與上梁角度很小,在垂直方向上產生的剪力很大,所以在上拉的同時我們對上梁位置進行頂承卸荷。
根據新的附著支承加工圖加工出新附著支承,把力傳遞到別的承力點上,在樓層梁底和梁板用頂承卸荷,確保建筑側梁不被破壞。
4.2圓弧梁等位置附著支承的改進
在圓弧梁位置,由于結構上的原因,三角提升梁的附墻板垂直面無法與梁結構完全接觸,從而導致了安裝不牢固。經過多次改進,設計了水平提升梁(圖3)。水平提升梁不與梁的圓弧面接觸,通過高強度穿墻螺栓直接與建筑樓層固定連接。

圖1 加了耳板的三角桁架梁

圖2 提升梁附墻安裝

圖3 加長附著支承
在這些特殊位置中采用新型的平板提升梁作為附著支承,前端一樣采用上拉下頂的方式加固,后端采用高強度的穿墻螺栓與建筑物連接,若是在個別反梁位置加方木固定以達到更好的附著效果。
經過重新設計后的平板提升梁附著支承解決了圓弧梁位置安裝不牢固的問題,并分解了側梁及其懸臂梁的受力,通過拉桿將附著支承上的腳手架荷載傳遞到建筑物結構上。
附著式升降腳手架作為一項新興的技術,在推廣中還需進一步的磨合,該結構為我司自主研發設計的,更應該也有能力不斷的完善。通過這次改進,附著支承的強度得到了很大的提高,也解決了在大多特殊位置的安裝問題,避免了提升(下降)過程中對建筑結構的破壞。通過對相關資料進行整理、歸納、總結后編制了《附著式升降腳手架附著支承安裝規范》作業指導書,已納入公司作業指導書匯編,并且在2012年該成果獲得了國家實用型專利,專利號為ZL2012 2 0201265.5。
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TU731.2
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1673-0038(2015)41-0205-02
2015-9-27