超高廣播電視發射塔外幕墻施工平臺及腳手架設計研究

周增強

（湖北工業大學土木建筑與環境學院，湖北武漢 430068）

超高廣播電視發射塔外幕墻施工平臺及腳手架設計研究

周增強

（湖北工業大學土木建筑與環境學院，湖北武漢 430068）

通過闡述某超高廣播電視發射塔外幕墻工程的概況，對比3種施工平臺及腳手架設計方案，結合工程實踐分析各個方案的優缺點，得出采用分層懸挑施工平臺大懸挑用鋼絲繩卸荷設計方案的結論，為日后超高廣播電視發射塔外幕墻工程施工設計提供參考。

高層幕墻；施工平臺；腳手架；設計方案

近年來，隨著建筑個性化的發展，超高層建筑外觀效果越來越多地采用幕墻的表現手法。而外幕墻施工平臺及腳手架設計問題也越來越突出，在施工過程中應予以重視。本文對超高廣播電視多功能發射塔外幕墻工程在懸挑方式、材料選用、成本控制及施工周期等方面存在的潛在問題進行識別分析，結合工程實踐總結幕墻工程施工過程中的安全管理和控制措施，為日后超高廣播電視多功能發射塔外幕墻施工平臺及腳手架的設計提供參考和依據［1］。

1 工程概況

本文以某超高廣播電視多功能發射塔外幕墻工程為例，室外建筑裝飾分為塔座干掛石材、井道玻璃幕墻及塔樓外裝飾（幕墻加鋁板）三大部分，本工程為塔樓部分外裝飾懸挑施工平臺。

電視塔塔樓整體為圓形結構，垂直分布在170.0～ 187.5m區域，共分為4層。塔樓結構由井道及外塔架和橫梁組成框架形式，H型鋼梁最大截面形式為600mm× 300mm×12mm×20mm，內設旋轉餐廳、觀光平臺等。塔樓觀光層及旋轉餐廳層相對于塔樓避難層的最大挑出長度為8m。

2 施工難點

①塔樓所處的高度達到170～187.5m，懸挑施工平臺及裝飾施工均屬于超高空作業，工人操作難度系數大，危險性高。

②塔樓結構及各層屋面板已施工完畢，對于下部施工平臺形成垂直遮擋作用，施工平臺主桁架及裝飾龍骨件吊裝難度及安全風險大。

③施工平臺安裝拆除及裝飾工程高空作業受風荷載的作用對鋼結構安裝定位及安全施工影響較大。

④塔樓裝飾施工平臺自重荷載及活載荷大，對平臺支撐體系剛度要求高。懸拉梁最大挑出長度為8m，支撐體系的剛度選擇為施工中控制的重點。

⑤本工程標高+169m處懸挑主桁架在外部1.0、2.6m處與標高+180m處橫梁設置2道垂直拉索，作為固定桁架和控制撓度使用，但拉索與175～180m斜面外裝飾鋁板相互妨礙，拉索拆除后恢復鋁板預留洞難度較大。

3 塔樓外裝飾施工平臺及腳手架設計

3.1 方案1

采用鋼管腳手架逐層懸挑，最終達到懸挑長度。從160m外塔架與井道聯接層開始逐層向外懸挑搭設腳手架，每層向外懸挑3m，至179m時最終懸挑長度達到9m，立桿間距800mm×900mm，步距1.2m，施工平臺環向和徑向在縱向橫向均滿布剪刀撐。并在每層設置斜拉桿與斜壓桿。采用鋼管懸挑架材料使用量較大，超高空施工安全風險大，加之本工程局部荷載較大，架體自身剛度相對較小，挑架穩定性較差［2］。

3.2 方案2

采用單層工字鋼桁架施工平臺懸挑，在塔樓旋轉餐廳底梁設置鋼絲繩卸荷。將鋼管更換為剛度較大的槽鋼和工字鋼，能很好解決挑架自身剛度的問題，通過將工字鋼和槽鋼焊接成支撐桁架，可以解決鋼管挑架剛度不夠的難點。在塔樓避難層外塔架及井道立柱結構上設置抱箍件，再將提前預加工好的桁架吊裝至抱箍處進行栓接，在桁架上滿鋪腳手板，并在桁架的上部搭設外裝修施工的腳手架的立桿，立桿縱橫間距均為1.5m，步距取1.2m。

3.3 方案3

采用分層懸挑施工平臺，局部大懸挑采用鋼絲繩卸荷。+169m處大懸挑施工平臺，通過優化選擇鋼管桁架代替工字鋼通過在外塔柱及避難層桁架結構上的抱箍栓接相連，在懸挑主桁架的外端部1.0、2.6m處設置2道垂直拉索，吊索鋼絲繩與標高+180m處塔體橫梁結構相連固定。腳手架采用門式腳手架，+179m處懸挑施工平臺采用工字鋼懸挑1.8m平臺。腳手架采用門式腳手架。+184m處懸挑施工平臺采用工字鋼懸挑1.5m平臺。腳手架采用門式腳手架。塔樓裝飾施工依照塔樓+184m以上觀光平臺、+179～+184m旋轉餐廳、+174.5～+179m觀光旅游層，從上層向下層施工，上層施工完畢后轉入下層施工后再拆除上層懸挑平臺。

通過對3套方案在質量、施工周期、成本控制、安全等方面進行對比分析，以及對各方案優缺點進行對比分析后，最終選定方案3（見表1）：采用分層懸挑施工平臺，大懸挑用鋼絲繩卸荷施工平臺，腳手架采用門式腳手架的方案。

4 卸荷施工平臺方案的特點

采用分層懸挑施工平臺，大懸挑用鋼絲繩卸荷施工平臺方案的特點如下：①該方案以電視塔鋼結構外塔架立柱及避難層桁架為懸挑施工平臺的主要豎向受力構件，水平懸挑桁架采用無縫鋼管制作，大量節約了施工材料；②桁架與主體結構的連接均按抱箍銷接方式固結節點考慮，安裝拆除施工時方便快捷安全，并能重復利用；③桁架平面整體剛度較大，為防止桁架發生平面外變形，需用H型鋼將整個桁架體系連接成整體，增強整體剛度；④桁架可以在工廠提前預制加工，可大大節省施工周期。

5 結語

工程實踐證明，施工平臺及腳手架采用分層懸挑施工平臺大懸挑用鋼絲繩卸荷的設計方案，具有平臺載荷分層卸荷、節約平臺搭設材料、安全防護容易布設、腳手架材料重復利用等優點，能夠較好地解決超高廣播電視發射塔外幕墻施工環境下施工平臺及腳手架的設計問題，保證施工正常進行。在此基礎上還需進一步進行數值驗算來確定分層施工平臺懸挑桁架及型鋼、腳手架等強度及安全性等符合規范要求。

［1］田鑫.建筑幕墻工程施工組織設計編寫探討［J］.企業科技與發展，2015（5）：77-78.

［2］周軍.上海中心大廈內外雙層幕墻施工安全管控措施［J］.建設監理，2015（6）：59-60，65.

Research on the Operation Platform and Scaffold Design of the Outer Curtain Wall of High-Rise Radio and Television TransmissionTower

Zhou Zengqiang
（Institute of Civil Architecture and Environment，Hubei University of Technology，Wuhan Hubei 430068）

This paper expounded the engineering situation of the outer curtain wall project of a high-rise radio and television transmission tower,with the comparison of three construction platform and scaffolding design schemes,the advantages and disadvantages of each design scheme based on engineering practices were analyzed,a conclusion was made that operation platform should be layering cantilevered and the large cantilever should be dragged by wire rope, to provide reference for the construction design of the outer curtain wall project of high-rise radio and television transmission tower.

high-rise curtain wall；operation platform；scaffold；design schemes

表1 方案優缺點對比

TU731.2；TU74

A

1003-5168（2016）11-0106-02

2016-10-26

周增強（1979-），男，碩士，中級工程師，研究方向：建筑與土木工程。