空間鋼管桁架操作平臺施工技術

徐震

（山西三建集團有限公司 046000）

1 工程概況

煤層氣生產調度與開采技術先導試驗基地位于長治市大化村，建筑層數地上四層，建筑高度16.05m，一層層高4.2m，二、三、四層層高3.8m，出屋面水箱間、樓梯間3.9m。基礎為柱下獨立基礎，鋼筋混凝土框架結構，抗震設防烈度Ⅶ度，建筑耐火等級二級，屋面防水等級一級。該工程地上四層，層高4.5m，框架結構，中庭截面31.2m×3.2m，12m×10.8m，建筑高度16.05m。

2 空間鋼管桁架施工工藝及流程

工藝流程：鋼管扣件桁架平臺主梁制作→鋼管扣件桁架平臺次梁制作→主梁及次梁形成平臺骨架→電動施工升降平臺的組裝→桁架平臺骨架與電動施工升降平臺鉸接→桁架平臺板、安全密目網→桁架平臺試驗（靜載、限高提升）→鋼管扣件桁架平臺提升→鋼管扣件桁架平臺固定→在桁架平臺上搭設局部滿堂紅腳手架→整體驗收投入使用→桁架平臺拆除。

2.1 鋼管扣件桁架平臺主梁制作

（1）焊接主梁桁架的上弦桿（采用￠48鋼管），上弦桿水平接頭處內穿長800mm的無縫鋼管，左右分別搭接400mm，上弦桿與無縫鋼管焊接牢固。

（2）主梁桁架下弦桿（采用￠48鋼管）的制作方法與上弦桿方法相同。

（3）在主梁桁架的上弦桿與下弦桿之間設置主立桿，將主立桿的上下接口打磨成與上弦桿（與下弦桿）外表面相吻合的弧形凹槽，與上弦桿（與下弦桿）焊接牢固，主立桿的高度1200mm，間距1500mm。

（4）在兩根主立桿間設置斜腹桿，斜腹桿的焊接端分別與上弦桿（與下弦桿）雙面焊接牢固。

（5）在兩個主立桿中間增加一道附加立桿（采用￠22圓鋼），附加立桿與上弦桿（與下弦桿）焊接牢固，單根主梁桁架完成，附加立桿的高度1200mm，間距1800mm。

（6）將制作好的主梁桁架按間距1.5m縱向排開，并做臨時固定。

2.2 鋼管扣件桁架平臺次梁制作

（1）次梁桁架的上弦桿長度方向采用鋼管搭接，搭接長度不小于500mm，每個連接點不少于4個直角扣件連接。

（2）次梁桁架的下弦桿（采用￠48鋼管）的制作方法與上弦桿方法相同。

（3）在次梁桁架的上弦桿與下弦桿之間設置直腹桿（采用￠48鋼管），將直腹桿的上下接口打磨成與上弦桿與下弦桿外表面相吻合的弧形凹槽，與上弦桿與下弦桿焊接牢固。直腹桿的高度1200mm，間距1800mm，單根次梁桁架完成。

（4）根據上述制作桁架次梁的方法，制作應數量的次梁桁架，次梁桁架的間距1.8m。

2.3 鋼管扣件桁架平臺骨架的形成

將次梁桁架垂直插入主梁桁架形成的臨時骨架，連接處通過旋轉扣件連接形成鋼管扣件桁架平臺骨架，如圖1。

主梁桁架與次梁桁架上（下）弦桿連接采用直角扣件連接。

圖1 鋼管扣件桁架平臺的組成

2.4 電動施工升降平臺的組裝

電動施工升降平臺由專業設備廠家現場進行組裝，本工法中選用了雙柱式電動施工升降平臺，有利于后期桁架平臺的提升，電動施工升降平臺。

2.5 桁架平臺骨架與電動施工升降平臺鉸接

（1）將主梁桁架穿過電動施工升降平臺下部的三角架內，并分別在三腳架與主梁桁架的上弦桿與下弦桿的三個交點處設置角鋼形成連接。最后，焊接桁架主梁端部的主立桿。

（2）主梁桁架與電動施工平臺三角梁通過焊接兩個角鋼，卡在平臺三角梁上，焊接位置留有50mm間隙，既起到限位作用又留有一定調節量，形成鉸接。

2.6 桁架平臺板、安全網鋪設

鋼管扣件桁架平臺上面滿鋪平臺板（腳手板），并與鋼管扣件桁架平臺綁扎牢固；鋼管扣件桁架平臺下部搭設安全網：密目網、大眼網。

2.7 桁架平臺試驗

（1）靜載試驗：按設計要求，荷載應該不小于1kN/m2，取桁架平臺的中心位置（此位置是桁架平臺受力最不利的位置）作為荷載試驗區，在18平米見方的面積上放置2000kg的水泥袋，局部架體最大變形量不到20mm，整體桁架平臺無變形。

（2）靜載實驗完成后，要進行限高提升試驗，進行提升時，現場嚴禁無關人員在平臺底部及平臺上，只有兩名操作人員分別在兩側電動平臺架上操作控制箱進行提升，要求兩名操作人員系好安全繩，安全繩必須與建筑結構牢固連接。

（3）桁架平臺正式提升前，要在一個層高的范圍內上下進行提升實驗，提升實驗完成后，必須檢查桁架主梁與電動平臺三角梁連接處有無變形情況，檢查主梁次梁有無變形情況，檢查電動平臺三角梁與立柱導向是否正常，檢查電機是否過熱（判斷是否超負荷運轉）。如果以上檢查均正常視為提升實驗合格。

2.8 鋼管扣件桁架平臺體系

（1）鋼管扣件桁架平臺體系的建立

鋼管扣件桁架平臺體系，由電動升降平臺和鋼管桁架平臺組成。

（2）鋼管扣件桁架平臺體系的提升

桁架平臺提升實驗合格后方可正式進行提升，現場提升過程中要有現場指揮、安全主管、技術主管在現場監督，若出現異常情況應馬上停止提升，確認問題解決后，方可繼續提升。

桁架平臺提升的同步控制方法：①同一側的兩臺機組設備本身有同步調平裝置，通過電機的行程開關來保證同一側的兩臺機組同步提升，如果同一側的兩邊電機高低差大于100mm，高邊的電機會自動停止，待低邊的電機上升到位后再提升。②兩側對面的平臺通過設置調平水管的方法，通過操作人員的觀察來調節提升時同步性，具體方法是：在每側電動平臺上，設置一根注滿水的U型透明水管，U型水管兩邊做好刻度標記，操作人員在提升時觀察U型水管兩邊做好的刻度標記，當水面超過刻度值時，操作人員及時調整。

桁架平臺提升過程需分段進行，每提升10～15m進行一次檢查，須確保桁架平臺及電動施工升降平臺無異常狀況后方可繼續提升。

提升過程中操作人員需系好安全繩，安全繩必須與建筑結構牢固連接，且安全繩要有足夠長度，確保操作人員可以通過安全繩逃生。

2.9 鋼管扣件桁架平臺體系的固定

鋼管扣件桁架平臺提升到位后，通過12道斜拉鋼絲繩卸荷到建筑結構上，鋼絲繩采用環抱結構梁的方法進行錨固，此時桁架平臺兩端脫離電動施工平臺橫梁，完全由12道斜拉鋼絲繩進行卸荷、固定。

3 鋼管扣件桁架平臺施工主要特點、難點

鋼管扣件桁架平臺可替代傳統落地式、懸挑式腳手架，用于高空施工有較好的安全性和經濟性。

鋼管扣件桁架平臺有效解決中庭裝飾問題，通過提升設備提升至頂部后可以解決中庭采光天井等頂部施工項目，搭設工期短，施工方便安全性高。

鋼管扣件桁架與常見的鋼結構桁架結構相比，造價低，避免了鋼結構桁架加工周期長，焊接連接要求較高，材料重復利用率較低的缺點。

4 結束語

利用現場取材方便的鋼管、扣件制作成鋼管扣件桁架平臺體系，同時配以適當的提升設備，提升到施工高度，解決了中庭內部中空無施工高度，解決了中庭內部空無施工作業面的難題，為中庭式結構的裝修施工開辟了一條新的道路，在以后類似工程施工中具有推廣和借鑒作用。