一種基于附著式升降平臺的桁架搭橋

徐晨光 夏廣偉 佟 浩 劉旭濤

中國建筑裝飾集團有限公司 上海 200062

隨著社會的不斷進步和發展，人們對于辦公環境的需求日益增加，各種高大空間的辦公場所應運而生。在現有的施工技術條件下，搭設腳手架和吊籃進行墻面和頂棚施工的方式較為普遍，它適用于面積較小、工期充裕的施工情況；在頂棚高度較高且面積較大的情況下，搭設腳手架的租賃費用昂貴，且搭設與拆除的周期較長，影響工期。同時，腳手架的搭設影響首層大堂的物料運輸以及堆放，導致安裝效率降低。本文以上海證券交易所項目實際工程中應用的附著式升降平臺的桁架搭橋施工技術為依托，總結了附著式升降平臺桁架搭橋的施工技術[1-3]，為后續類似工程提供借鑒。

1 工程概況

上海證券交易所（下稱“上交所”）項目是上海國際金融中心項目的主要組成部分，項目地處上海浦東陸家嘴國際金融貿易區核心區，項目總用地面積24 100 m2，總建筑面積230 244 m2，裝修施工總面積19 042 m2，建筑層數32層，建筑高度200.02 m，整體裝飾設計風格端莊大氣。其中，首層大堂層中庭高40 m，面積為58.9 m×24.3 m（圖1），27層中庭高20 m，墻面裝飾材料均為石材，頂棚裝飾材料均為鋁格柵。

圖1 首層大堂效果圖

2 一種基于附著式升降平臺的桁架搭橋的由來及工作原理

附著式升降平臺由立柱、雙柱平臺、防護網以及限位立柱等零部件構成（圖2），且在雙柱平臺上端安裝腳手板以及防護欄，人員站立在腳手板上端，對附著式升降平臺所附著的墻壁進行施工。但是附著式升降平臺只能對墻壁進行施工，并不能對跨度以及面積都較大的建筑物頂棚進行施工，故而本施工技術去除原附著式升降平臺中雙柱平臺上端的腳手板以及防護欄，在2個相對的墻壁上固定相同規格的附著式升降平臺，然后在2個相對的雙柱平臺上端固定導軌，并在2個附著式升降平臺之間搭設桁架梁框架。桁架梁框架通過移動輪與導軌滑動連接，且經過伺服電機驅動移動輪在導軌內部轉動并移動，帶動桁架梁框架前后移動。桁架梁框架橫向具有較大的長度且能夠在前后方向移動，故而便于對跨度大且面積大的建筑物頂棚進行施工，拓展了現有附著式升降平臺的功能，提高了使用效果。

圖2 附著式升降平臺示意

建筑物的頂棚通過拉結組件以及第1鋼絲繩分別與桁架梁框架以及雙柱平臺進行拉結，提高了桁架梁框架以及雙柱平臺的支撐穩定性，提高了使用安全性。由于桁架梁框架需要前后移動，故為了避免每移動一個位置時就需要重新更換與桁架梁框架拉結的拉結組件，本技術中的拉結組件由2個第2鋼絲繩組成。2個第2鋼絲繩能夠沿著U形中空塊移動，從而使導向塊以及第3鋼絲繩能夠隨著桁架梁框架進行前后移動，只需在頂棚施工前以及頂棚完成后對拉結組件與桁架梁框架進行固定安裝以及拆卸即可，施工過程中無需對拉結組件以及桁架梁框架進行組裝以及拆卸，提高了工作效率。

附著式升降平臺的桁架搭橋主要由附著式升降平臺、雙柱平臺、桁架梁框架、木腳手板、護欄板、拉結組件、第1鋼絲繩、導軌、立柱、限位立柱、防護網、U形中空塊、第2鋼絲繩、導向塊、第3鋼絲繩、第1方管、第2方管、支撐板、U形架、移動輪、伺服電機。附著式升降平臺的桁架搭橋結構形式與細節如圖3～圖8所示。

圖3 桁架搭橋立面

圖4 桁架搭橋俯視

圖5 桁架搭橋中的拉結組件示意一

圖7 桁架搭橋中的桁架梁框架主視

圖8 桁架搭橋中的桁架梁框架側視

3 一種基于附著式升降平臺的桁架搭橋的具體實施方式

附著式升降平臺設2個，2個附著式升降平臺之間安裝桁架梁框架且桁架梁框架能夠沿著附著式升降平臺前后移動。桁架梁框架上端通過鐵絲鋪裝木腳手板，桁架梁框架周邊位置焊接護欄板且護欄板安裝在木腳手板四周。桁架梁框架上端固定拉結組件，人員站立在鋪裝的木腳手板上端，利用護欄板對人員以及物料進行防護，提高了使用安全性。桁架梁框架能夠在2個附著式升降平臺之間前后移動，從而便于對跨度較大且面積較大的建筑物頂棚進行施工（圖9、圖10）。

附著式升降平臺包括雙柱平臺，雙柱平臺遠離桁架梁框架一端前后對稱固定2個防護網，2個防護網遠離雙柱平臺一端均與立柱滑動安裝，雙柱平臺通過防護網與立柱滑動安裝，便于沿著立柱進行上下移動。

圖10 桁架搭橋現場照片

2個立柱均由至少2節標準節豎直依次固定連接在一起，且每節標準節均通過附墻框與建筑內壁的墻面固定連接。2個立柱上端均固定用于限位功能的限位立柱。2個立柱上均固定齒條。2個防護網靠近立柱一端均固定齒輪，齒輪側端固定電機，齒輪與齒條嚙合安裝。2個立柱下端均固定平臺底座且平臺底座固定安裝在地面上。電機工作時帶動齒輪轉動，通過齒輪與齒條的嚙合，帶動防護網向上或向下移動。

雙柱平臺上端固定導軌，桁架梁框架下端四角位置均固定支撐板。4個支撐板下端均通過U形架安裝2個移動輪，8個移動輪分別安裝在位于2個雙柱平臺上的2個導軌內部。2個導軌中同一位置上的2個移動輪與伺服電機固定連接。2個伺服電機串聯連接，二者規格相同且工作同步，驅動移動輪沿著導軌進行前后移動，從而帶動桁架梁框架進行前后移動。

桁架梁框架包括4個呈立方形布置的第1方管，相鄰2個第1方管之間通過至少2個第2方管固定連接，保證桁架梁框架的結構穩定性以及緊固性。

第1方管由至少2根方管固定連接，相鄰2個方管連接部位通過法蘭固定4根高強螺栓。第1方管的具體長度根據實際進行設計，由此根據實際將合適數量的方管固定連接。

2個雙柱平臺前后兩端均通過第1鋼絲繩與建筑物的頂棚固定連接，提高了平臺的安全性。

拉結組件設有3組。3組拉結組件等距固定在桁架梁框架上端，拉結組件便于對桁架梁框架進行輔助支撐，提高了桁架梁框架的放置安全性。

拉結組件包括2個第2鋼絲繩。2個第2鋼絲繩環形外端前后位置均套裝U形中空塊，4個U形中空塊均固定在建筑物的頂棚上。2個第2鋼絲繩靠近的部位共同固定連接導向塊。導向塊下端前后對稱固定2個第3鋼絲繩，2個第3鋼絲繩前后對稱固定在桁架梁框架前后兩端。第3鋼絲繩能夠對桁架梁框架進行懸掛，且第3鋼絲繩能夠隨著桁架梁框架前后移動。在頂棚施工前將3組U形中空塊與頂棚進行固定連接，并將6個第3鋼絲繩與桁架梁框架固定連接。在施工過程中移動桁架梁框架位置時，無需進行其他的鋼絲繩解除以及固定，提高了操作便捷性。

U形中空塊內部均設有通孔，U形中空塊通過通孔與封閉的第2鋼絲繩活動連接。導向塊內部設有2個圓孔，導向塊通過圓孔與2個第2鋼絲繩固定連接。第2鋼絲繩能夠沿著U形中空塊進行移動，使導向塊隨著桁架梁框架進行前后移動。導向塊與第2鋼絲繩固定連接，可同步移動。

4 一種基于附著式升降平臺的桁架搭橋施工技術效益分析

4.1 節能節材

僅搭設一個附著式可升降的操作平臺，就可以滿足高大空間的墻面和頂面施工需求，節約大量鋼材。按照1 000 m2計算，扣件式鋼管腳手架約需22 t鋼材，而電動施工平臺僅需5 t鋼材，可有效節約80%的用鋼量。

4.2 節約時間，提高效率

將一種基于附著式升降平臺的桁架搭橋施工技術與常規鋼管腳手架、盤扣式鋼管腳手架、吊籃等進行對比，如表1所示。

表1 不同施工措施各項指標對比

由表1可知，綜合考慮施工措施的穩定性、安全性、操作簡便程度、投入費用等方面，一種基于附著式升降平臺的桁架搭橋為最優的方案。

5 結語

本文闡述了在高大空間中，以一種基于附著式升降平臺的桁架搭橋施工技術替代傳統的腳手架或吊籃完成頂棚施工的做法。該施工工藝避免了搭設腳手架對地面的物料運輸以及堆放的影響，平臺運行平穩，并且可節省大量鋼材，縮短工期，大大節約了施工成本，為類似高大空間頂棚施工提供了一種技術參考。