高層建筑中庭頂部裝修用吊掛架施工技術

胡祖順

中鐵建工集團有限公司 北京 100070

1 項目概況

中建材未來科技城科研樓項目位于北京市昌平區，地上15層，地下3層，為框架剪力墻結構。建筑物中部自首層至14層設置中庭，平面尺寸為16.2 m×25.2 m，高57.5 m；中庭頂部周邊為鋼筋混凝土屋面板，中部為玻璃采光屋面。屋面板下部縱橫向設有工字鋼梁。工字鋼梁及混凝土屋面板下做鋁板裝飾。中庭屋面結構如圖1、圖2所示。

圖1 采光屋面平面

圖2 中庭屋面剖面

2 吊掛架設計

2.1 吊掛架整體設計思路

中庭頂部周邊為鋼筋混凝土屋面板、中部為采光屋面。在采光屋面范圍內搭設吊掛架。利用屋面裝飾龍骨作為吊掛點，布置縱橫向水平桿及立桿，架體高度滿足裝飾作業需要即可。混凝土屋面范圍內無法布置吊掛架，根據屋面下一層（即14層）南北側、東西側的結構形式分別制定腳手架方案。南北兩側14層為走道，可在走道樓板上搭設懸挑架，再與吊掛架相連接。東西兩側為剪力墻，無法搭設懸挑架，采取在剪力墻上后置埋件、焊接鋼梁的方式為吊掛架提供支撐點，將荷載傳遞到剪力墻上。最終，中庭內腳手架組成一整體吊掛式腳手架[1-3]。

2.2 吊掛架吊掛點設計

中庭采光屋面為上人屋面，東西向凈寬11.4 m，南北向凈寬19.2 m。裝飾做法為玻璃板塊＋石材間隔帶。玻璃及石材安裝龍骨為120 mm×80 mm×4 mm鍍鋅方鋼管，每組為2根，2根鋼龍骨間距300 mm，組與組間距為1 100 mm或933 mm。將采光屋面鋼龍骨焊接完成后，以此作為吊掛點，搭設此區域吊掛式腳手架。

2.3 吊掛架橫桿及立桿布置

在采光屋面范圍內搭設吊掛架，吊掛架面積218 m2，共兩步架。屋面方鋼龍骨上設第1排縱橫向水平桿，縱橫交接處布置立桿。橫桿間距為1.275～1.525 m，保證立桿距離鋁板裝飾面不小于400 mm。在第1排水平桿下布置第2排、第3排水平桿，步距分別為1.8、2.0 m。

為了防止吊掛架整體坍塌，利用φ19 mm鋼絲繩兜住第3排橫桿處主節點，上部繞過鋼梁卸荷，共設6處。吊掛架橫桿及立桿布置如圖3所示。

圖3 吊掛架橫桿及立桿布置平面

2.4 南北兩側懸挑腳手架

中庭南北兩側混凝土屋面板寬度為3.0 m。14層南北兩側為走道，凈寬2.4 m，凈高4.6 m。在此處搭設懸挑架，樓板上設5排立桿，橫向間距900 mm，縱向間距同吊掛架吊桿，橫桿步距為1.0 m。頂部均用頂托與上部樓板頂死，防止滑脫。由懸挑架挑出與吊掛架連接的橫向鋼管，在挑出部位用整根6 m管，接長部位采用搭接接長，搭接長度1 m，用3個轉角扣件連接固定，同時采用鋼絲繩卸荷。在結構主鋼梁底部翼緣上，通過專用卡具與鋼絲繩連接進行卸荷，卸荷點布置間距為3 m。

施工時，先搭設南北兩側的懸挑架，再利用向中庭挑出的腳手架連接吊掛架。搭設順序為由兩側向中間推進。

2.5 東西兩側腳手架方案

中庭東西兩側混凝土屋面板寬度為2.4 m。中庭東西兩側均為垂直的核心筒剪力墻，墻厚400 mm。為保證吊掛架橫桿與結構有效固定和連接，在剪力墻上設后置埋件（圖4），間距不大于3.9 m，埋件尺寸為300 mm×300 mm×10 mm，采用4個M16化學錨栓與結構墻體固定。用120 mm×80 mm×4 mm方鋼管在埋件上焊接鋼牛腿，在鋼牛腿上焊接通長120 mm×80 mm×4 mm方鋼管作為支撐鋼梁，鋼梁距離剪力墻200 mm。吊掛架東西向橫桿與鋼梁內側縱向鋼管通過直角扣件連接牢固（圖5）。自吊掛架邊緣至鋼梁內側水平桿跨度達2.6 m，為加強水平桿的強度。每隔3.9 m將水平桿設置成鋼管桁架的形式與剪力墻上鋼梁連接。

圖4 后置埋件

圖5 吊掛架橫桿與鋼梁連接

2.6 剪刀撐設置

待立桿和橫桿搭設完成后搭設剪刀撐。豎向剪刀撐采用雙向間隔式布置，沿東西向設3道，沿南北向設2道。

剪刀撐斜桿與水平面的傾角為45°～60°。剪刀撐的接頭采用搭接接長，搭接長度不小于1 m，用不少于3個旋轉扣件進行固定，端部扣件蓋板邊緣至桿端距離不小于100 mm。

剪刀撐用旋轉扣件固定在與之相交的橫桿的伸出端或立桿上，旋轉扣件中心線距主節點的距離不大于150 mm。

2.7 操作平臺

采光屋面區域在鋁板包梁部位設置施工作業人員通行馬道，橫桿上鋪設腳手板。四周混凝土屋面區域滿鋪腳手板。操作平臺下部橫桿上滿掛隨層水平網。

3 吊掛架搭設要點和拆除

3.1 搭設要點

1）在采光屋面龍骨焊接完成后，在龍骨上方布置縱橫向橫桿，橫桿間距為1.275～1.525 m，同時保證立桿距離鋼梁裝修完成面400 mm。

2）采光屋面東西向寬11.2 m，橫桿采用2根6 m腳手管搭接，搭接長度為600 mm，接頭位置設在中部工字鋼梁（鋼梁寬600 mm）處。采光屋面南北向寬19.2 m，采用6 m＋6 m＋6 m＋4 m鋼管搭接，搭接長度為800 mm。搭接位置均采用雙扣件。

3）吊掛架立桿上端高出第1排橫桿800 mm。立桿與第1排、第3排橫桿采用雙扣件固定，增加抗滑移能力。

4）在第1排縱橫向水平桿及立桿搭設完畢后，準備搭設第2、第3排水平桿時，先在北側中部設置下行爬梯。選2位經驗豐富的架子工，其身上綁扎好安全繩和保險繩，在屋面上方的工人緩慢放繩的配合下，沿鋼爬梯下至預定高度，腳踩在鋼爬梯上，先用鋼管安裝出一個小平臺，在其上滿鋪腳手板后，再下人開始大面積安裝作業。

5）為便于在東西兩側剪力墻上設置埋件和焊接鋼梁，可利用采光屋面龍骨作為吊掛架臨時支撐，鋼梁安裝完成后再拆除臨時支撐。

6）吊掛架最下步橫桿上（即第3排橫桿）按施工需要鋪設木腳手板。腳手板與腳手架通過6#鉛絲綁扎牢固。

3.2 拆除要點

1）中庭頂部裝飾工程驗收合格后，方可拆除腳手架。

2）施工人員要熟悉全架體的搭設形式、幾何尺寸以及細部構造做法，對腳手架的各種情況做到心中有數。

3）按照由下而上、從中間向南北兩側的順序拆除，最后拆除南北兩側走道內架體。

4）拆除時按照橫桿長度分為單元，先拆除底部橫桿，再拆除該單元的立桿。按照此方式由中間向四周以6 m長橫桿為單元進行拆除，扣件及腳手管隨拆隨運，嚴禁擺放在附近的吊掛架內。

5）東西兩側節點處的方鋼管暫不進行處理，只將節點處腳手架拆除，待墻面精裝修階段再進行切割拆除。

6）嚴禁從里面拆除或者上下兩步同時進行拆除，做到一步一清、一桿一清。拆除大橫桿、斜撐、剪刀撐時，應先拆中間扣件，然后托住中間，再解端頭扣件。

7）施工過程中，工人均做好安全保護措施，并安排專人進行旁站[4-5]。

4 安全保障方案

4.1 吊掛點防滑措施

為了滿足排水要求，采光屋面鋼龍骨及面板均自中部向東西兩側找坡。為了防止布置在鋼龍骨上的吊掛架橫桿滑動，在鋼龍骨上焊接φ20 mm鋼筋，并在龍骨兩側增加扣件，保證架體整體穩定（圖6）。

圖6 水平桿防滑措施

4.2 防吊掛架整體坍塌措施

為了防止吊掛架整體坍塌，利用φ19 mm鋼絲繩將架體與屋面鋼梁拉結。鋼絲繩穿過最下排橫桿處主節點，上部繞過鋼梁后鎖緊。拉結點在采光天井范圍內共設6處。

4.3 水平防護措施

本腳手架工程施工前，在12層樓板標高處、中庭范圍內滿布2道水平安全網。腳手架搭設完成后，在最下排水平桿上滿掛隨層水平安全網（圖7）。

4.4 工人通行爬梯

為便于工人上下，用50 mm×5 mm角鋼焊接鋼爬梯（圖8），頂部與屋面鋼龍骨鉤住。

4.5 腳手架監測

圖7 水平安全網平面

圖8 鋼爬梯示意

在吊掛架4個邊角設置監測點，在腳手管上用紅漆做標記，作為測量其高度和水平位移的基準點，豎向滑移報警值為8 mm，水平位移報警值10 mm。每天監測一次，填寫水平及豎向滑移位移監測表。

4.6 其他安全保障措施

1）搭設腳手架所用鋼管、扣件、安全網等物資均應符合規范、標準要求，并按照規范要求進行復試。

2）本工程屬高空作業，且作業難度較大，應選擇技術熟練、身體健康的架子工操作。

3）嚴格限制作業平臺上的使用荷載不超過1 kN/m2。

5 結語

通過利用屋面裝飾龍骨作為吊掛點，布置縱橫向水平桿及立桿，在中庭內組成整體吊掛式腳手架，解決了屋頂采光頂頂部裝修問題。

與傳統采光頂屋頂裝修方法不同，該施工技術在工期、安全、成本上均得到了有效的控制，尤其是節約了大量工期，為大跨度中庭頂部裝修提供了一種新型的施工技術，具有可推廣的意義。