自制軌道式移動腳手架在大空間復雜曲面吊頂裝飾工程中的應用

蔡岳松 許必強 潘新躍

寧波建工建樂工程有限公司 浙江 寧波 315020

1 工程概況

寧波奧體中心游泳館工程總建筑面積約為82 366 m2，比賽大廳游泳池和跳水池上部為大型鋁圓通曲面吊頂，中間高兩側底，最低處為15 m， 最高處達21 m?？傞L度102 m，下部需跨越1個長50 m的比賽泳池和1個長21 m的跳水池。本項目施工工期極為緊張，上部吊頂施工需盡量減少對下部其他工作面的影響，以加快整體施工進度。

2 工藝原理

自制軌道式移動腳手架將用于游泳比賽大廳鋁圓通曲面吊頂的施工作業平臺。其原理為在腳手架架體底部安裝滾動裝置，每縱列滾輪底部設置一條人工設置的軌道，依靠牽引裝置拉動腳手架架體從而沿軌道作縱向移動。架體的頂部加密并鋪設木板，頂部四周設置高1.5 m的圍護欄桿，拉密目網，形成吊頂裝飾工程所需的施工平臺。

由于館內有1個長50 m的比賽泳池和1個長21 m的跳水池，故使用移動腳手架施工前需先將泳池“填平”，方可架立統一高度的軌道進行后續施工。因此，本自制軌道式移動腳手架的結構形式從下而上依次為軌道下方支承架體、軌道、鋼轉換層、施工平臺支承架體、施工平臺。由于泳池寬度超過25 m，故為便于架體的牽引，設置2個支承架體，牽引完成后，將2個架體橫向拉結，降低結構高寬比，確保穩定性（圖1）[1-3]。

圖1 移動腳手架正立面示意

3 技術難點分析

由于吊頂下方為深3 m的比賽池和深6 m的跳水池，故內部設置4條軌道支承架（圖2），架體間采用橫向拉結，減少高寬比，增強整體穩定性。內部軌道敷設在“填平”泳池的支承架體上，兩側軌道設置在泳池邊緣的混凝土結構上（圖3、圖4）。同時架體在行進過程中需跨越2個泳池，軌道需分別延伸至泳池之間的混凝土平臺面上。由于鋼管支承架和混凝土的剛度不同，故造成基礎的承載力不一。在架體行進過程中，特別是在跨越不同泳池時，由于泳池內部支承架的變形易形成錯臺，影響架體的安全性，因此在下部支承架體設計時，在導軌下方立桿頂部設置頂托，在架體牽引過程中隨時監測變形，并進行調整，避免變形累積。

圖2 軌道底部支承架平面示意

圖3 混凝土基礎上軌道設置示意

圖4 支承架上軌道設置示意

軌道與上部架體之間設置鋼轉換平臺，上部受力由鋼管立桿傳遞至鋼平臺，然后經鋼腳輪傳遞至軌道和下部支承架體上。鋼轉換層的做法如圖5、圖6所示，其中B 軸和D軸的工字鋼下方未設置鋼腳輪，處于懸空狀態，變形撓度大。

圖5 鋼轉換層平面示意

圖6 鋼轉換層實物

為增強鋼轉換平臺的整體穩定性，在B 軸和D軸工字鋼鋼管立桿下方焊接HW150 mm×150 mm×7 mm×12 mm型鋼短柱，設置2根φ20 mm螺紋鋼，一端雙邊滿焊在型鋼上，另一端開絲，絲口穿過焊接在型鋼上的φ25 mm套筒后，用螺母擰緊，施加預應力（圖7～圖9）。

圖7 鋼轉換層立面示意

圖8 節點一

圖9 節點二

4 工藝流程與施工要點

4.1 施工工藝流程

軌道下方支承架體搭設→放線定位軌道邊線→鋪設型鋼軌道→移動腳手架平臺底座制作→施加預應力鋼筋→腳手架架體搭設→施工平臺封頂→移動腳手架試滑移→安裝施工平臺范圍內的吊頂→吊頂質量檢查驗收→移動式腳手架牽引移動→如需要，進行腳手架高度調整、架體加固→進入下一個毗鄰單元進行吊頂安裝→重復上述施工過程直到整個吊頂裝飾工程完工→整體驗收

4.2 軌道及支撐架搭設

1）軌道支撐腳手架搭設。分別于比賽池底和跳水池底搭設落地式雙排腳手架各4道，比賽池內腳手架長度為50 m，高度為3.0 m；跳水池內腳手架長度為21 m，高度為6 m，立桿均采用單鋼管，每根立桿下方采用200 mm×200 mm×15 mm建筑多層模板墊腳。跳水池和游泳池之間的連接平臺處，軌道槽鋼直接鋪設在混凝土結構面上。

搭設立桿的縱距1.00 m，橫距0.60 m，步距1.40 m，采用的鋼管類型為φ48 mm×3.5 mm（圖10）。

圖10 軌道底部支承架現場搭設

2）移動式腳手架軌道鋪設。軌道支撐腳手架搭設完畢后，再在上方鋪設HW150 mm×150 mm×7 mm×12 mm型鋼＋8#槽鋼型鋼軌道。型鋼軌道鋪設方法：先將HW150 mm×150 mm×7 mm×12 mm型鋼平放在支撐腳手架上，再用100 mm×100 mm×8 mm鋼板＋U形螺栓按1 m中心間距抱箍固定，固定完成后再在上方通長鋪設8#槽鋼，并焊接牢固（圖11、圖12）。

圖11 支撐架上軌道現場設置

圖12 混凝土結構上軌道現場設置

4.3 移動式腳手架搭設

1）移動式腳手架平臺底座制作。將HW150 mm×150 mm×7 mm×12 mm型鋼放置在支承架上，按圖焊接腳手架平臺底座，上方焊接φ60 mm×4 mm@3 000 mm鋼管（母套），并于底座下方安裝φ150 mm定向鋼腳輪。需施加預應力的型鋼，按圖8～圖10的方式設置預應力鋼筋。

2）移動式腳手架搭設。將φ48 mm×3.5 mm鋼管立桿插入腳手架平臺底座φ60 mm×4 mm鋼管（母套）中，用螺絲在母套側向鎖牢，立桿固定后安裝φ48 mm×3.5 mm鋼管縱、橫向橫桿，縱橫向橫桿間距為3.0 m，步距為1.8 m，依次向上搭設，高度為20 m（含四周護欄高度在內），并于四周設置剪刀撐加固。腳手架主體搭設完成后，于最上層縱向加密鋪設間距600 mm的φ48 mm×3.5 mm鋼管，扣牢后在上面鋪設厚15 mm建筑模板，每塊模板之間搭接長度不得小于100 mm。模板鋪設完成后，于四周圍欄一圈拉設安全網，完成腳手架搭設。

4.4 移動式腳手架牽引移動

1）一跨吊頂安裝完成后，需將移動式腳手架牽引移動至下一跨吊頂下方。

2）遷移前，先拆除2個架體之間的橫向連接桿。采用1臺慢速電動卷揚機置于移動腳手架中間軌道前方進行牽引，卷揚機距離腳手架大于一跨的寬度，慢速牽引至下一跨下方。

3）移動完成后，應在四周腳輪側方加焊止動鐵片，以防止移動腳手架滑動，然后重新將2個架體用橫桿連接，加強整體穩定性。

4.5 移動式腳手架的使用

1）本項目鋁圓通曲面吊頂整體呈中間高、兩側低的異形曲面結構，最低處為15 m， 最高處達21 m。因此移動架體的高度要隨著施工過程進行調整，針對變化幅度不大區域，利用在移動腳手架平臺上搭設臨時操作腳手架，當架體移動至吊頂中部最高點區域范圍時，拆除移動腳手架上部平臺，將整體支撐架立桿增高后，再重新搭設上部操作平臺。當架體由中部最高處移至端部較低點處時，將架體整體下降后再進行施工作業。

2）當移動式腳手架跨越跳水池和游泳池平臺處時，混凝土結構平臺上的軌道待移動架行進至游泳池端部最后一跨時再進行安裝，確保移動架底部支撐平臺變形完成后再進行鋪設。同時在軌道鋪設時，確保游泳池支撐架體上軌道和平臺混凝土結構上軌道在同一水平面上。若平臺混凝土表面存在高低不平整處，則應提前處理平整，避免移動架在行進過程中發生錯臺現象。

3）需特別關注移動架在跨越不同結構基礎平臺時的牽引力，確保架體受力均衡，不扭曲變形[4-5]。

5 實施效果

通過本項目的實際應用，自制軌道式移動腳手架取得了良好的效果，不僅縮短了架體的搭設時間，而且大大減少了材料的用量，同時為其他工序的施工提供了操作面，加快了整體施工進度。

相比搭設滿堂腳手架，采用自制軌道式移動腳手架的用鋼量節約了50%～60%，節約成本約25.6萬元，節省了工程工期22 d，既滿足了施工要求，又降低了工程成本，節省了工期。

6 結語

采用自制軌道式移動腳手架施工，單位時間內僅需要投入一個單元面積的腳手架架體材料和滿足一個單元拼裝所需的人力、機具，就可以完成幾倍甚至幾十倍施工面積內的網架或吊頂，不僅縮短了架體的搭設時間，而且大大降低了鋼管材料的租賃費用，施工速度較快，同時占用空間小，便于組織流水施工，其他分部分項工程可以交叉施工。通過本工程的實踐總結，可以為今后同類工程的施工提供參考，值得大力推廣。