半坡屋面吊籃固定形式的探究

潘希成?吳匯成

摘要：建筑施工過程中屋面形式多樣，有些屋面形式無法采用標準方式進行吊籃搭設，本文對半坡屋面在施工過程中吊籃的安裝和固定進行探究，創新性地采用鋼絲繩抱框架柱或剪力墻的形式進行吊籃的懸掛，經過精確的力學計算，確保了吊籃懸掛的安全性，且此種方法拆裝方便，具有較高的靈活度，對于特殊形式的半坡屋面具有較強的適用性。

關鍵詞： 半坡屋面;吊籃;鋼絲繩抱框架柱或剪力墻

1 背景

結合實際工程項目，探索以下工程屋面吊籃安裝固定技術。該項目頂層為外緣女兒墻內傾斜60度，上面掛瓦的特殊結構。外緣斜面隨著下部結構的形狀都有凹凸變化，距離頂層地面的高度也隨著大立面的形狀而高低不一，吊籃無法進行標準搭設施工。為保障足夠的安全系數，因此確定在建筑物上無法滿足安裝吊籃懸掛機構的條件，需要按照特殊方案解決吊籃懸掛的要求，創新地提出使用鋼絲繩抱框架柱或剪力墻的形式懸掛搭設吊籃。

2 技術與特點

2.1 關鍵技術

2.1.1 半坡屋面吊籃安裝技術

2.1.2 半坡屋面吊籃拆卸技術

2.2 特點：

2.2.1 適用于外緣女兒墻傾斜的半坡屋面結構。

2.2.2 懸掛吊籃的鋼絲繩經過力學分析和計算得出，安全度較高。

2.2.3 拆裝方便，靈活度較高。

2.2.4 為防止鋼絲繩與建筑物結構邊角的摩擦，采取一系列耐磨防護手段。

3 適用范圍

本方法適用于建筑結構施工過程中，屋面結構為女兒墻外緣傾斜，無法采用標準方式進行吊籃搭設施工的半坡屋面結構。

4 工藝原理

本技術方案的重點環節在于屋面形式為半坡型，需要采用鋼絲繩抱框架柱或剪力墻的形式懸掛搭設吊籃，涉及到吊籃和鋼絲的選取，懸掛機構的安裝。

吊籃根據工程情況進行選取，初選所需的鋼絲繩。首先計算吊籃所承受的風荷載以及動力鋼絲繩所承受的豎向荷載，求得水平荷載與豎向荷載的合力即可得動力鋼絲繩所承受的拉力，看是否在鋼絲繩受力范圍之內，從而確保初選鋼絲繩的合理性;鋼絲繩及吊籃確定之后需進行安裝固定，對于本文所述特殊的半坡屋面，采用鋼絲繩抱框架柱或剪力墻的形式懸掛搭設吊籃，將鋼絲繩固定在施工面上方建筑物的主結構柱上或者穿在結構墻上，對鋼絲的距離進行定位后，將鋼絲從檐外下垂，再進行保險繩的安裝，懸吊平臺的安裝以及提升機、安全鎖、電器箱和重錘的安裝。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 吊籃選取

本工程選用ZLP630系列高處作業吊籃，屬于電動爬升式裝修機械，主要適用于高層及多層建筑物的外墻施工、裝修、清洗與維護工程。ZLP630吊籃操作簡便、安全可靠、可重復使用，從而降低施工成本、提高工作效率。

同時，按照JG/T5032-93規定，吊籃的抗傾覆系數不得小于2。

用公式表示即為：K=M抗/M.傾=G.b/F.a ≥2

式中：K-抗傾覆系數 ：

F-懸吊平臺、提升機、安全鎖、配電箱、鋼絲繩、額定載重量等質量總和（610+630）kg

其中：鋼絲繩重量：0.25kg/m X 4根X 100m = 100kg

電纜線重量：0.30kg/m X 1根X 100m = 30kg

平臺總重量：480kg;

額定載重：630kg

配置的配重質量：40 X 25kg =1000kg

承重鋼絲繩中心到支點間的距離1.5m

配重中心到支點間的距離4.5m

M抗=G.b = 1000 X 4.5 = 4500kg-M

M傾=F.a =（610+630）X 1.5 =1860kg-M

K=M抗/M傾= G.b/F.a = 4500kg-M/1860kg-M = 2.42≥2滿足條件

5.2 鋼絲繩初選

采用的是鍍鋅航空用鋼絲繩，其規格為：結構為4×31Sw+FC，直徑8.3mm，單根公稱強度為2160 MPa，破斷拉力不小于53.5 kN。在此方案實施中，安裝鋼絲繩部位主體結構的應力，在上述吊籃抗傾覆系數計算中得知吊籃的極限滿載情況下是1240kg，由2根主鋼絲繩來分散，符合安全要求。

5.3 受力分析

5.3.1 吊籃風荷載計算

Qwk=wk×F=0.5kN/m?×4m?=2kN

式中：Qwk——吊籃的風荷載標準值（kN）;

Wk——風荷載標準值，Wk=500Pa=0.5kN/m?;

F——吊籃受風面積，F=4m?。

5.3.2 鋼絲繩承載力驗算

5.3.2.1 吊籃動力鋼絲繩所受豎向荷載：

Q1=（Gk+Qk）/2=（5.58+3）/2=4.29kN

式中：Q1——吊籃動力鋼絲繩豎向荷載標準值（kN）;

Gk——吊籃及鋼絲繩自重標準值

Gk=（60+18+480）×10=5580N=5.58KN

其中：鋼絲繩重量：0.25kg/m×4根×60m=60kg

電纜線重量：0.3kg/m×l根×60m=18kg

平臺總重量：480kg（以最長的6m平臺計算，包含提升機、安全鎖、配電箱）

Qk——施工活荷載標準值，Qk=（800x80%-340） x 10=3000N=3kN

5.3.2.2 吊籃動力鋼絲繩所受水平荷載：

Q2=Qwk/2=2/2=lkN

式中：Qwk——吊籃的風荷載標準值，Qwk=2kN。

5.3.2.3 吊籃在使用時，動力鋼絲繩所受拉力為：

式中：QD（KN）——動力鋼絲繩所受拉力的施工核算值;

K——安全系數，選取9。

經計算證明，施工中結構為4×31SW+FC，直徑8.3mm，公稱強度為2160 MPa規格鋼絲繩符合GBl9155—2003吊籃標準5.4.6.2的安全要求。

5.4 鋼絲繩安裝固定

采用鋼絲繩抱框架柱或剪力墻的形式懸掛搭設吊籃，如下圖5.1。

將鋼絲繩固定在施工面上方建筑物的主結構柱上或者穿在結構墻上，穿過澆筑結構墻的預留孔或者電鉆在實際結構墻上打眼，直徑大于等于10mm，對鋼絲的距離進行定位后（保證吊籃兩側的鋼絲距離大于吊籃筐體長度100mm），再把鋼絲直接從檐外下垂，依靠檐外與施工面的距離來確定吊籃籃體與工作面的距離，保證吊籃籃體與施工工作面垂直距離在合適的范圍內。

為了防止鋼絲繩的位置挪動和與建筑物結構邊角的摩擦，要在建筑物邊角處與鋼絲繩接觸的地方增加防磨損保護措施，防護措施處以韌性較好耐磨的木板為佳，容易滑落的位置需要對防護物增加有效固定或者以軟質類的汽車外輪胎等為最佳耐磨防護，如圖5.2所示。

6 半坡屋面吊籃安裝固定過程

6.1 做好安裝吊籃進度計劃鋪排與臨時用電方案布置

6.2 做好吊籃安裝前的準備工作

6.3 到場布置：吊籃運抵施工現場后，將鋼絲繩、大繩、繩夾等用施工電梯分別運到樓面。將籃體部分搬運至相應位置的地面;

6.4 懸掛機構的安裝、調試

6.4.1 本工程頂層施工面比較復雜，大多數為斜面，全部使用鋼絲繩捆綁結構柱進行懸掛安裝。

6.4.2 緊固鋼絲繩繩夾時，繩夾方向和距離要嚴格控制，并且要循環緊固，直至符合要求，如圖6.1所示。

6.4.3 安裝保險繩：將上部固定在屋面及剪力墻的可靠結構上，保險繩彎折處要進行有效保護，防止安全繩的磨損破壞并從上往下放至吊籃邊，操作人員將其安全帶掛在保險繩上。

6.4.4 檢查步驟完成后，在距離上檐子20cm處的安全鋼絲繩上安裝限位裝置。

6.5 懸吊平臺的安裝、調試

6.5.1 將底板墊高200mm以上平放，各基本節對接處對齊，裝上籃片，低的籃片放于工作面一側，用螺栓連接，預緊后保證整個平臺框架平直。

6.5.2 將提升機安裝在側籃兩端，安裝時注意使安全鎖支架朝向平臺外側。

6.5.3 每臺吊籃有4根鋼絲繩分別懸臂垂下，2根工作用鋼絲繩分別穿過提升機用于提升吊籃上、下工作，2根安全用鋼絲繩分別穿過安全鎖，用于防止吊籃的傾斜和墜落。

6.5.4 裝成后均勻緊固全部連接螺栓。

6.6 提升機、安全鎖、電器箱的安裝

6.6.1 將提升機安裝在懸吊平臺的安裝架上，用手柄、鎖銷、螺栓固定。

6.6.2 將安全鎖安裝在安裝架上的安裝板上，用螺栓緊固（安全鎖滾輪朝平臺內側）。

6.6.3 擰下安全鎖上的六角螺母，將提升機的上限位行程開關安裝在該處。

6.6.4 將電器箱掛在工作平臺后籃片的中間空擋處，將電動機插頭分別插入電器箱下部相應的插座內。

6.6.5 各航空插頭分別插入電器箱下面對應的插座內，所有航空插頭在接插過程中必須對準槽口，保證插接到位，以防止虛接損壞。確認無誤后連接電源。

6.7 穿繩檢查：將電器箱面板上的轉換開關撥至待穿鋼絲繩的提升機一側，工作鋼絲繩從安全鎖的限位輪與擋環中穿過后插入提升機上端孔內，啟動上行按鈕，提升機即可自動卷繞完成工作鋼絲繩的穿繩進位。工作鋼絲繩到位后，將自動打開安全鎖，然后安全鋼絲繩從安全鎖的上端孔插入。（另一側提升機操作過程相同）

6.8 安裝重錘：安裝時用繩夾在鋼絲繩下端離開地面20厘米位置緊固于鋼絲繩上，且安全鋼絲繩垂直繃緊。

6.9 安裝安全繩：在吊籃安裝完畢使用以前，必須從屋面垂下一根獨立的安全繩，安全繩在樓頂的攀掛點必須牢固，切不可將安全繩攀掛在懸掛機構上面，頂部掛完后安全繩放置于吊籃的中間，自鎖器直接安裝在安全繩上面。

7 半坡屋面吊籃拆除注意事項

7.1 鋼絲繩移位處理

7.1.1 將鋼絲繩從提升機和安全鎖內抽出，并抽回屋面;再將鋼絲繩運到目的樓面垂放，并相應移動吊籃重新穿繩試驗。

7.1.2 將吊籃移位安裝完畢后，必須報項目部、監理單位驗收合格方可投入使用。

7.2 吊籃拆除

7.2.1 將平臺停放在平整的地面上，拆下安全鋼絲的重錘，退出鋼絲繩;

7.2.2 切斷電源，分解吊籃籃筐;

7.2.3 將電纜從臨時配電箱和吊籃上拆下，并卷成圓盤;

7.2.4 將鋼絲繩卸下拉到上方，并卷成圓盤扎緊;

7.2.5 最后拆卸固定鋼絲繩的各個位置的繩夾，并做好保護工作;

7.2.6 將拆卸的各種零部件分類收集，集中返還。

8 安全措施

8.1 涉及到高空作業，操作人員必須戴好安全帽、系好安全帶，并使安全帶與安全繩有效連接。

8.2 操作人員必須身體健康，年滿18歲以上能適應高空作業，經過培訓，掌握吊籃操作的有關規定，取得監管部門頒發的有效證件，高空作業時不能喝酒，并穿防滑鞋。

8.3 一臺吊籃同時作業人員不得超過兩人，嚴禁兩人以上升空作業，作業前需對吊籃按照規定進行檢查。

8.4 出現雷陣雨、大霧、五級風等惡劣氣候天氣下，不得使用吊籃進行作業。

8.5 在施工過程中遇到特殊或突發情況時，操作人員首先要鎮靜，然后采取合理有效的應急措施，果斷化解或排除險情，切莫驚慌失措，束手無措，延誤排險時機，造成不必要的損失。

8.6 電動吊籃拆裝操作過程中存在發生重大安全事故的危險，因此，必須制定一套有效應急救援預案。

8.7 為了能夠維持吊籃的性能，延長使用壽命，可靠的保障操作人員的安全，操作人員對日常使用的吊籃進行一定的維護、保養。

9 前景展望

采用鋼絲繩抱框架柱或剪力墻的形式進行懸掛搭設吊籃這一方法，解決了特殊屋面無法按照標準方法搭設吊籃的問題。此種方法具有很強的創新性和適用性，且安裝過程能夠實現流程化，安裝拆卸速度較快，靈活性強，可復制程度很高，推廣性強，為同類復雜的半坡屋面結構吊籃搭設提供了借鑒性方法。