鋼結構高空連廊外裝飾懸吊腳手架施工技術研究

唐中輝 張 昱 袁 奇 董祁晉 劉傳雄

1 工程概況及施工重難點分析

1.1 高空連廊工程概況

馬來西亞登嘉樓開啟橋項目由2 座塔樓組成。其中，1A 大樓用于辦公，地上共43 層，建筑總高度為202 m；1B塔樓用作酒店，地上共35 層，建筑總高度為158 m。

為實現綜合商務功能，在兩座塔樓之間設置鋼結構高空連廊，相對標高為93 ～103.5 m。該連廊整體結構為空腹桁架結構，最大高度為10.5 m，最大寬度為9.6 m，跨度為35 m。上部和底部采用鋁塑板，兩側是玻璃幕墻，與塔樓間使用高強螺栓連接（圖1）。

圖1 鋼結構高空連廊立面圖（來源：網絡）

1.2 施工重難點分析

該工程項目的施工重難點包括以下4個方面。一是連廊使用的鋼構件體積和質量大，且距離地面較高，材料運輸和構件組裝難度大，使用塔式起重機無法一次吊裝完成，必須配合其他吊裝方式。二是鋼構件從地面吊裝至連廊施工平臺，整個提升高度較大，存在很多不安全因素，即使采用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術進行施工模擬，也不能完全確保吊裝過程順利[1]。三是該連廊結構內部分為兩層，上層是觀光層，下層是服務層，安裝過程中的對接口較多，增加了施工難度。四是鋼結構的受力計算和沉降觀測是重點，直接關系到施工質量和人員安全。

2 高空連廊外裝飾懸吊腳手架施工方案及技術優勢

2.1 總體施工設計

結合該工程項目的實際情況，擬采用懸吊腳手架施工方案，總體設計如下。第一，在1A 與1B 塔樓之間配置1 臺塔式起重機，負責吊運施工材料。先完成塔樓的主體結構，完成后在與連廊結構對接的部位預埋穿墻螺栓，然后在塔樓外墻上搭設懸吊腳手架。第二，配置1臺履帶式起重機，輔助安裝鋼結構及開啟橋機械系統。第三，在連廊結構的下方設置1 個吊裝平臺。第四現場施工順序是引橋結構施工→安裝胎架→鋼結構拼裝→連廊整體提升。首先，引橋部分施工完成后，施工通道方能貫通；其次，將胎架安裝在吊裝平臺上，依次組裝連廊結構；最后，將提升平臺設在塔樓頂部，選擇合適的液壓裝置，整體優化連廊結構，達到預設高度后進行空中對接，再使用高強螺栓完成固定。

2.2 連廊外裝飾施工方案

連廊外裝飾施工方案包括以下3 項。一是連廊外裝飾是本次施工項目的重難點，先搭設施工平臺，再經懸吊腳手架配合完成。其中，側面采用懸挑架，方便安裝玻璃幕墻，底部采用吊架，方便安裝鋁塑板。二是提升連廊鋼結構時，先在空中預設部位搭設懸挑架，當連廊鋼結構離地后再搭設底部吊架；連廊鋼結構提升至預設部位后，要和兩側塔樓上的外墻腳手架進行對接固定，進而開展外裝飾施工作業。三是連廊結構的內裝修、外裝飾作業穿插進行，外裝飾全部完成后拆除懸挑架和吊架。

2.3 技術優勢

采用懸吊腳手架施工方案的技術優勢如下。第一，搭設懸吊施工平臺，不僅方便屋面和內部結構的施工作業，還有助于安裝玻璃幕墻和鋁塑板，方便涂刷防火涂料，保證施工人員的安全。鋼結構吊裝與開啟橋機械系統安裝，兩者可以同步進行，且連廊結構下方有充足的作業空間，有助于縮短工期。第二，通過合理的工藝組合，如“塔式起重機+履帶式起重機”“塔樓外墻腳手架+吊架+懸挑架”，既能解決鋼結構吊裝問題，又能減少機械設施及配套設施的投入，從而降低施工成本，提高經濟效益。第三，懸吊腳手架能提供穩定的施工平臺，可保護高空作業人員的作業安全；鋼結構的大量使用，減少了砂石、混凝土的用量，有助于減少污染、保護環境，更好地滿足文明施工要求。

3 高空連廊外裝飾懸吊腳手架施工技術要點

3.1 懸挑架搭設

從整個結構看來，懸挑架由“懸挑支撐+下支撐+型鋼橫梁”組成。搭設技術包括以下5 個要點。第一，連廊鋼結構與懸挑支撐的連接采用2 種方式：一是直接使用高強螺栓連接固定；二是焊接，焊點位于連接板上。第二，在支撐橫梁上方鋪設槽鋼，兩者采用點焊連接，焊點位于上翼緣板。第三，懸挑支撐的組裝和連廊結構的組裝同步完成，有利于提高人工與機械的利用率。第四，連廊結構的外立面呈弧形，根據外裝飾需求確定距離外墻的最小尺寸。如果距離外墻尺寸較大，將小橫桿向內延長，并在上部鋪設腳手板；利用懸挑架設置斜爬梯，作為連接上下的通道使用。第五，在整個懸挑架上方使用連墻件與鋼結構外挑構件連接，下部斜撐使用鋼管與小橫桿端頭扣件連接，方便幕墻施工作業。

3.2 卸料平臺搭設

卸料平臺搭設技術要點包括：一是在連廊結構端部組裝卸料平臺，便于裝修裝飾材料轉運；二是為提高卸料平臺的穩固性，使用加強斜支撐，并在支撐上鋪設鋼板與次梁，安裝鋼質護欄；三是卸料平臺處的懸挑架要預先設置斷開點并進行加固處理，避免后續施工中出現碰撞；四是連廊結構、內裝修和外裝飾施工時，根據要求打開外架，通過鋼絲繩卸去荷載，即可正常使用卸料平臺。

3.3 連廊整體提升

連廊鋼結構完成組裝后，使用液壓裝置整體提升，技術要點包括以下5 個方面。第一，采用四點起吊法，提升臂與鋼結構上下弦桿的連接板通過高強螺栓相連。第二，在大樓頂部設置提升平臺，并與預埋螺栓連接，保證提升平臺的穩定性。第三，連廊端部鋼結構的預裝段使用高強螺栓安裝在塔樓外墻上。第四，鋼結構和懸挑架均安裝完成后需進行質量驗收，檢查液壓設備性能是否完好，其他輔助設施是否滿足施工要求。第五，提升操作采用逐級加載法，保證提升過程均勻、緩慢。當連廊與胎架脫離后，調整吊點并靜置12 h；若無異常情況，則繼續加載提升并靜置4 h。

3.4 吊架施工

連廊靜置檢查通過后，使用鋼絲繩將其固定在塔樓主體結構上。吊架搭設的技術要點包括：第一，嚴格控制吊桿的縱向間距，與鋁塑板的寬度保持一致；吊桿拆除后即可安裝鋁塑板，二者緊密施工。第二，吊桿范圍和間距均要滿足設計要求，確保不影響橫向水平桿拆除。第三，施工平臺凈高2 m，吊桿長2.5 m，施工過程中保證平臺不影響鋁塑板安裝及腳手架拆除；第四，吊環材質為圓鋼，直徑16 mm，連接在連廊鋼結構上，盡量減小吊環與吊桿的間距；第五，吊環從縱向鋼管內部穿出，端頭使用扣件鎖緊，吊桿上下使用雙扣件連接[2]。

3.5 水平桿鋪設

水平桿具有縱向、橫向之分，吊架施工完成后先鋪設縱向水平桿，后鋪設橫向水平桿，技術要點如下。首先，鋪設縱向水平桿時，按照從兩邊向中間的順序逐跨、逐層進行鋪設。每1 根縱向水平桿與4 根吊桿相連，在最外側一跨的水平桿上搭建施工平臺，吊桿拆除后即可在此處安裝鋁塑板。其次，縱向水平桿鋪設完成后在其上方鋪設橫向水平桿，橫向水平桿位于兩側時應與4 根縱向水平桿連接，橫向水平桿位于中間時與兩側水平桿至少搭接1 個跨度。另外，在吊架、懸挑架間安裝斜爬梯，作為人員上下的通道。

3.6 高空對接

高空對接的技術要點包括：一是先提升至設計標高，再使用液壓裝置精調，以滿足精準對接要求；二是鋼桁架中的H 型鋼、鋼管等桿件與塔樓預埋的高強螺栓通過法蘭或連接板進行連接；三是連接完成后，檢查連廊下部的主桁架是否固定牢靠，合格后將液壓裝置拆除，連接上部桿件；四是若鋼結構兩端與塔樓間存在空隙，則對空隙進行灌漿處理；五是吊架、懸挑架與塔樓外墻上的腳手架連成一個整體，促使施工平臺和通道貫通；六是以上作業完成后，在懸吊腳手架外圍設置踢腳板，外立面掛上安全網與索網，全面防護施工平臺，以保障下方施工人員的安全[3]。

3.7 腳手架與懸挑架拆除

塔樓外架和連廊懸挑架拆除后，原來的作業平臺轉變為卸料平臺，然后進行連廊頂面、內部結構以及玻璃幕墻的施工，全部完成后拆除卸料平臺。技術要點包括：首先，位于側面的腳手架及位于吊架橫向外側的平臺，拆除后應及時用橫向斜拉桿固定；其次，使用塔式起重機拆除懸挑鋼結構時，由專人進行指揮；最后，若施工時仍需要使用吊架，則應加高兩側護欄。

4 現場施工控制措施

4.1 質量措施

4.1.1 架體監測

懸吊腳手架搭設完成后需監測沉降變形量，主要內容有：一是架體安裝前測量支撐橫梁中間和兩側的標高，并記錄數據；二是搭設過程中，每日抽查支撐橫梁的標高，數量不少于3 個，并記錄數據；三是搭設完成后，每2 天測量1 次標高變化，分析沉降變形趨勢；四是支撐橫梁下降高度超過設計值的2/3 時，及時向技術負責人報告并進行處理[4]。

4.1.2 技術交底

現場施工作業前，設計單位需與施工單位進行探討，做好技術交底，明確設計意圖、相關參數及關鍵工序、重要部位的施工注意事項。結合施工現場環境條件，對施工班組進行技術交底，合理配置人、機、料等資源，確保施工人員嚴格按照圖紙施工，滿足規范標準要求。

4.1.3 聯合驗收

施工前，業主方、施工單位以及監理單位建立聯合管理機制，對整個施工過程進行共同管理、聯合驗收。首先，鋼構件進場前，施工單位上報業主方和監理單位，復核鋼構件的數量與規格，并取樣進行性能檢測，合格后方能進場使用。其次，施工作業中，采用施工班組自查、項目部檢查、監理旁站以及取樣抽查等方式復核施工數據，確保和設計方案一致。最后，每項施工完成后，均要進行三方聯合驗收，確認后才能進入下一道工序。

4.2 安全措施

4.2.1 設置索網

吊架的搭設和拆除均為高空作業，為保障作業人員安全應設置防護索網。索網所用的鋼絲繩，直徑為10 mm，安全網規格為10 cm×10 cm。鋼絲繩固定在塔樓外墻的預埋件上，為防止相鄰鋼絲繩下撓分離，相鄰安全網搭接寬度應不小于1.5 m，最低點的撓度不超過1 m。

4.2.2 搭設安全網

安全網搭設的工藝流程是作業面移交→焊接耳板→鋼絲繩下料加工→逐根懸掛鋼絲繩→樓面上分單元拼裝安全網→安全網就位→綁扎固定鋼絲繩→驗收。相鄰安全網在重力作用下會下垂，導致拼縫部位出現縫隙，因此規定相鄰搭接寬度應不小于1.5 m[5]。

4.2.3 安全監督檢查

施工過程中，安全監督檢查項目包括以下5 項。第一，針對危險性較高的施工方案進行編制論證，并檢查方案編制、審批以及論證等流程是否符合規范。第二，對施工人員進行安全教育培訓，持證上崗；特種作業人員要求證照齊全，實際操作者應與提交的名單一致。第三，定期檢查起重機、液壓裝置、電焊機以及測量設備等機械設備，確保性能正常。第四，加強高空作業管理，檢查安全防護設施是否配置到位，如安全帽、安全繩、護欄、斜爬梯以及焊接平臺等，確保施工作業環境安全。第五，鋼結構焊接作業時做好消防管理工作，嚴格執行動火審批制度，消除火災隱患。

4.3 環保措施

文明施工、保護環境是現場施工管理的要點。本工程施工期間采取的環保措施有以下5 個。第一，由環境衛生管理部門負責整個施工過程的環保工作，嚴格執行國家和地方有關環境保護的法律法規制度，加強控制建筑垃圾污染。第二，保持施工場地整潔，合理布局施工現場并進行分區管理，設置顯眼的標牌和警示牌。第三，對施工作業中可能存在影響公共設施的情況，應進行監測、預防和應對，有效保證公共設施免受損壞。第四，合理配置施工機械，以噪聲小、能耗低的環保型機械為主，將施工產生的噪音控制在允許值內。第五，嚴格控制施工作業時間，避免夜間施工；必須夜間施工時應提前告知周圍居民，并經上級部門批準。

5 結語

鋼結構高空連廊在高層建筑中較為常見，本文結合工程實例詳細介紹了懸吊腳手架施工技術方法，總結了各項控制措施。結果表明，懸吊腳手架能為高空連廊提供安全可靠的施工平臺，具有工藝成熟、效率高、成本低以及質量可控等優點，可在類似工程項目中推廣運用。