高處作業吊籃非標搭設施工技術研究

宋磊, 彭冉, 黎引, 李虹慧

[摘要]通過案例對非標準搭設的高處作業吊籃的技術進行研究，為施工提供更多的技術保障，以此來保證懸空作業人員的安全和生命，同時使高處作業吊籃的應用得到進一步的發展。

[關鍵詞]建筑施工安全; 腳手架; 高處作業吊籃; 非常規搭設

[中國分類號]TH211+.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]B

0引言

目前工程中吊籃主要用于建筑物外立面施工等作業，如抹灰、粘貼外墻磚、安裝幕墻、涂刷外墻涂料等，特別是在外墻貼磚、幕墻安裝的施工過程中，由于建筑造型的特殊和有些項目根本就無法搭設外架等原因無法正常施工，這時選擇吊籃，就更能體現其操作靈活，移位容易、方便實用、安全可靠、作業效率高、占地面積小、適合各種復雜施工環境的特點。而保證安全是吊籃的最大的要點。現結合具體項目介紹非標準式安裝吊籃的安全控制。

1工程概況

成都廣安生物醫藥協作研發產業基地項目一期3號地塊工程項目位于天府新區生物城板塊，地塊位于生物城中路南側，岐黃一路東側。建設用地面積約1.86萬m2，總建筑面積72 037.81 m2。其中3-1#樓及3-2#樓為共計12層，幕墻安裝高度61.55 m，屋面結構高度55.55 m；3-3#樓共計4層，幕墻安裝高度20.2 m，屋面結構高度15.10 m；3-4#樓共計10層，幕墻安裝高度43.6 m，屋面結構高度38.45 m。外裝飾為玻璃幕墻，采用屋面層搭設吊籃機構進行施工。

2技術體系及特點

目前市場上常見的吊籃有ZLP（D）500、ZLP（D）630、ZLP（D）800型號，ZLP630型吊籃是通過架設于建筑物頂部的懸掛機構，用鋼絲繩沿建筑物立面懸掛著依靠電機驅動的懸吊平臺，可進行上下移動的一種載人高空作業設備，用于進行高處施工作業，屬于常設型吊籃。由于本工程幕墻安裝高于屋面結構層最大高度6 m，需搭設腳手架配合，需將吊懸掛機構提高（高于幕墻最大高度300 mm），此搭設方式參照相關規范中規定，屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程（圖1、圖2）。

3支撐架搭設

吊籃支撐架技術參數與荷載見表1、表2、圖3。

3.1工藝流程

屋面層施工完畢—架體材料準備—測量放線—鋪設墊板—支撐架搭設—架體驗收—腳手板鋪設—驗收—吊籃機構組裝—試運行—驗收合格，交付使用。

3.2施工方法

3.2.1基礎處理

本工程支撐架位于各棟屋面層搭設，基礎均為混凝土樓板，厚度為120 mm。支撐架搭設時立桿底部鋪設墊板。

3.2.2架體搭設

（1）立桿各步接頭必須采用對接扣件連接，立桿與大橫桿采用直角扣件連接。接頭交錯布置，2個相鄰立柱接頭避免出現在同步同跨內，并且在高度方向至少錯開50 cm；各接頭中心距主節點的距離不大于步距的1/3。

（2）腳手架必須設置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應采用直角扣件固定在距鋼管底端不大于200 mm 處的立桿上。橫向掃地桿應采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。

（3）水平桿的搭設。在立桿底部距地面200 mm高處，沿縱橫水平方向應按縱下橫上的順序設置掃地桿。在立桿頂部可調托座托板下皮往下650 mm的范圍內設置頂部水平拉桿。掃地桿與頂部水平拉桿之間的間距，在滿足水平拉桿步距1 m的條件下，進行重新分配確定步距后，在每一步距處沿縱橫向各設置一道水平拉桿，梁板支撐架頂層2個步距水平拉桿按1.0 m設置。

（4）支撐架采用扣件式鋼管腳手架和可調頂托搭設，主梁采用48.3×3.6 mm雙鋼管，次梁采用50 mm×50 mm×2.5 mm方鋼管，間距300 mm，上部機構區域鋪4 000 mm×200 mm×50 mm木腳手板，木腳手板在兩端用鍍鋅鋼絲箍繞2～3圈與支撐架體固定。

（5）剪刀撐的搭設。根據GB 51210-2016《建筑施工腳手架安全技術統一標準》，本工程1#、2#、4#樓屋面支撐架最大搭設高度為7 m，立桿縱橫向間距小于0.9 m屬安全等級為Ⅰ級的支撐腳手架，剪刀撐采用加強型，在架體外側周邊及內部縱、橫向每5跨，應由底至頂設置連續豎向剪刀撐。

（6）水平安全兜網采用大眼網，支撐架中間距地4 m處設置一道。安全兜網要求全面覆蓋整個架體，不可漏鋪。在該平面的水平安全兜網鋪設完成以后，方可進行上部架體的搭設施工。

3.2.3與結構拉結

本工程框架結構跨度大，支撐架搭設較高，為保證架體的整體穩定性，架體與結構采用箍柱式進行可靠拉結，在每根柱子處的抱柱連墻件設置兩處。

單桿箍柱式：單根適長鋼管緊貼結構的柱子，用3根短鋼管將其固定于柱側（圖4）。

4設計控制要點

4.1設計要點

（1）懸掛機構架支腿設在建筑物上的，其結構應能滿足承載力要求。

（2）吊籃懸掛機構的抗傾覆力矩與傾覆力矩的比值不得小于3。

4.2主要性能參數

額定載重量：630 kg。

限定使用載重量：400 kg。

升降速度：9～11 m/min。

吊籃平臺尺寸：5 m×0.76 m×1.1 m（長×寬×高）。

吊籃上部支架長度：6 m。

懸掛梁前端懸挑長度1.5 m，后支架長度4.2 m。

吊籃平臺質量：440 kg。

上部懸掛機構質量：450 kg。

配重質量：不低于1 000 kg。

鋼絲繩：4×31IWS+FC-8.3，破斷拉力大于53 kN。

安全系數K選取 9。

4.3吊籃支撐懸掛機構前支架集中載荷計算

吊籃動力鋼絲繩所承受荷載：

（1）豎向荷載標準值應按下式計算：Q1=（GK+QK）/2。

式中：Q1為吊籃動力鋼絲繩豎向荷載標準值（kN）;GK為吊籃及鋼絲繩自重標準值（kN）;QK為施工活荷載標準值（kN）。

吊籃鋼絲繩自重：2×60×0.26=31.2 kg=0.312 kN（鋼絲繩每1 m自重0.26 kg）。

施工活荷載標準值取值：1 kN。

Q1=（0.312+1）/2=0.656 kN

（2）作用于吊籃上的水平荷載可只考慮風荷載，由2根鋼絲繩各負擔1/2，水平風荷載標準值：Q2=QWK/2。

式中：Q2為吊籃動力鋼絲繩水平荷載標準值kN；QWK為水平風荷載標準值kN；Q2=1.505/2=0.7525 kN。

（3）動力鋼絲繩所受拉力：QD=K（Q21+Q22）

式中：QD為動力鋼絲繩所受拉力的施工核算值kN；K為安全系數，選取9。

QD=9（0.6562+0.75252）=8.98 kN

（4）支承懸掛機構前支架集中荷載：ND=QD（1+L1/L2）+GD。

式中：QD為吊籃動力鋼絲繩所受拉力的施工核算值；GD為懸掛梁自重175Kg = 1.7kN；L1為懸掛梁前支架支撐點至吊籃吊點的長度（1.5 m）；L2為懸掛梁前支架支撐點至后支架支撐點的長度（4.2 m）；ND為8.98（1+1.5/4.2）+1.7=13.887 kN。

4.4抗傾覆安全系數

K=G·b/F·α≥3

K=1000×4.2/（428+31.2+

450+75.25）×1.5=6.4≥3

式中：K為抗傾覆安全系數；G為配重、插桿、后支架的質量（kg）；F為懸吊平臺、提升機、電氣控制系統、鋼絲繩、額定載重量、風壓值等重量總和（kg）；a為前梁伸出部分長度（m）；b為配重點到前支點的距離（m）。

5施工控制要點

（1）由于吊籃機構高于屋面層結構標高6 m，屬于高空作業，吊籃機構下部支架搭設及機構的組裝作業人員必須經過項目部安全及技術部的交底和專業的操作培訓。

（2）作業人員必須按照規定配戴安全防護用具，安全繩得應單獨固定，不得與待組裝的機構等構件相連。

（3）項目管理人員應每天組織吊籃操作人員對吊籃進行日常檢查，并按實填寫檢查表。

（4）檢查平臺及懸掛支架各連接件、螺栓是否齊全牢固可靠， 提升機與平臺連接是否牢固。

（5）吊籃懸掛機構前支架與結構預埋鋼板進行焊接。

（6）吊籃支撐架嚴格參照方案要求與框架柱進行抱柱加固。

（7）剪刀撐隨架體同步搭設，嚴格按照方案要求設置水平及豎向剪刀撐。

（8）在吊籃上進行電氣焊作業時。①正確佩戴絕緣手套、穿絕緣鞋、使用防護面罩。②易燃易爆等物品嚴禁放置在吊籃內。③作業人員應配備輔助工具收納袋，防止掉落傷人，嚴禁將工具隨意置于平臺內。④高空焊接作業時。設置專用接火盆或擋板，作業下方將易燃品清理干凈，安排專人看火，防止焊渣掉落引起火災等事故。

（9）吊籃在使用過程中，其下方不能有其它任何施工作業，并劃分警戒區。

（10）吊籃嚴禁從一層向另一層運送人員。

（11）吊籃嚴禁懸吊在起重機上的平臺。

（12）吊籃獨立配置一根鋼絲繩作為生命繩，固定在屋面的建筑物結構上，從而保證上吊籃操作人員的安全。

（13）作業完畢后，吊籃應降至地面停放，采用鋼絲繩將吊籃連成整體，與就近結構進行鎖結固定。

（14）懸吊平臺上操作人員嚴禁超過2人。

6常見問題的解決和改進

6.1支撐腳手架整體穩定性無法保證

架體搭設于屋頂層，考慮其風荷載等因素影響，增加架體與主體結構拉結，采用4根鋼管進行抱柱，水平向以框架柱為單位，每根均設置，豎向每間隔2 m與結構可靠拉結。

6.2支撐懸掛機構前支架的集中載荷大于花架梁設計承載

花架梁原設計截面尺寸300 mm×800 mm，跨度8.4 m，承受荷載標準值為10 kN，根據計算支承懸掛機構前支架集中荷載為13.887 kN，原花架梁設計載荷無法滿足吊籃安裝要求；方案采取鋼管支撐架進行回頂，支撐架的集中力按6.4 kN計算，由支撐架及結構框架梁共同承受吊籃支承懸掛機構前支架集中荷載（13.887 kN） 10+6.4=16.4 kN＞13.887 kN，經回頂后，滿足承載力要求。

6.3吊籃前支架處支點面積小，容易產生位移

吊機構整體提升至花架梁處標高，前支架只能置于花架梁頂面，且花架梁截面寬度僅為300 mm，當相鄰2臺吊籃交界處，2臺前支架支腿存在重疊現象，此處根據吊籃排版，確定每臺吊籃前支腿位置，后置鋼埋板，將支腿落于埋板面，焊接U型圓鋼進行固定（圖5、圖6）。

6.4機構后支架無固定措施

機構置于支撐架上時，相較于地面穩定性較差，方案采取將木腳手板墊于機構下方，上部鋼管拉結，增加其穩定性（圖7）。

7工程應用情況

本項目由2棟12層、1棟10層及一棟4層組成，3棟樓存在幕墻設計高度高于屋面層，在高處作業吊籃方案設計時綜合考慮安全性和經濟性，支撐腳手架在滿足承載力要求的情況下，最大限度調整立桿及水平桿間距，減少其作業量，避免措施費的增加，實際應用中的常見問題在方案設計時都充分考慮并制定了解決措施。項目于2021年5月開始施工，大部分吊籃已安裝完成（圖8、圖9）。

8結束語

隨著建筑行業的發展，社會的進步，人們對于安全管理的要求也在不斷提高，雖然有各式各樣的操作工具可參照說明書、圖集規范等供人們使用，但由于建筑行業的高速發展，人們對于美的追求也在不斷提高，設計的多樣化，還是有很多情況不能按照標準進行使用，從而形成未知的安全隱患，因而項目還需根據自身實際情況從安全可靠、技術進步、成本節約、適用性等方面考慮進行方案設計并嚴格按照相關要求組織專家進行論證，從而保證方案能夠安全的組織實施。

參考文獻

［1］高處作業吊籃： GB/T19155-2017［S］.北京：中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準管理化委員會，2017.

［2］建筑施工工具式腳手架安全技術規范： JGJ202-2010［S］.北京：中華人民共和國住房和城鄉建設部，2010.

［3］高處作業吊籃安裝、拆卸、使用技術規程： JB/T 11699-2013［S］.北京：中華人民共和國工業和信息化部，2013.