全鋼附著式升降腳手架施工技術分析

任 英

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，天津 300000）

0 引言

高層建筑施工過程中，外墻腳手架是保證建筑施工的重要安全防護系統和外墻施工臨時平臺[1]，因此需保證腳手架的整體穩定性和支撐性。目前建筑外墻常常存在不規則形狀[2]，傳統的腳手架體系已無法滿足需求[3]。因此，需研究安全性更佳、施工效率更快、能滿足工程調整的腳手架。全鋼附著式腳手架具有更佳的穩定性[4]和更高的施工效率[5]。本文以海韻小區（南區）項目建筑工程為例，介紹了全鋼附著式升降腳手架施工技術及其應用效果，為同類工程施工提供參考。

1 工程概況及腳手架選型

以海韻小區（南區）項目建筑工程為例，研究全鋼附著式升降腳手架施工技術。該工程1#樓西單元11層，1#樓東單元18 層；4#、5#、6#樓18 層；層高為2.9m，現澆剪力墻結構。建筑主體施工時外立面的防護是重中之重，因此，腳手架的選擇至關重要。

對該工程的施工方案進行研究發現，傳統的腳手架無法滿足該工程的外立面作業防護需求[6]，且其拆裝過程中也較為繁瑣，綜合考慮后該工程擬采用JSPJ-02型全鋼附著式升降腳手架，架子防護4.5個樓層高，7步腳手板，爬架用于主體結構施工，所有樓均從1 層頂開始組裝，1#樓西單元提升至11 層，1#樓東單元提升至18 層；4#、5#、6#樓提升至18 層。JSPJ-02 型全鋼腳手架采用全鋼設計，具有較好的耐沖擊性[7]，腳手架主要工藝參數見表1。

表1 JSPJ-02型組裝式全鋼爬架產品主要工藝參數

2 全鋼附著式升降腳手架施工要點

2.1 施工方案設計

結合工程需求，設計JSPJ-02型全鋼附著式升降腳手架施工方案，架體設計全高14m，主框架導軌高度12m，設置7步腳手板，間距為2m，底部腳手板密封。全鋼附著式升降腳手架屬于外腳手架的延伸和發展，其主要由導向輪、定位器、附墻支座等多個部分組成，架體結構如圖1所示。

圖1 全鋼附著式升降腳手架系統結構

2.2 施工材料選擇

全鋼附著式升降腳手架是由多個部分組成，包含腳手板、方管立桿、主框架連接件、導軌、鋼板網等，在材料選擇時，需結合工程實際情況完成。該工程的腳手架施工材料選擇如下：

（1）采用矩形管60×40×3（立桿）、方管40×40×3（斜撐、頂部橫撐、斜弦桿）、方管20×20×1.2（網板框架）,外觀應無裂痕、彎曲、壓扁和嚴重銹蝕現象，其材質應符合國標《碳素結構鋼》A3號鋼的技術條件。

（2）桿件要求無裂縫，變形、螺栓無滑絲、機械性能良好。

（3）按照《碳素結構鋼》中Q235A鋼的規定標準，選擇樓板、挑梁和樓板吊點左、右弦的8#槽鋼，對其外觀進行檢驗后，確保其不存在裂痕、彎曲、壓扁和嚴重銹蝕現象。

（4）導軌是實現升降的主要的組成部分，其選擇防傾覆6.3#導軌，并對其外觀進行檢驗，保證不存在彎曲、壓扁以及嚴重銹蝕等現象，需滿足符合國標《碳素結構鋼》的相關標準。

（5）架體材料選擇時，結合系底部密封需求，選擇Q235A 鋼材，需對其強度進行檢測，符合《鋼結構設計規范》中A級材質規定。

（6）鋼板沖孔網是腳手架搭設的主要材料，為保證材料性能，選擇于Q235 鋼材；保證其相關技術符合安全防護網的相關規定。

除上述標準外，所有使用材料在進入施工場地前，均需進行材料質量檢驗。

2.3 施工工藝流程及控制要點

完成架體材料選擇和質量檢驗后進行腳手架拼裝施工，施工流程如圖2所示。

圖2 全鋼附著式升降腳手架施工流程

（1）材料進場。完成進場質量檢驗后的施工材料需按照施工順序和施工需求分次進入施工場地，以保證施工場地的安全。

（2）確定腳手架的施工設備。由于該工程腳手架采用吊裝方式施工，因此，在施工過程中需保證升降腳手架防護均超出結構面1.2m以上。

（3）預埋施工。完成設備選擇后進行腳手架拼裝，預埋作為腳手架拼裝的重要步驟，直接決定腳手架安裝位置的合理性。

在進行預埋時，全鋼型附著式升降腳手架為中心吊點，即附墻支座與提升掛座為分離式。提升掛座在設計時有位于附墻支座左邊及右邊兩種形式，但兩支座的間距必須保證在330mm。剪力墻位置預埋孔應保證水平尺寸與垂直尺寸為樓板往下200mm/360mm 為宜，水平間距330mm 預埋1 個孔，用于提升吊點，當個別位置存在與框架梁相平的下翻檐時，可根據實際情況下移作適當調整。預埋時應根據現場實際情況，在不影響安裝支座的情況下盡量將預埋孔上移。距空調板50mm 預留一個孔，距空調板1100mm 預留第二個孔，預埋孔水平與垂直尺寸都應保證，框架梁處預埋管應綁扎牢固，防止因震動移位。

（4）找平架搭設。用于支承附著式升降腳手架的找平架，以其原有的雙排外腳手架為基礎進行施工，在施工過程中，每間隔3m 進行一次硬拉接處理，同時控制找平架的施工高度，使其不可超過水平支承桁架標高下方1m。

（5）架體單元組裝。架體單元組裝從結構轉角處端部開始，先在地面將架體單元組裝好，然后完成外防護網、水平桁架及扶手架連接，完成全鋼附著式升降腳手架拼裝，拼裝后腳手架外立面情況如圖3所示。

圖3 拼裝后腳手架外立面

3 安全性能及應用效果分析

3.1 安全性能計算

完成全鋼附著式升降腳手架施工后，需進行施工安全性能計算，以《建筑施工用附著式升降作業安全防護平臺》（JG/T 546-2019）、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ 130-2011）為依據，計算腳手架施工后的抗彎強度σ以及抗剪強度ξ，計算公式為：

式中：Mmax——最大彎矩；

w——毛面模量；

A——截面面積；

Vmax——最大軸向力。

3.2 應用效果驗證

為驗證全鋼附著式升降腳手架的應用效果，測試腳手架在不同大小風荷載作用下的抗彎強度σ，根據公式（1）進行計算，并將測試計算結果和相關標準進行對比，如表2所示。

表2 不同大小風荷載下腳手架抗彎強度測試結果

由表2可以看出，腳手架在不同大小風荷載的作用下抗彎強度結果均在205N/mm2以內，滿足施工規范要求。為進一步驗證施工效果，測試腳手架在不同大小軸向力作用下的抗剪強度ξ，根據公式（2）進行計算，并將測試結果和相關標準進行對比，如圖4所示。

圖4 腳手架在不同大小軸向力作用下抗剪強度

由圖4可以看出，腳手架在不同大小風荷載的作用下其抗剪強度結果均在120N/mm2以內，滿足施工規范要求。

4 結束語

綜上所述，在海韻小區（南區）項目建筑工程中，我們根據設計方案和施工需求，采用了全鋼附著式升降腳手架進行外墻施工及防護。完成施工材料的選擇和質量檢驗后，按照施工流程完成腳手架施工，并對其抗彎強度及抗剪強度進行測試。測試結果顯示：腳手架在不同大小風荷載的作用下，抗彎強度均在205N/mm2以內；抗剪強度均在120N/mm2以內，滿足施工標準。全鋼附著式腳手架則具有更佳的穩定性和更高的施工效率，可為同類工程施工提供參考。