脚手架在超高层建筑中的应用.pdf

161820238BuildingConstructionFORMWORK&SCAFFOLD架脚手模板脚手架在超高层建筑中的应用许泰来上海建工一建集团有限公司上海200120摘要：对超高层建筑的悬挑及搁置主梁作业脚手架施工技术进行了介绍。结合实际情况对方案设计和可行性进行了分析，对各脚手架支座节点构造做法进行了优化，确保了脚手架搭设对后续施工的影响，在现场得到良好应用，所总结的经验可供类似工程参考。关键词：超高层建筑；脚手架；悬挑；搁置主梁中图分类号：TU732文献标志码：A文章编号：10 0 4-10 0 1(2 0 2 3)0 8-16 18-0 3DOl:10.14144/ki.jzsg.2023.08.035Applicationof ScaffoldingoerHigh-riseBuildingsXU TailaiShanghai Construction No.1(Group)Co.,Ltd.,Shanghai 200120,ChinaAbstract:The construction technology of scaffolding for overhanging and main beam shelving operations in super high-rise buildings is introduced.Based on the actual situation,the design and feasibility of the scheme is analyzed,and theconstruction methods of each scaffolding support node are optimized to ensure that the scaffold erection has no impacton the subsequent construction,and has been well applied in the field.The experience summarized can be used as areference forsimilarprojects.Keywords:super high-rise buildings;scaffolding;overhanging;main beam shelving随着时代发展和科学技术的不断进步，超高层建筑在人们的生活中层出不穷。超高层建筑主要有框架结构、钢结构、剪力墙和框架核心筒等结构形式，根据其功能性要求及地理位置的不同而多种多样，从侧面也推动了现代建筑技术的不断进步迭代。其中框架核心筒结构形式的超高层建筑一般采用提升式施工平台对核心筒结构先行施工，并在外围设置好埋件并跟进后续外框结构的施工。但在施工过程中，因某些原因，提升式施工平台需要提前拆除，由此会对后续核心筒施工产生诸多影响，一般需在相关部位设置作业脚手架以满足后续施工-4。本文通过对超高层作业脚手架工程的研究，对其构造和施工应用作一些探讨，以期达到抛砖引玉的效果。1工程概况黄浦区淮海中路街道12 3、12 4街坊（含东台路地下）建设项目位于上海市新天地商业区，作为商办一体化现代综合体项目，旨在打造黄浦区太平桥这个城市新地标。作者简介：许泰来（19 8 9 一），男，本科，工程师。通信地址：上海市浦东新区福山路3 3 号2 5 2 7 层(200120)。电子邮箱：3 13 5 45 0 5 0 收稿日期：2 0 2 3-0 4-13项目主要由1栋超高层办公楼（T1塔楼，49 层，建筑高度2 5 0 m）、1栋高层办公楼（T2塔楼，19 层，建筑高度100m）、2 栋商业楼（P1、P2 商业，4层，建筑高度2 4m）以及1个地下4层的整体地库组成。地块红线内包含比乐中学与章太炎故居保护建筑的平移保留，项目总占地面积约3.6万m，总建筑面积约3 5 万m。其中T1塔楼结构体系为框架-核心筒混合结构，标准层高4.5 0 m，单层面积约2 10 0 m，核心筒外包尺寸21.60m19.85m，其采用液压提升钢平台配套施工，筒内设有爬升式塔吊及直达钢平台的施工电梯等垂直运输设备（图1）。在结构施工后期，因业主方要求49 层使用功能变化，原办公区域及强弱电间变更为风机及水景机房，导致该层结构修改，与核心筒相接的部分外框钢结构修改为钢筋混凝土梁板，对于先行施工的核心筒来说，增加了大量悬挑钢筋混凝土结构。结合现场实际情况，钢平台下挂架距剪力墙仅3 0 0 mm，若预留钢筋锚固会导致后续钢平台无法提升；若在墙内预留钢筋接驳器，不但增加开凿的工作量，开凿期间下方结构无法施工，还有碎块掉落导致溅射至井道及楼层外的安全风险，且根据相关的工程经验，此种方法无法很好地控制施工质量。故需提前拆除钢平台，待外框结构与核心筒结构施工同步后，搭设作业脚手架服务于后续48、49 框的核心筒结构施工。建筑施工第45 卷第8 期1619许泰来：脚手架在超高层建筑中的应用简内大跨度搁筒内悬挑及搁置置主梁脚手架主梁共用脚手架筒外落地脚手架筒内悬挑脚手架图1核心筒作业脚手架布置2脚手架方案选择新增的作业脚手架主要服务于48 框（层高6.0 0 m）、49框（层高4.6 5 m）的核心筒施工，待核心筒钢平台拆除，外框钢结构跟进施工至47 框后搭设架体。根据工程经验，脚手架高度仅设置2 3 层，架体上传递至支座的使用荷载较小；核心筒的中、高区电梯厅因布置爬升式塔吊及上钢平台的施工电梯等垂直运输设施仅施工了个别梁板，筒内结构空洞区域较大；考虑核心筒的形状、洞口留设情况并结合现场施工条件，采用钢管扣件脚手架各形式组合搭设，主要形式包括落地脚手架、悬挑脚手架、悬挑及搁置主梁共用脚手架和局部大跨度搁置主梁脚手架。其中：1）核心筒外围布置落地脚手架，落于外框结构48 层楼板上，搭设总高度12.15 m。2）核心筒内局部布置悬挑脚手架及搁置主梁脚手架，工字钢支座设置于47 层楼板上，搭设总高度16.6 5 m。3）核心筒内个别布置大跨度搁置主梁脚手架（跨度9.75m），工字钢支座设置于剪力墙48 层的预留凹槽内，搭设总高度12.15 m。3脚手架整体构造方案3.1脚手架体构造本次结构施工位于高逾2 10 m的高空，若采用纵距模数固定的盘扣式脚手架，会导致立杆与结构之间的空隙过大，不利于防止高空坠物及确保人员施工安全，故整体采用钢管扣件式双排脚手架搭设，立杆采用单立杆，杆件规格选用e48.3mm3.6mm钢管。杆件纵距1.8 m、横距0.9m、步距1.8 m，内侧立杆中心距墙面0.3 m，连墙件2 步2跨设置，外立面沿全高度设置倾角45 6 0 的连续剪刀撑。立杆顶端高出结构边顶面1.5 m。每步均满铺脚手板，采用扎丝与水平杆可靠固定，每3 步设置挡脚板。3.2悬挑脚手架、悬挑及搁置主梁脚手架共用支座构造悬挑及搁置主梁由于梁截面较大，放置于楼面上时会影响剪力墙底部的模板搭设，产生的漏浆甚至爆模，影响结构质量及施工安全。为不影响48 框剪力墙施工，考虑对47框剪力墙底部预留洞，工字钢穿插其中。选用18 工字钢作为架体主梁支座，悬臂部分1.3 0 m，置于结构上的锚固部分1.7 0 m。为尽可能减少剪力墙留洞，其间距设置为3.6 0 m。部分悬挑与搁置主梁共同应用的支座架设于电梯井道上，其锚固段最长3.7 5 m；锚固段采用U形螺栓固定，采用双螺母将U形螺栓与压板进行固定，螺杆露出螺母不应少于3 扣；穿墙处采用木楔紧固，次梁采用16 a槽钢，与主梁焊接牢固，并在立杆部位设置好限位钢筋。3.3大跨度搁置主梁支座构造大跨度搁置主梁的梁截面更大，放置于楼面上时同样会影响剪力墙底部的模板搭设，与18 工字钢不同，大跨度主梁质量较大，吊装几乎纯靠起重机械进行，人工仅进行辅助，为了简化安装又不影响48 框剪力墙施工，考虑对48 层的相应剪力墙部位预留凹槽，主梁吊运至核心筒上方后，直接下放搁置在凹槽内，并将该凹槽节点浇实混凝土，固定节点。主梁采用3 0 a工字钢，间距0.9 0 m，跨度9.7 5 m，主梁上设置限位钢筋，立杆直接坐落在主梁上。剪力墙于楼层面下留设3 5 0 mm200mm200mm凹槽，工字钢两端伸出2 0 0 mm直接架设在凹槽内。3.4脚手架体相关验算架体自身杆件（抗弯及挠度、扣件抗滑移、立杆稳定性、连墙件承载力），支座主梁、连梁（抗弯、抗剪、挠度）等验算均满足设计规范要求，本文不再赘述。4施工工艺4.1总体搭设流程U形螺栓预埋、剪力墙底预留洞及墙顶凹槽留设工字钢吊运、定位安装槽钢连梁定位焊接限位钢筋焊接立杆、水平杆、扫地杆架设上部架体、连墙件、剪刀撑设置一安全网、挡脚板设置底部硬隔离封闭4.2施工要点4.2.1搭设要点1）工字钢平面定位时，需配合结构图研究，避开剪力墙中暗柱、劲性柱等关键部位，避免影响其钢筋或钢骨的施工。2）3 0 a 工字钢吊装前需放样避开立杆部位设置吊耳，采用塔吊吊装至剪力墙留设的凹槽内。其余工字钢及槽钢成捆吊运至楼层上安排工人安装。3）预留凹槽两端必须在同一标高上，底部必须平整、坚实、无浮渣，尽可能与搁置的主梁贴合，减少浇筑混凝土后的空隙，若发现凹槽不达要求的，必须修凿后再吊装162020238BuildingConstruction许泰来：脚手架在超高层建筑中的应用主梁。4）工字钢安装时，U形螺栓及剪力墙洞口必须设置木楔楔紧，并在放样立杆位置设置高10 0 mm的e20mm限位钢筋。若工字钢因自身弯曲或结构高低导致互相存在高差时，应焊接加设钢板垫片，确保槽钢连梁贯通坐实于工字钢上。5）18 工字钢上设置槽钢连梁，工字钢间距为立杆纵距的2 倍，立杆应对齐工字钢间距模数设置，避免两者交错布置，减少槽钢连梁上的立杆及作用力。6）在楼板浇筑混凝土前，必须对照图纸巡查，确保U形螺栓预埋无遗漏，楼板混凝土完成后，若有螺栓高度不足，则采用双面焊5 d（d 为螺栓直径）接长；若螺栓外露过短、被破坏或割除，则需在附近位置的楼板打孔，设置倒U形螺栓固定工字钢。7）连墙件2 步2 跨设置，采用膨胀螺栓拉结形式，若遇结构门洞可采用钢管抱箍形式，其优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置。连墙件从底层第1步纵向水平杆处开始连接架体，确保架体稳定性。由于筒内架体有高低跨，低跨部分搭设及拆除时为开口脚手架，在端部立面上每隔4m增设连墙件增加整体稳定性。最上层连墙件以上的脚手架架体竖向悬臂高度不超过2 个步距。8）架体搭设时需配合施工进度逐层逐排搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上2 步，剪刀撑同步搭设，过程中每搭设完成1步架体，需校正杆件水平、垂直度、纵横距及步距等关键参数，严禁不同规格的钢管材料混用。9）架体底部及外侧隔离防护：核心筒内架体整体位于47 层，底部净空约2 10 m，架体底部必须设置七夹板硬隔离，将作业层与下方空间有效分隔，消除安全隐患。脚手架外侧必须用密目安全网围挡并兜过架体底部，架体底部必须加设小眼网。10）在验收架体时，要特别注意检查扣件的紧固程度，螺栓拧紧扭力矩控制在40 6 0 Nm之间。4.2.2使用要点1）使用过程中安排专人进行日常和定期的全面检查和整修，检查包括底座是否有松动、杆件是否被破坏、立杆是否悬空、扣件是否松动、架体的垂直度是否有偏差，是否超载等。2）在使用过程中，为保证安全，同时作业层数1层，施工均布荷载标准值不得超过3 kN/m。严禁为了施工便利或其他因素而拆除架体构件、拉结及安全防护配件等违规操作。3）在作业脚手架上进行动火作业时，应配备接火盆做好防火措施，并设专人监护。4）架体在使用过程中若出现一般安全隐患时，现场及时排除；当出现可能危及人身安全的重大隐患时，立即停止作业，撤离施工人员，并安排相关专业人员鉴定处理。5）架体超过1个月停用或遇大雨（雪）、六级（含）以上大风等恶劣天气后，应逐步排查，特别是暴雨过后，需要重点排查钢管的锈蚀程度以及扣件的松紧程度，排查无误，符合要求后可继续使用。4.2.3拆除要点1）拆除前全面检查其杆件变形、扣件连接、连墙件等是否符合构造要求，加固松动部位，并清理架体上的工具、杂物及垃圾等障碍，拆卸时下方井道设置警戒区，防止其他作业人员入内，架体拆除完毕后才能进入下方井道施工。2）拆除架体时，安排专人统一指挥，按照“后搭先拆，先搭后拆”的原则，由上而下逐层进行拆除，严禁单立面集中拆除。操作人员不得上下同时开展拆除作业，做到一步一清，一杆一清，不得将拆除下来的材料大量堆在架体上。3）连墙件随脚手架逐层拆除；悬挑及搁置工字钢支座撬松木楔后，从预留洞中抽出，并修补洞口。拆除大跨度工字钢时，操作人员站在相邻架体上割断两端后利用核心筒内塔吊直接吊出。4）拆下的钢管、扣件等材料及时传递至楼层内，并分类堆放，采用施工电梯运至地面，严禁抛掷拆下的材料及构配件。工字钢及槽钢必须等待上部脚手架体全部拆除后，方可拆除。5结语随着我国建筑行业的蓬勃发展，脚手架的工艺水准也在不断改进提升，其应用非常广泛，在施工中起到了举足轻重的作用。科学合理地使用脚手架施工技术，在设计方面不断优化改进，提供有针对性的相关措施，根据工程特点选用合适的架体形式及构件进行搭设，在施工方面加强监督管理，严格执行标准、规范，确保脚手架按方案实施并做好验收工作，既能有效提升脚手架的可靠性，又使其能够应对多数特殊工况，让其发挥出在安全、工期、施工简易程度及经济性方面所具备的独特优势。参考文献1】宋自杰.整体提升脚手架在复杂外立面超高层建筑施工中的应用.建筑施工,2 0 2 2,44(12):2 9 48-2 9 5 1.2 胡瑛颖.超高层建筑附着式升降脚手架的应用技术 J.建设科技，2023(3):95-97.3】马世轩，刘伟民，齐玉锋.不规则外立面超高层建筑的附着式脚手架施工技术研究 J.工程建设与设计,2 0 2 2(2 0):17 1-17 3.4】程铭，胡平.浅析超高层附着式升降脚手架施工的安全技术要点 J.建筑安全,2 0 2 2,3 7(12):12-15.