上海某机场航站楼高空悬挂移动脚手架施工技术_secret.doc

上海某机场航站楼高空悬挂移动脚手架施工技术上海*机场航站区主楼和登机长廊125万fn2的金属扣板吊顶装饰工程，若采用传统满堂脚手架不仅施工困难，而且存在安全隐患、成本高、影响工期、两侧向外倾斜部位的吊顶难以实施等难点。为此，设计了空中桥式悬挂移动脚手架代替满堂脚手架，并成功应用于主楼和登机长廊大面积的吊顶施工，取得了总工期顺利提前、节省成本的良好效果。空中桥式悬挂移动脚手架已申报科技成果国家专利。1工程概况上海*机场航站区由登机长廊、连接廊、侯机主楼、楼前高架、交通中心等组成。其中登机长廊，主楼屋顶采用钢结构，主楼钢屋架为三跨连续大跨度的空间曲线结构，三跨连续宽度达2176m，长廊钢屋架长达1400ill，宽度达41m。根据设计要求，主楼与长廊的钢屋顶采用金属扣板吊顶施工，金属扣板几乎要布满屋顶所有角落.。2金属扣板吊顶施工的难点对于像主楼和登机长廊这样的大跨度钢结构屋顶在国内实为罕见，若用传统的满堂脚手架进行金属扣板吊顶施工难度较大。21屋顶较高，扣板装饰面积较大，成本高较高屋顶必然要求采用相应高度的脚手架，若采用传统的满堂脚手架，高度越高必然要求其底面面积越大，否则会失稳。这样大面积和较高高度的脚手架必然会给施工中安全生产带来不小的隐患。同时由于扣板装饰面较大(主楼和长廊面积125万m2)，为了不影响施工进度，顶部的施工面得以展开，满堂脚手的数量会相当大，需要数万吨脚手管及扣件，脚手的租赁、运输、存储和人工等费用将相当高昂。22主楼、长廊内部结构的影响主楼屋架的两边有长支撑与底面支座相连，屋架的中部是由钢棒组成的桁架，钢屋架两侧的玻璃幕墙是由底部往上向外倾斜。若采用传统的满堂脚手架，其位置移动必然受到两侧支撑与屋架中部钢棒桁架影响，如果拆卸之后，在下一个位置重新组装，其工作量很大；由于幕墙是向外倾斜的，而满堂脚手通常是底宽上窄，这样屋顶两侧向外倾斜边缘的金属扣板不可能被装上。23立体交叉施工的要求装饰施工中，为了节省工期，除了需要安装屋顶扣板外，下部地面和柱都要进行相应的施工，大面积的满堂脚手必然会影响其他工种施工面的展开和进度。3移动脚手方案确定根据上述特点，我公司工程技术人员认为脚手应设计为高空桥式悬挂移动脚手。脚手为桥式，其悬挂在屋架上部钢梁上，操作人员站在上面操作，桥式脚手两边设有护栏。桥式脚手的具体尺寸应根据具体的工况，材料及具体结构形式应依据设计的荷载、尺寸和其他使用要求。31实际工况(1)候机主楼与长廊的每片钢屋架之间的距离为9m，据设计要求金属扣板是沿着每片屋架垂直的方向整体布置，所以安装扣板时，处于工作区的桥式脚手应该布置在两片屋架之间的正下方，工作区长为9m：同时考虑到施工材料的堆放，要有9m长的脚手用于堆放材料。所以整个脚手全长应该至少18m，施工时成两跨布置才能符合上述施工要求。(2)在施工完一跨之后，要进行下一跨施工，脚手要在空中平移过去。考虑用电动葫芦作为平移工具，在平移前和平移后放置和拆卸电动葫芦时需要一定的操作空间，同时平移时吊点应该以整个脚手对称轴对称布置。所以整个脚手应该成三跨布置更为合理，三跨在主楼与长廊的内部为27m。(3)在宽度上，主楼与长廊的内部结构形式决定宽度不能像长度那样以每跨这一标准长度来设计，要保证一定的灵活性。32设计321设计依据高空桥式滑移脚手架的设计，是根据实际工况，严格按照建设部JGJ5999，参照及上海市DGJ08-905-99建筑施工附着升降脚手架安全技术规程及相关钢结构设计规范标准，结合一期吊顶脚手架的施工经验设计而成。322结构的材料要求为了保证安全施工，文明施工，必须要控制脚手架所需部件和材料的质量，要求各种铁件和螺栓均必须符合国家标准，采购的材料要求有出厂合格证，并抽样进行力学性试验，对不合格的材料严禁使用。3.2.3结构形式空中移动脚手的结构形式采用桥式，其由桥面与两边护栏组成，桥面采用横、纵梁形式，护栏采用平面桁架结构。对于不同的工况，脚手在长度上及局部结构上有所调整。候机主楼和长廊的内部，脚手采用三跨，单跨采用9m，室外的山墙脚手采用三跨，单跨4m。宽度上，室外脚手采用固定宽度4m，室内脚手在不同的位置宽度为4m、3m、25m不等。室内脚手不仅在宽度上有变化外，在一些特殊位置如屋架的两端边缘部位和因钢结构的支柱阻挡无法安装脚手的跨内，则会在架体边缘采用3m两联活页翻板向外悬挑15m，脚手在移动状态下时，翻板向上折叠当护栏使用，工作状态时一联翻板翻下来当作平台使用，二联翻板翻上来当作护栏使用(见图2)。脚手在工作状态和平移状态下，运动状态有差异，其受力情况也不同。工作状态下，三跨都要受力，在每跨的端部由上部钢梁上悬挂的吊绳吊住脚手，共8个吊点；平移状态下，只有中间一跨的端部4个吊点受力，其余两跨的最外端4个吊点不受力，这样这两跨处于悬挑状态。324结构强度保证措施为了满足结构的强度，脚手的材料选用Q345的刚材，其中纵、横梁槽钢均选用300mm75mm20mm3mm和160mm50mm20mm2mm的冷拔或冷弯卷边薄板材料；节点的强度通过采用12mm镀锌六角螺栓；806mm2200mm型花篮螺栓；14D型卸扣保证。325结构刚度保证措施结构的纵梁为单根薄板槽钢通过横梁背向组合，横梁为单根薄板钢组成。在施工荷载的作用下，纵梁的挠度较大，为了克服这一薄弱环节，在两侧设置上弦钢丝绳并用482mm低合金钢管设置11m高护栏同时设置斜向支撑组成桁架，从而有效地增加架子的纵向刚度(见图3)。326结构稳定性保证措施结构的稳定性包括纵向稳定和横向稳定，纵向稳定通过安装在脚手两端的4835mm斜向支撑钢管和固定在屋顶的工字梁上的U型箍链接；结构的横向稳定通过两根10mm钢丝绳组成的十字形用紧线器将钢丝绳绷紧并固定在屋面工字梁上(见图4、5)。327荷载要求脚手的荷载有脚手自重、施工材料荷载、施工人员荷载和吊点荷载。施工材料荷载指施工中所需的材料要堆放在脚手上，这里按两跨9m所需材料，最多3根8#槽钢，每根18m，共432kg，还有工作状态下铝合金吊顶材料，共计900kg。每榀脚手架施工人员荷载在工作状态下定位6人，滑移状态下为5人。吊点荷载考虑在工作状态8个吊点，滑移状态下4个吊点，滑移状态最不利情况下吊绳受力不均匀时只有三点受力，每个吊点的荷载设计为1000kg。综合上述分析结果，脚手架的额度荷载设计分为工作状态和滑移状态两种情况，工作状态下为均布荷载1500kg，移动状态下为均布荷载500kg，其中移动状态下的两端的脚手是悬挑，其末端的集中总荷载为180kg。33脚手架部件制作角码、铁件纵、横梁、斜撑、上弦立柱、栏杆柱均送工厂加工，局部斜撑加固件可在现场放样划线切割。拼装时应保证框架方正、平整，尺寸一致。34组装及安装3.4.1脚手组装要求组装的脚手架悬挂在空中，工人在空中操作，为了保证施工安全和组装后架体的整体性，各部件的组装需严格控制，对于上述组装工序中各步骤的相应操作要求如下：(1)脚手的纵梁是由工厂加工生产，在施工现场要对其上螺丝重新拧紧一边，防止松动。(2)拼安装时，先按图纸将次梁用不同的节点板与主梁用12mm螺栓连接，将整个架子组装成三段。(3)进行三段架体拼装，先将脚手架末端两头垫高300mm，用大吊点板将三段架体拼装成一个整体。(4)将三段架体连接部位的大吊点处的1O#槽钢和护栏位置垂直方向的482低合金钢管用U型卡箍固定在节点板上。(5)将16mm钢丝绳按照设计图纸要求用14卸扣和80622O0型花篮螺丝与节点板上的预留孔连接，并将花篮螺丝旋紧。(6)脚手架的护栏横向和斜向钢管也采用4820低合金钢管用扣件扣接在已安装的每3m一根立柱钢管上，护栏高度自平台向上11m，外挂密目网围护。(7)杆件接点误差要求：杆件几何中心交会点允许偏差3mm，纵横梁平直度不超过5mm，拼装后宽度5mm，对角线1Omm，螺栓孔径允许偏差+5mm，拼装后有复查纪录，做到框架方正、平整、尺寸一致。(8)竹笆上部应满铺彩条布，上部张2000目100cm2的密目网，脚手护栏迷目网与脚底笆及挡脚笆应绑扎牢固。(9)三段架体之间空档处用钢管和竹笆设置15m硬隔离通道，除通道以外的部位全部用安全网和密目网封闭。(1O)挂设葫芦要求，上钩挂在包覆5mm橡皮防护的高强尼龙吊带上，下吊钩通过吊点连接板相连。342吊绳安装要求(1)吊装前应将吊点位置的包覆5mm橡皮防护的高强尼龙吊带按规定高度安装好，并将保险绳按要求扣牢，以便吊装时作临时固定。(2)为避免钢丝绳对吊点构件造成磨损和以及拆除架体尾部吊点时对已完成的吊顶板的成品保护，施工中吊带及橡皮防护作为一个重点检查部位，每天进行检查，发现磨损立即更换。(3)吊点的电动葫芦用U型卸扣扣在包覆5mm橡皮防护的高强尼龙吊带上，吊链下垂。35吊装脚手架安装工作完成之后，吊装工作要求操作人员之间互相协调操作，每榀脚手吊装由一人统一指挥，全权负责指挥和劳力调配；脚手在空中方向控制、就为控制、吊装时的动态观察和安全监护由两人负责，他们各拉一个绳子：还有4人负责对葫芦的操作，拉葫芦、葫芦转换和架子就位。351吊装工序具体的吊装工序如下：连接葫芦与脚手吊点平稳起吊使脚手就位将索具和架体上预留钢板扣接纵向防晃剪刀支撑固定横向防晃钢丝绳固定。3,52吊装要求(1)将4个手动葫芦的铁链分别与架子的4个吊点连接，拉动葫芦使每只葫芦都均匀的吃上劲，再一次检查架体的稳定情况和葫芦、吊链的受力情况，正常无误后由4名操作手同时操作平稳起吊架子。(2)吊装中的方向控制：吊装前应在脚手的两头各携一根绳子，吊装时每根绳子由两个工人拉着，尤其就位前依靠拉绳控制方向和高度，但注意用力要适当，以便减少吊装的重量。(3)脚手架就位：操作手在指挥的统一指挥下同时平稳的起吊架体，让脚手架体提升至略高于安装高度，用U型卸扣将8个吊点下垂的索具和架体上预留的钢板扣接在一起，并将脚手架上的保险绳随时挂好，缓缓放松倒链使吊点索具受力，此时葫芦链条略送当作保险绳用。这时吊装就位结束，继续下一榀脚手架的吊装。(4)横向防晃措施：采用两根1Omm钢丝绳组成十字形用紧线器将钢丝绳绷紧，以防止架体横向晃动。(5)在架子前两端工作区(18m)范围内通长设置一根1Omm钢丝绳生命线，生命线两端固定在支座位置的工字形钢梁上，穿过矩形支座梁底而绷紧，生命线与工字梁和矩形梁接触处均加设橡皮保护，无论架子是在移动状态还是工作状态，在架子上的作业人员始终必须将安全带高挂在生命线上。36悬挂移动当工人完成相应跨的扣板安装后，要空中平移脚手架使其到达下一段屋架跨之间进行扣板安装。对于不同的工况，平移的操作方式也不一样。通常情况下，脚手是每次移动三步，每步移动9m；当遇到支撑或桁架阻挡，其每步移动步骤要变化，但每次还是移动9m。36I标准步骤移动(1)移动前的准备工作：参加施工操作人员必须经专业培训I合格，持证上岗并严格按操作规程进行移动。(2)每次吊装或移动前必须检查保险装置是否齐全有效，逐一检查葫芦的链索是否处于拉紧状态，且各机位的链索松紧程度保持基本相同，保证架体处于同一高度。(3)检查脚手架上的施工荷载是否清除，与建筑物间以及和邻近架子之间是否有影响移动的物件。拆除两侧的防晃支撑。(4)操作人员的安全带挂在生命线上。(5)由指挥员统一发布口令，4名操作手同时徐徐拉动倒链，将架体抬高1Ocm。(6)在各葫芦及其它杆件均匀受力情况下，方可拆除吊点部位受力钢丝绳，同时拆除吊点上方已松动不用的尼龙吊带。(7)在移动时各吊点操作工人，由专职指挥人员发布动作信号，步调一致均匀用力拉动葫芦，发现问题及时停止，待故障排除后，方可重新移动。(8)脚手架移动时应派两人在下面作安全监护和脚手动态观察，如发现问题及时吹哨停止移动，施工区域设警戒线。(9)移动步距为13m，视架体上下的有效空间而定，原则上以小步多走为主，每次移动跨度为3m3步共9m，所以每吊9m平顶验收后即要进行脚手架的移动。脚手架的移动是通过在前进方向钢梁上距吊点3mm处设置4只3t倒链葫芦(吊链的长度不小于46m)，下吊点为架体上4个吊点，调整4只葫芦呈崩紧状态，操作人员站脚手架上操作必须系好安全带并将安全带可靠的挂在生命线上，由4名操作工同时放松原来起吊架体时的4只倒链葫芦，做到4只葫芦同时匀速下降，使悬挂架子慢慢下放，下放过程要同步平衡，下放过程中平台已逐步前移，重心从原来后方垂直的葫芦转移到前方斜状葫芦上。此时可根据实际情况同时收紧前方斜状葫芦，使放松后方葫芦与收紧前方葫芦交替进行：直至前方斜拉葫芦变成垂直并吃力为止(原起吊后方葫芦的倒链已成斜状)，此时整个架体已经前进了3m。(1O)缓缓启动此时垂直状的前方葫芦将架体提升至略高于原来工作状态的高度，将工作状态的承重吊索安装好作为葫芦转换时的保险绳，此时要对架子、葫芦、倒链的受力状况进行检查验收，验收合格后方可拆除后方此时已成斜状葫芦，将葫芦移至前方葫芦的前3m的钢梁上固定好，下端与架子上的吊点相连接。(11)拆除吊点保险绳。(12)重复上述(9)、(1O)、(11)步骤3次即完成架体的移动9m。(13)按照上述架体就位的方法让脚手架体提升至略高于安装高度，用u型卸扣将吊点(8个)下垂的索具和架体上预留的钢板扣接在一起，并将脚手架上的保险绳随时挂好。(14)缓缓放松倒链使吊点索具受力，这时悬挂移动结束。(15)固定斜向支撑。(16)循环上述114步骤至吊顶施工全部完成。(17)移动结束进行架体检查验收，填写有关资料。362非标准步骤移动(1)由于脚手在每步移动的距离上与脚手高度上所能活动的空间高度有关，当脚手在标准平移的情况下移动3m的时候，垂直方向上要下降116m。由于在边跨和有下弦阻挡时，架体无法大距离的下降，因此就必须采用小步多走的办法，每2m、1m移动一次，甚至O5m移动一次，方法同标准状态时的移动方法。(2)对于伸缩缝处工字钢梁悬挑部位的移动，采用2m+2m+3m+2m的步距进行移动，其中在进行第2步2m和第三步3m的移动时，前方吊点的前面一个葫芦临时将下吊点移到大吊点前3m处的备用吊点上，也就是第2步2m移动时前后吊点的间距为9+3=12m。上部工字钢梁上吊点设置在距支座2m范围内，中部5m区域范围内为禁止挂葫芦区域(见图7)。4移动脚手方案的其他配套措施41施工物料的垂直运输在装饰过程中，移动脚手全部是停留在空中，而且其承载力有限。所以在装饰完一段屋顶，就要对脚手进行施工物料补充。411施工物料运输方案施工材料垂直运输采用05t电动葫芦提升，吊物孔设置在平台之间空挡内，电动葫芦用高强尼龙吊带直接挂在工字钢梁上，每4榀架子设置一台电动葫芦。龙骨及吊杆用钢丝绳捆扎，吊顶板用专用笼子侧向运输，零星材料袋装或纸箱包装运输，每次吊物重控制在150kg以内。412施工物料运输操作要求(1)吊运时的方向控制：吊运前应在长物料的两头各携一根绳子，吊装时每根绳子由两个工人拉着，控制物料防止晃动和打转，但注意用力要适当，以便减少吊装的阻力。(2)区域设置警线，并有专人看管，材料捆扎及运输全过程应有起重工验收及指挥，提升要缓慢、平稳。(3)物料到达平台面时，操作人员要及时搬运，分散到各个施工区域，避免集中堆放。(4)操作人员在临边搬运时要系好安全带，生根在生命线上，采用传递式搬运方法，吊物结束后要及时用密网封闭。42移动式上人平台由于移动脚手上的施工人员是在脚手完全固定好后登上脚手架，因此我公司工程技术人员搭设了移动式上人平台以便于工人上下。421平台搭设依据上人平台的搭设严格遵照(GBJ588)、(