超高层建筑整体爬升外脚手架的设计与施工重点

超高层建筑整体爬升外脚手架的设计与施工在超高层建筑的的主体施工中中,整体爬升脚脚手架有明显显的优越性,它用料少,只安拆一次,爬升快捷方方便,经济效益显显著,是一种很有有推广使用价价值的超高层层建筑外檐脚脚手架,被建设部列列入重点推广广的10项新技术之之一。超高层建筑整体体爬升外脚手手架的设计整体爬升外檐脚脚手架以电动动葫芦为提升升机,使整个外脚脚手架沿建筑筑物外墙或柱柱整体向上爬爬升。搭设高高度依建筑物物标准层的层层高而定,一般取建筑筑物标准层4个层高加1步护身栏的的高度为架体体的总高度。脚脚手架为双排排,宽以0.8~llm为宜,里排杆可距距建筑物外皮皮0.4~00.6m。脚手架的的横杆和立杆杆间距不宜超超过1.8m,可将1个标准层高高分为3步或2步架,以此步距为为基数确定架架体横、立杆杆的间距。架体最下一步为为整个架体的的承力桁架(图2-16--1),承力桁架仍仍是整个架体体的一部分,只不过在每每个节间内都都有斜腹杆,且上下弦杆杆、斜腹杆均均采用双管。承承力桁架两端端坐落在用型型钢制作的承承力托上。承力桁架承受上上部架体传下下的全部荷载载,并将其传递递给承力桁架架两端下面的的简支点(承力托)上。在进行行架体设计计计算时可将架架子沿建筑物物外围分成若若干单元,每个单元的的宽度参考建建筑物的开间间而定,一般在5~9m之间,不宜大于9m。在架体单单元与单元相相连处的下面面安装承力托托,所以承力托托的间距也是是5~9m,承力托作为为每个单元架架体的简支点点。荷载传递递路线为每单单元架体上部部的全部荷载载传递给承力力桁架,再由承力桁桁架传递给承承力托。从偏偏于安全考虑虑,承力桁架按按简支计算。以型钢制作的承承力托里端用用螺栓与建筑筑物外墙或边边梁、柱固定定,外端用斜拉拉杆与上层的的相同部位固固定,承力托外端端的斜拉杆为为主要受力杆杆件。架体的提升动力力使用7~10t电动葫芦,电动葫芦挂挂在用型钢制制作的挑梁上上。挑梁与建建筑物的固定定方式与承力力托相同,挑梁固定的的位置与承力力托上下相对对,与承力托相相隔2个层高(图2-16--2)。电动葫芦芦下面的吊钩钩吊在承力托托的花篮吊架架上。架体每每次爬升l个层高。在在爬升前先拆拆开承力托与与建筑物的连连接点,此时架体荷荷载由电动葫葫芦及挑梁承承受。设计时时,这条传力路路线上的所有有构件、焊接接点均应通过过计算。架体体爬升到位后后安装承力托托,架体使用期期间,架体荷载由由承力托承受受，并通过斜斜拉杆等传递递给建筑物,这条传力路路线上的所有有构件和焊接接点亦应通过过计算。.架体爬升到位后后,使用期间拆拆下电动葫芦芦及挑梁,用滑轮或手手动葫芦倒至至上一层相同同部位并固定定,以备下一次次爬升。使用期间架体还还应与建筑物物有足够的拉拉结点,拉结点的个个数根据风载载计算确定。在在爬升过程中中,因这些固定定拉结点均须须拆除,所以还应设设有滑动拉结结点或滑轮缆缆绳拉结点,在爬升过程程中起拉结作作用。在爬升过程中,,为防止架子子内倾与建筑筑物产生摩擦擦,还应设有爬爬墙(柱)轮。安装前的准备工工作1.按平面图先先确定承力托托及电动葫芦芦挑梁安装的的位置和个数数,在相应位置置上的混凝土土墙或梁内预预埋螺栓或预预留穿螺栓的的孔眼。各层层的螺栓位置置要求上下相相一致,误差不超过过土10mm。2.加工制作型型钢承力托、挑挑梁、斜拉杆杆。准备电动动葫芦、钢丝丝绳、脚手管管、扣件、安安全网、木板板等材料。3.因整体爬升升脚手架的高高度为4个标准层层层高,而建筑物的的首层层高往往往与标准层层不一致,所以一般在在建筑物主体体施工到5~6层时才能从2~3层开始安装装、搭设爬升升脚手架。此此时要先搭设设1~2层的落地外外脚手架,作为安装爬爬升架子承力力托和搭设爬爬升架子的操操作面。整体爬升脚手架架的安装1.先安装承力力托,承力托内侧侧用￠25~300mm的螺栓与混混凝土边梁固固定,承力托外侧侧用斜拉杆与与上层边梁拉拉结固定,用斜拉杆中中部的花篮螺螺栓将承力托托调平。2.在承力托上上面搭设架子子,先竖承力托托上的立杆,然后搭设最最下一步的承承力桁架,桁架下弦管管的接头如用用接头扣件连连接,架子受荷后后接头处会拔拔开,故须用帮焊焊钢筋连接。搭搭设时承力桁桁架上下弦管管应中间起拱拱3cm。承力桁架架内的各杆件件宜用双管。3.逐步搭起44层高的整个个架体,随搭随设置置拉结点,并设剪刀撑撑。4.在比承力托托高2层的相同位位置安装工字字钢挑梁,挑梁与混凝凝土边梁的连连接方法与承承力托相同。电电动葫芦挂在在挑梁下。将将电动葫芦的的吊钩挂在承承力托的花篮篮提梁上。5.在架体上铺铺板,每个层高满满铺一层,宜用厚约30mm的轻质木板板。架体外面面满挂小眼网网,小眼网应从从架体底部兜兜满。6.位于电动葫葫芦挑梁处2个单元架子子搭接处的里里排横杆应使使用短管,提升时暂时时拆除有妨碍碍的几根,待挑梁通过过后再重新连连接。提升步骤检查电动葫芦是是否挂妥,挑梁是否安安装牢固。撤出架体上所有有活荷载和施施工荷载。短暂开动电动葫葫芦,将电动葫芦芦与承力托之之间的吊链拉拉紧,使其处在初初始受力状态态。松开架体与建筑筑物的固定拉拉结点(此时滑动拉拉结点仍起作作用)。5.松开承力托托与建筑物相相连的螺栓和和斜拉杆,观察架子的的稳定状态(此时架体已已经悬空,荷载由电动动葫芦系统承承受)。6.开动电动葫葫芦开始爬升升,爬升过程中中应随时观察察架子的同步步情况,如发现不同同步应暂时停停机进行个别别调整。每次次爬升一个层层高,爬升时间1~2h。7.爬升到位后后,先安装承力力托与混凝土土边梁的紧固固螺栓,并将承力托托的斜拉杆与与上层边梁固固定,然后安装架架体上部与建建筑物的各拉拉结点(此时脚手架架处于稳定状状态)。待检查脚脚手板等符合合安全要求后后,脚手架即可可开始使用,进行上一层层的主体施工工。8.在新一层主主体施工期间间,将电动葫芦芦及其挑梁摘摘下,用滑轮或手手动葫芦倒至至上一层重新新安装,为一下层爬爬升做准备。使用及安全注意意事项架子安装完毕,,须经安全部部门检查合格格后方能使用用。2.主体施工时时模板的支撑撑系统不能支支在该脚手架架上,模板、脚手手管等不能存存放在该脚手手架上,砌外墙时外外脚手架上不不宜存放机砖砖、砌块、砂砂浆桶等,外檐装修时时可存放部分分装饰材料,但不能超过过设计计算时时确定的施工工荷载。3.进行脚手架架设计时,施工荷载可可取每平方米米投影面积4~5kNN,且应为均布布荷载。4.架子外围和和兜底应全部部用小眼安全全网封严,每个层高满满铺一层板。5.由专人组成成爬升架子操操作班,负责架子的的安装、爬升升、维修和安安全监护,他人不得改改动架子。6.安全员要经经常检查承力力托、挑梁等等处的焊缝是是否开焊,检查承力桁桁架上、下弦弦杆上的扣件件是否滑扣等等,发现异常情情况随时修整整。计算实例某大厦平面呈方方形，每边边边长35m，每面5个开间,最宽的架体体单元取7m,架体高18.2m、l3步。横、立立杆间距取1.4m，双排架子子宽0.8m。承力椅架内力计计算承力桁架为每个个单元架体最最下面一步架架，承受架体体上部传来的的荷载P，承力桁架架被承力托简简支(图2-16--3)。1.荷载P计算算：P由脚手架自自重、脚手架架附设构件重重量(脚手板、安安全网、护栏栏)、施工荷载3部分组成。查《高层建筑施施工手册》(中国建筑工工业出版社出出版，以下简简称《手册》)表4-4-4，用插入法法算得，由一一步一个纵距距脚手架自重重产生的l个立杆内的的轴力为0.3888kN。架体为13步，故故轴力NGK1==0.3888X13=55.044kkN。查《手册》表44-4-5，用插入法法算得由1个立杆纵距距的架子附设设构件重量产产生的轴力(铺5层板)NGK22=3.333kN。查《手册》表44-4-6，用插入法法算得由施工工荷载(取5kN/mm2)产生的轴力NQR=99.8kN。故总轴力N=11.2(5..044+33.33.))+1.4××9.8=223.7699kN。因N是作用在双双排架子上的的，故单片桁桁架1个立杆纵距距上的荷载P=N/22=11.8885kN。杆件内力计算：：由平衡方程程求得每单元元架体承力托托处支反力分分别为YA=35.666kN，YB=355.66kNN。用结点平衡法计计算出：受拉力最大的杆杆为中间的下下弦杆，N1=355.65kNN;受压力最大大的杆为中间间的上弦抨，N2=355.65kNN;斜腹杆中压压力最大的为为边跨腹杆，N3=333.64kNN。杆件强度及稳定定计算：上、下下弦杆强度验验算：σ=N1/Ann=356550÷4899=72.99N/mm22<f=2005;稳定验算取较长长的腹杆：N3/φA=333640÷÷(0.4223×4899)=162N/mmm2<f==205。承力托斜拉杆及及连接螺栓的的强度计算承力托与建筑物物连接处的螺螺栓承受剪力力，斜拉杆承承受拉力(图2-16--4)。设p’为由承力桁桁架传来的荷荷载，N＇为斜拉杆杆内力，Yc为螺栓承受受的剪力。每个承力托承受受一个单元架架体的荷载，每每个架体单元元有6根立杆。故P＇=6P==11.8885×6=771.3kNN;由平衡方程求得得N＇=126..94kN，Yc=433.88kNN选用2根Φ255Q235钢为斜拉杆杆，选用2根Φ25的普通螺栓栓。斜拉杆σ=N＇＇/A=1226940÷÷(2×4990.62))=l29..37<2ll0N/mmm2。螺栓σ=YC//A=438880÷(22×3.144×12.552)=444.72<1130N/mmm2。电动葫芦挑梁与与建筑物连接接强度计算电动葫芦挂在挑挑梁下，位于于双排架子中中间，故距建建筑物距离为为400+5500=9000mm，设N"为斜拉杆内内力，w为1个单元架体体的荷载，Y＇为连接螺螺栓的剪力(图2-16--5)。由平衡方程算得得:W=2P＇=22×71.331=1422.62kNNN"=145..83kN，Y＂=0。斜拉杆及螺栓的的规格同承力力托:斜拉杆σ=N""/A=1445830÷÷(2×4990.62))=148..62<2110N/mmm2。电动葫芦起重量量的确定由于规定了在架架子爬升时要要卸下所有的的施工荷载，故故电动葫芦的的起重量不必必达到W=14..2t，而只取脚脚手架自重及及附设构件两两项荷载。故Nw=1.22(5.0444+3.333)=l00.05kNN，(1个立杆纵距距的荷载)W＇=10.005×6=60.3kN以以W＇=6.033t确定电动葫葫芦的起重量量即可。整体提升脚手架架工艺的应用用技术中央人民广播电电台业务楼工工程，建筑面面积502000m2。分为A、B、C三段。主体A段为框筒结结构，地上22层。1~3层为裙房，4~17层为标准层层，18~22层为机房。B、C段为框架结结构，地上为为4层裙房。其其中，A段标准层柱柱断面不同，层层高也各异，并并设有凹凸挑挑檐。外脚手架方案选选择按传统搭设方法法，高层建筑筑外脚手架为为单、双管外外架，由底层层升至顶层;或采用单、双双管外挂架子子。采用单、双双管外脚手架架，用料多，材材料资金周转转慢，外檐装装修拆改工艺艺复杂。采用用外挂架子用用料虽方便，但但升架时间较较长。整体提提升脚手架可可克服上述两两种架子工艺艺的不足，且且省料，结构构简单，提升升时间短，能能够满足结构构、装修阶段段的施工要求求。整体提升脚手架架的升降原理理整体提升脚手架架由钢管和扣扣件组成，其其总高相当于于4层楼高。该该脚手架下部部是由钢管和和扣件组成的的承重桁架，每每相隔一定距距离，在外脚脚手架的承重重桁架底设置置脚手架承力力架，并和承承重桁架联成成整体。该外外脚手架的支支承点在脚手手架承力架上上，承力架用用穿墙螺栓紧紧固在建筑物物上，用电动动葫芦实现整整体提升或下下降，由信号号发生器和自自动控制台控控制同步提升升。提升荷载载通过电动葫葫芦系统挂在在悬挑钢梁上上，钢梁根部部用螺栓紧固固在结构上，其其端头配有斜斜拉杆，拉结结在结构上。外外脚手架的荷荷载则通过脚脚手架承力架架与悬挑钢梁梁支承于建筑筑物上，形成成稳定状态。整体外脚手架搭搭设工艺整体外脚手架由由承重桁架和和双排钢管架架组成(图2-17--1)。采用Φ48×3mmm普通脚手架架管和标准扣扣件搭设。搭设程序为:脚脚手架承力架架安装→承重桁架搭搭设→脚手架搭设设。脚手架承力架安安装要求承重桁架搭设要要求承重桁架的上、下下弦管为双管管。左右两跨跨的弦管接头头应设置在脚脚手架承力架架中心。用接接头卡子卡牢牢，并用钢筋筋附在弦管上上焊接。桁架架支点第一节节间处应设双双斜管，且坡坡向支座(这样受力较较合理)，不得反向向。其他中间间斜管可用单单管，间距控控制在1.80m左右。里外外两桁架间应应设3道剪刀撑，两两端各I道，中间1道。两上桁桁杆之间设4道水平横斜斜支撑(方向任意)，以保证受受力的整体刚刚度。双排钢管外脚手手架的搭设要要求外脚手架的立杆杆可由衍架处处生根，共搭搭6步。每步1.80m，约4层楼高。两两排立杆间距距800mm，大横杆搭搭于两立杆内内侧，小横杆杆用十字卡子子扣于大横杆杆下面，并扣扣在立杆上，每每个十字节点点均设置扣件件。外脚手架搭设完完毕后在每跨跨桁架上方搭搭设l道十字剪刀刀撑，内侧立立杆距建筑物物约300mm，以满足装装修使用。外脚手架每步均均满铺脚手板板，供施工和和提升操作用用。脚手板均均用铅丝与钢钢管绑牢。外脚手架外围及及底部必须满满挂安全网，兜兜底安全网在在靠墙一侧只只留5cm空隙，以确确保大件物品品及人员不能能溢出安全网网。外脚手架的提升升提升部分如图2-17--2所示，将电电动葫芦21挂在结构悬悬挑钢梁11上，钢梁设设有斜提杆与与结构拉结，下下端与脚手架架承力架17连接。承力力架和钢梁相相距约2层结构。提提升时松动承承力架的螺栓栓24，电动葫芦芦转动，将脚脚手架承力架架提高一层，完完成一个层的的提升。提升升时间约1.5h。提升机的的选择及布置置，承力架、钢钢梁、拉杆、结结构预留孔及及螺栓等，均均通过计算确确定。控制部分整体提升脚手架架自动控制台台安装在外脚脚手架上，最最多能控制30台提升机。其其同步提升精精确度为升差差不大于5cm，满足脚手手架整体提升升的升差要求求。信号部分分直接与脚手手架相联，脚脚手架上升时时发出信号，经经控制台处理理后，控制各各台提升机同同步运转，达达到自动控制制的目的，形形成一个完整整的技术系统统。.外脚手架的提升升与下降外脚手架的提升升与下降要求求1.提升前，悬悬挑钢梁及斜斜拉杆螺栓要要紧固，逐台台拉紧钢丝绳绳(以手感为准)。卸掉与脚脚手架承力架架拉结的穿墙墙螺栓，检查查外脚手架与与结构拉结是是否拆除，调调整信号发生生器为零，观观察有无阻挡挡物，再开机机提升。到位位后紧固脚手手架承力架螺螺栓，切断提提升机电源，即即可开始施工工。再提高一一层时，将另另外一套悬挑挑钢梁，紧固固在挂电动葫葫芦的上一层层结构上，再再按同样要求求提升。如此此作业直至顶顶层主体工程程施工完毕，再再反向进行，提提升机逐层下下降外脚手架架，进行外装装饰工程施工工，降至地面面后拆除。2.外脚手架提提升与下降时时，不得在其其上施工，只只允许提升操操作的班组在在外脚手架上上操作。.提升完毕并并紧固脚手架架承力架螺栓栓，此外脚手手架与结构作作好相应构造造连接后，方方允许正常施施工。3.如因特殊需需要，整体提提升脚手架要要分片提升(尤其是要求求单片提升或或下降)时，须采取取特殊措施，防防止倾斜。中中央人民广播播电台业务楼楼工程的施工工实践证明，整整体升降脚手手架适用于高高层建筑，特特别是层高不不同，外挑檐檐异形的建筑筑，且提升时时间短、劳动动力省，能同同时满足结构构、装修工程程的分段提升升。对工程流流水作业，加加快进度有良良好的促进作作用。倒升搭设悬挑外外脚手架厦门汇成商业中中心工程由两两栋26层塔楼和4层裙楼组成成，塔楼为全全现浇钢筋混混凝土框剪结结构，裙楼为为框架结构，建建筑面积559266m2，总高85.9m。外脚手架搭设在塔楼施工中外外脚手架采用用悬挑钢管脚脚手架分段分分层搭设，每每隔四层即8、12、16、20层各搭设一一固定式挑脚脚手架，其他他施工层从支支撑层向上搭搭设双排脚手手架。搭设顺顺序及循环方方法是：1~4层裙楼外脚脚手架→5~7层脚手架，有有裙楼屋面三三侧，从屋面面上搭设双排排脚手架，另另一侧从裙楼楼外脚手架上上搭设双排脚脚手架→搭设8层固定挑脚脚手架→由上而下拆拆除第7层、6层、5层脚手架→搭设第9层、l0层，11层脚手架→搭设第12层固定挑脚脚手架→由上而下拆拆除第1l层、10层、9层脚手架→搭设第13层、14层、15层脚手架，如如此循环搭设设。固定挑脚脚手架留于墙墙面作为装修修搭架备用。装装修脚手架搭搭设:上→下搭设双排排脚手架→拆除(外装修完)。搭设尺寸寸和连接方法法见图2-18--l、图2-8-2。脚手架计算计算单元根据杆件布置情情况，固定架架受力大，沿沿纵向取固定定架1.5m长作为计算算单元。传力力顺序:脚手板→小横杆→大横杆→-立杆及斜撑撑杆→底座→基础。计算假定条件扣件连接节点均均按饺接计算算;所有荷载都都化为作用在在节点上的集集中荷载;斜杆受压计计算长度取上上下支点的长长度，不计中中间连接的有有利作用。内力计算通过计算得轴心心荷载为：内内立杆8002N，外立杆8296N；偏心荷载载为：内立杆杆2148N，外立杆2726N。杆件验算外立杆验算计算长度σ=22.l8，长细比λ=1.38，立杆在偏偏心荷载作用用下的相对偏偏心率ε=2.7，取动力系系数为1.2，则2(P轴+P偏偏)《φPA[σ]简化为：P轴++P偏《67931φPφP一-查钢结结构设计规范范得：φP=0.4414P轴+P偏《667931××0.4144=281223(N)，满足要求求。内立杆和斜杆亦亦按上述方法法验算。大横杆验算由于相邻立杆之之间不设小横横杆，只需验验算联结扣件件抗滑，简化化为:P1<44903N。计算得:Pl==286lNN<49033N，满足要求求。小横杆验算按简支梁验算受受弯强度简化为:Mmaax=0.2222Pb《847N··m，计算得:Mmmax=7889N·m<<847N··m，满足要求求。搭设要求立杆宜对接，接接头相互错开开，斜杆不设设接头。与固定架立杆的的连接，采用用搭接，搭接接长度不得小小于1.5m。固定挑脚手架节节点设置双扣扣件非固定挑架部分分的中间加设设1道支撑杆，以以增加架子空空间刚度和稳稳定性。经济分析倒升搭设悬挑外外脚手架，和和常规周边满满搭设外脚手手架相比，可可循环使用钢钢管和扣件，并并减少占用量量45%以上，节约约劳动工日16%，具有较好好的经济效益益。高空悬吊式网架架装饰脚手架架应用技术航空航天部航天天馆为全现浇浇钢筋混凝土土框架结构，演演示大厅屋面面承重体系为为正交正放焊焊接空心球形形网架，南北北长70m，东西宽50m，网架侧向向呈弧形。网网架支座最高高点为28.5883m，最低点为17m，建筑构造造要求网架在在室内为透空空造型，顶部部至屋面板(GRC轻型屋面板)间设置矿棉棉石膏板保温温吊顶，网架架下弦杆沿南南北和东西方方向各装置6道800mm宽型钢检修修马道。由于于球形网架的的特殊造型和和建筑物的结结构形式限制制，不宜选用用整体吊装和和分条分块安安装法，只能能采用高空累累积滑移法安安装工艺，因因此，上述网网架内的各项项装饰施工和和马道组装项项目，只有待待网架滑移至至终点后再进进行高空作业业施工。航天馆总建筑面面积l00100m2，主馆为3层，首层以以演示大厅为为核心，二、三三层沿大厅四四周呈环廊状状设计(图2-23--1、图2-23--2)。依据这一一建筑构造，如如采用常规的的满堂脚手架架进行网架装装饰作业，将将耗费1350t钢管和8000mm2钢脚手板，并并且因网架内内装饰项目多多，施工周期期长，必然严严重影响到首首层和二、三三层的装饰施施工进度，为为此，需设计计一种能够满满足一至三层层及网架内同同时安全作业业的悬吊式脚脚手架。悬吊式脚手架的的搭设方法组装程序1.搭设东西两两侧双排钢管管架子和南侧侧小满堂脚手手架。2.安装下层安安全网(利用三层框框架梁柱)。3.安装上层安安全网，上层层安全网距网网架下弦杆不不大于2m，两端利用用网架支座绷绷挂4"钢丝绳，间间距为3m。4.由上至下逐逐格安装下弦弦杆横纵顺水水杆，节点处处同网架弦杆杆用8"铅丝绑扎牢牢固。5.由下至上逐逐格安装垂直直吊杆，并满满铺下层固定定脚手板。6.上层架杆和和脚手板根据据流水作业施施工，随时搭搭拆。组装技术要点和和安全措施1.主承载顺水水杆(东西向)必须置于球球形节点底角角斜杆上侧，如如图2-23--4所示。2.竖向吊杆必必须垂直地面面方向安装，侧侧向设斜拉杆杆，以保持其其稳定。3.由于网架处处于倾斜状态态，所以吊架架内所有脚手手板都必须与与钢管绑扎牢牢固。4.悬吊式脚手手架在使用过过程中必须严严格控制施工工荷载，网架架内不得双层层作业，所有有材料、工具具等应集中存存放在南侧小小满堂架子上上，随用随运运;集中荷载不不得大于3000PPa。5.整个架子的的组装过程和和流水搭设过过程中各层不不得有施工人人员通过。6.吊架子搭设设完毕，经技技术、安全人人员验收后方方可使用。悬吊式脚手架流流水作业程序序悬吊式脚手架流流水作业程序序根据网架内内装饰项目多多，作业高度度大的特点，悬悬吊式脚手架架采用分层分分段流水作业业的方法(图2-23--I)。分层作业1.上层作业项项目为吊顶龙龙骨及设备电电线管线安装装，矿棉保温温板安装，纸纸面石膏板安安装;吊顶及侧墙墙防火涂料和和上层网架弦弦杆刷厚质防防火涂料。2.下层作业项项目为检修马马道拼装，设设备电线线槽槽安装，检修修马道和设备备器具油漆粉粉饰和下层网网架弦杆刷厚厚质防火涂料料。分段流水球形网架沿东西西方向共分13个空间格，按按“4、5、4'，划分为3个流水作业业段(图2-23--1)上下层交替替施工。利用建筑结构体体系自身强度度储备构筑施施工设施是降降低工程成本本的一个重要要途径，网架架悬吊式脚手手架提供了一一个极好思路路，该工程仅仅此一项可节节约钢管1000t，钢脚手板3000mm2，工期缩短短近两个月，综综合降低成本本约23.6万元。环式滑动脚手架架的设计与应应用工业建筑群中架架空通廊(找桥)的围护结构构、装饰、装装修工程的工工作量虽然不不大，但需用用大量脚手架架。通廊大部部分是跨越路路面工程，若若从地面搭架架子很不经济济，且会导致致场地不畅通通。以石家庄市焦化化厂某通廊为为例:该通廊长17.433m，支座标高高为34m和37.4m，如搭落地地架子施工，不不仅费用高、时时间长、而且且影响道路畅畅通。为此，构构思了环式滑滑动脚手架的的施工方法。这这一方法安全全可靠，获得得了较好的经经济效益。环式脚手架的构构造如图2-20--1、图2-20--2所示。在栈栈桥顶部先安安放滑道(槽钢[8或[10)，搭设环式式脚手架，横横杆外挑不大大于1.0m，横、立杆杆间距不大于于1.5m，一般脚手手架长4.5~66m。侧面架宽0.8m及底面满铺铺术脚手板，用用密格安全网网封闭，并安安装滑行控制制器及保险绳绳。脚手架滑行前松松动上端的保保险绳，利用用两端手扳葫葫芦沿栈桥整整体滑行，每每次行程30cm左右，直至至施工位置。如如需跨越支架架，依次拆动动底部横杆，并并边拆边滑行行边加固。施施工时两边要要同时操作，以以保持架子平平衡，同时尽尽量一次成活活，减少重复复滑行。施工工时应注意:l.除遵照有关关规程的规定定外，要求滑滑道垫平稳，且且中心线要与与盖板两端支支点误差不大大于10cm。立杆上下下端设双排扣扣件。脚手架架搭设在支座座较高的一端端。2.搭拆架子时时技术负责人人要有书面交交底，工人要要执证上岗、定定期进行体检检，高空作业业要系安全带带、穿防滑鞋鞋。这种环式滑动脚脚手架己在鲁鲁南水泥厂、石石家庄市焦化化厂应用。它它降低了劳动动强度，取消消了栈桥以下下脚手架搭设设，取得了较较好的效果。以以前述焦化厂厂工程为例:如搭落地钢钢管脚手架需需钢管10.3t，扣件1500个、人工117个;而采用环式式脚手架仅需需短管loom、重0.19t、扣件160个、人工20个，仅此项项少用钢管10.1t、扣件l340个，人工97个。利用钢管三角桁桁架施工较大大悬挑结构某长途汽车站主主楼地下1层地上13层4为框架剪力力墙全现浇结结构，总高58.5m，从第四层层顶板开始，结结构设计成四四周悬挑。四四层顶板标高高16.988m(距自然地坪坪约17.688m)，悬挑结构构平面呈圆弧弧状，最大净净悬挑宽度2.15m。利用￠48×3..5钢管搭设三三角椅架，解解决了该悬挑挑结构的施工工问题。三角精架的设计计该三角桁架悬挑挑长度达2.45m，三角桁架架从三层(标高10.477m)开始搭设，外外斜压杆与水水平面的夹角角约65.8。(图2-19--l)。根据工程实际取取桁架间距为为893mm，整个三角角桁架系统与与三、四层中中￠48×3..5钢管支模架架子连为一体体(图2-19--2)。三角桁架的计算算计算单元的截取取由于悬挑结构平平面呈圆弧形形，中间挑出出最宽，又有有一挑梁，故故取中间一榀榀桁架作为计计算单元(近似取0.9m宽)，如图2-l9--2。荷载标准值按实际情况及规规范(GBJ99-87)取值。新浇筑混凝土自自重取24kN//m3。每立方米混凝土土中钢筋自重重:楼板按1.1kNN;梁按1.5kN。模板自重:木模模板0.3kNN/m3;定型组合钢钢模板0.5kNN/m2。上层模板及支架架自重取1.1kNN/m2。每榀￠48×33.5三角桁架自自重取1.0kNN/m。最外端作业面脚脚手板自重取取0.35kkN/m2。7.施工人员及及施工设备荷荷载取3.0kNN/m2。荷载及内力计算算施工设备荷载为为可变荷载,分项系数γQi=1..4;其他按永久久荷载考虑取取分项系数γG=1.22,并按临时性性建筑取结构构重要性系数数γ0=0.9予以折减。经经计算s=27..494kNN。并算出三三角桁架各杆杆件轴力。杆件及扣件验算算各杆件的长细比比λ<[λ]=2100,满足要求,取最大轴力力杆FB、最长轴压压杆DE验算均满足足要求。考虑虑到扣件的质质量变异较大大及工人操作作误差等不利利因素,扣件难以达达到承载力设设计值,又因杆件轴轴力较大,一个扣件难难以满足要求求。为此决定定在受拉杆件件结点扣件的的外侧及受压压杆件结点扣扣件的下侧增增设气个扣件件顶紧,由两个扣件件共同作用承承担。现场荷载试验荷载试验的目的的杆件内力计算是是依据简化了了的三角桁架架进行的，且且各杆件在结结点处的连接接无法交于一一点。通过试试验可以检验验计算的可靠靠程度，以确确保施工安全全可靠。通过试验确定搭搭拆的最佳顺顺序，保证搭搭拆的安全。观测记录桁架的的变形情况，为为支模提供数数据，确保施施工质量。测试数据荷载试验测试数数据表表2-19--100005929592914-14DC段53411127012+2AD段114662273617-5DC段145003723623-6DC段24503968619+4AD段03968621-3（9h后观测值值）0013+8（卸载后观测值值）荷载试验结论荷载加设的位置置对三角桁架架C点的变形有有影响。三角衍架处于弹弹性工作状态态。3.试验荷载载较设计荷载载大(按1.0kNN/m2取值)偏于安全。4.现在(按按3.0kNN/m2取值)试验荷载较较设计荷载小小,经实际应用用证明也是安安全可靠的。实际应用效果1.施工中依据据试验确定的的搭拆顺序操操作，未出现现问题。2.根据试验数数据将悬挑结结构最外端模模板向上预提提3cm，在结构施施工到第八层层时，用水准准仪对悬挑结结构进行观测测，结果只比比该层结构标标高高2~4mm，保证了施施工质量。3.三角桁架搭搭设、模板支支设、混凝土土浇筑到上层层结构的施工工直至模板、桁桁架拆除的整整个过程中，未未发生任何问问题，说明利利用φ8×3.5钢管、扣件件构造三角桁桁架施工较大大悬挑结构是是可行的。爬升式脚手架的的工程应用技技术高层建筑主体结结构施工,外脚手架既既与脚手装备备及摊销费有有关,又直接影响响主体结构和和装饰工程施施工。习惯作作法为落地搭搭设扣件式钢钢管脚手架,脚手架随结结构施工进度度超前一层搭搭设。受脚手手架立柱钢管管承载能力的的限制,到了约40m高度时,设一道三角角形型钢挑梁梁,将上部脚手手架荷载通过过钢挑梁传递递给主体结构构。也有的采采用逐层或间间隔层拉撑结结合的方法，逐逐渐将脚手架架荷载分卸给给主体结构。但但落地式脚手手架钢管和扣扣件的用量大大,占用时间长长，对于20层左右的高高层,耗用100t左右的钢管管及20t左右的扣件件去搭设外脚脚手架不足为为奇。爬升式脚手架是是一种新型脚脚手架。该脚脚手架于1988~~1989年间在江苏苏开始采用,爬升脚手架架的应用对象象从高层剪力力墙结构发展展到框架剪力力墙结构、滑滑模施工的主主体结构装饰饰等；脚手架架的爬升从两两片爬架为一一爬升单元发发展到多片爬爬架组成爬升升单元,直至整体爬爬升。爬升式式脚手架技术术在工程中得得到创新应用用,并逐步完善善。脚手架爬升的基基本原理.爬升式脚手架通通常由爬架结结构和爬升设设备两大部分分组成。爬架架结构又主要要由小爬架套套在大爬架中中的爬架片、连连接爬架片的的纵向水平杆杆、剪刀撑以以及脚手板等等组成。一般般大小各有两两个固定支座座与混凝土构构件固定(图2-15--1a)。同悬挑外外脚手架一样样,整个爬脚手手架的荷载亦亦通过爬架片片构成的钢桁桁架传递给已已有一定承载载能力的混凝凝土构件。现现以图2-15--l所示的爬脚脚手架爬升过过程为例,说明脚手架架爬升的基本本原理:1.在爬升脚手手架正常使用用状态下,主体结构正正施工N层。对每片片爬架,大爬架下部部内侧两个固固定支座构成成的钢挑梁由由穿墙螺栓固固定于N-1以及N一2层的混凝土土墙体中,小爬架内侧侧的两个固定定支座也由穿穿墙螺栓同时时固定于N一1层混凝土墙墙体中。各操操作层上的施施工荷载分别别由大小爬架架的固定支座座传递给混凝凝土墙体(图2-15--1a)。2.当主体结构构向上施工N+1层时,松开固定小小爬架的穿墙墙螺栓,利用悬挂在在大爬架顶部部的手拉葫芦芦,将小爬架从N一1层提升至N层并固定(囱2-15--1b)的。3.将手拉葫芦芦移至小爬架架上,钩住大爬架,松开固定大大爬架的穿墙墙螺栓,将大爬架从N一1层提升到N层支并固定(图2-15--1c)。爬脚手架架能够爬升是是大小爬架互互为作用,交替爬升,但都以混凝凝土墙体为支支承点。爬升脚手架形式式及各自特点点虽然爬架的基本本原理相同,但在工程应应用中又有不不同的形式。已已应用的主要要有3种。"架子爬架子""“架子爬架子”的爬升式脚脚手架是最常常见的一种。如如图2-15--1所示,小爬架套在在大爬架中,在大爬架上上部留出的空空间内滑动,这种爬脚手手架结构简单单,经济实用,加工量不大,加工简便,特别是大小小爬架共有4个固定支座座与墙拉结,脚手架的爬爬升安全可靠靠,爬升过程简简单明了,易为一般架架子工掌握。该该形式脚手架架已在22层的南京大大学留学生宿宿舍楼、16层的上海航航空电器厂高高层住宅、上上海仙霞两幢幢26层高层住宅宅、海口怡园园小区22层商住楼和和踏浪小区20层公寓楼、海海口28层南华大厦厦、江苏溧阳阳18层燕山大厦厦、无锡国家家高新技术开开发区23层管理中心心楼等工程中中应用。"架子爬挑梁,,挑梁爬架子"“架子爬挑梁,,挑梁爬架子”的爬脚手架架以整体爬升升式脚手架最最为典型(图2-l5--2)。这种脚手手架除专门制制作型钢小挑挑梁外,其余基本与与普通双排扣扣件式钢管脚脚手架相同。整整个脚手架搭搭设在底部型型钢挑梁上,钢挑梁一端端由穿墙螺栓栓与混凝土构构件拉结,另一端由斜斜拉杆拉住,形成斜拉三三角形承力架架。脚手架的的爬升依靠上上部斜拉在结结构上的另一一型钢挑梁,用挂在该挑挑梁上起重能能力较大的提提升设备如小小型卷扬机等等整体提升脚脚手架。提升升到位后下部部钢挑梁与混混凝土构件固固定,而上部型钢钢挑梁则利用用挂在脚手架架顶部的手拉拉葫芦提升。该形式的爬升脚脚手架可以在在其底部搭设设成脚手钢管管空间桁架,型钢挑梁间间距(即桁架支承承跨度)最大可达7m。由于脚手手架重量主要要由底部钢挑挑梁传给主体体结构,因此,这种形式的的爬升脚手架架对于等层高高和变层高的的内筒外框架架、框架一剪剪力墙结构更更具适用性。"架子爬附墙轨轨道"“架子爬附墙轨轨道”的爬升式脚脚手架是利用用固定在墙体体上的两附墙墙挂钩,挂钩间用槽槽钢导轨相连连,用设置在固固定挂钩臂上上的手拉葫芦芦钩住脚手架架使其向上爬爬升。爬升过过程中,脚手架脱钩钩后外倾,先升入附墙墙挂钩上方,在轨道内侧侧安置楔形塞塞,迫使下降的的脚手挂座向向内偏移至挂挂钩垂直线上上,并使上挂钩钩插入挂座,然后利用脚脚手架将下挂挂钩和轨道向向上提升固定定(图2-15--3)。“架子爬附墙轨轨道”脚手架是爬爬脚手架中高高度最小的一一种,脚手架轻巧,加工制作简简单,操作方便。工程应用技术爬升方法爬升脚手架的爬爬升方法主要要有两片爬架架同时爬升、多多片爬架同时时爬升以及整整体爬升3种。由两片爬架和纵纵向水平杆组组成一个爬升升单元,用2只1~2t手拉葫芦进进行同时升或或降作业。这这种爬升方法法至今仍为一一些施工单位位所采用。该该方法的优点点是爬架的每每一爬升单元元受力明确,爬架间的自自重以及施工工荷载由两片片分担(图2-15--4a)。其主要缺缺点是爬架片片的数量过多多,增加了一次次性投资和加加工量。脚手手架在爬升过过程以及使用用中晃动较大大,若作临时连连接,则会增加爬爬升前后装拆拆连接钢管的的工作量。为解决“两片爬爬架同时爬升升”方法中存在在的上述问题题,我们在无锡锡国家高新技技术开发区管管理中心楼和和溧阳燕山大大厦工程中采采用每4~5片爬架组成成一个爬升单单元,用4~5只2t左右手拉葫葫芦进行同步步爬升(图2-15--4b)。这种多片片分区域爬升升方法具有爬爬架的数量相相对较少,加工量亦较较少,脚手架在爬爬升过程及使使用中稳定,晃动小等优优点。但每跨跨的自重和施施工荷载几乎乎由一片爬架架承担,对爬架片的的稳定性以及及附墙固定支支座承载力要要求更高,为此可在构构造设计中作作加强处理,并作承载力力复核验算。多多片爬架同步步提升或下降降,因工人操作作手拉葫芦用用力大小不一一,爬架上升速速度略有快慢慢,极易造成同同一爬升单元元的爬架间有有“爬升差异"。脚手架爬爬升时,脚手架上的的荷载以自重重为主,且以大爬架架的爬升为最最不利受力状状态。经对无无锡国家高新新技术开发区区管理中心楼楼工程爬脚手手架分析,若不考虑爬爬升差异影响响,大爬架爬升升时,小爬架的每每个固定支座座承受约3.25kkN的垂直荷载载。按不利情情况,若两连续跨(3片爬架组成)的中爬架先先爬升,此时受力成“挑担"状态,两跨大爬架架恒载全部由由中间小爬架架支座承担,每个支座承承受的荷载为为原来的2倍。由小爬爬架上的纵向向水平杆组成成的“扁担",在此受力状状态下,向上挠曲达470mmm,这显然不可可能出现。设设控制的提升升差异最大值值为100mmm,反算荷载增增值,相当于小爬爬架每个支座座增加1.4kNN,即考虑提升升差异后,小爬架每个个支座可能承承受的最大荷荷载为4.65kkN。对比装饰阶阶段,小爬架有两两个作业层,每个支座承承受的最大荷荷载为5.13kkN。分析表明:爬升脚手架架多片同时爬爬升利多于弊弊,虽有爬升差差异,但不足为虑,相邻爬架的的爬升差异控控制在100mm以内。整体爬升的脚手手架稳定性更更好,特别是采用用电动提升设设备,能够做到整整体同步爬升升,节约大量人人工。但电动动设备及同步步控制设备一一次性投资较较大,若用手拉葫葫芦,则数量过多,多人操作同同步升降困难难。爬升脚手架与墙墙拉结固定支支座的合理问问距对于每两片爬架架与纵向水平平杆组成的爬爬升单元,其受力特征征为简支梁受受荷。考虑两两片爬架间有有3人同时作业,在1kN/mm2荷载作用下,当固定支座座间距l=5m,最大挠度为σ/60;当l=4m,最大挠度为l/116。对于多片爬架与与纵向水平杆杆组成的爬升升单元,其受力特征征为3跨连续梁受受荷。在上述述同样荷载条条件下,l=5mm,最大挠度为l/1177;l=4mm,最大挠度为l/228。由此,对于“架架子爬架子,,和“架子爬附墙墙轨道”的爬升式脚脚手架,当采用两片片爬架同时爬爬升,与墙拉结固固定支座的合合理间距应<4m;当采用多片片爬架同时爬爬升,与墙拉结固固定支座的合合理间距应≤4.5m。对于“架子爬钢钢挑梁、钢挑挑梁爬架子”的整体爬升升式脚手架,因其底部实实际为1.8m步高的空间间钢管桁架,底部钢挑梁梁固定支座的的间距可≤7m。爬升式脚手架依依附的构件对于全现浇剪力力墙结构,当采用大模模板施工时,爬脚手架的的固定支座可可直接依附在在混凝土外墙墙上。外墙除除窗洞以外,均可留置爬爬升脚手架固固定支座的穿穿墙螺栓孔,能满足固定定支座间距≤4~4.55m的要求。施施工中,爬脚手架的的固定螺栓孔孔原则上与外外墙大模板的的穿墙螺栓孔孔共用。对于滑模施工的的结构装饰施施工,应用爬升脚脚手架时,可利用墙上上的窗台口,用一种卡在在窗台口的上上下挂架夹具具固定大小爬爬架的4个固定支座(图2-15--5)。对于框架、内筒筒外框架或框框架-剪力墙结构,当柱距≤4.5m时,爬架可直接接依附在柱上上,方法为预留留￠25~300mm拉结爬架的的螺栓孔。若若每次爬升的的高度为半个个楼层,则每一楼层层间柱身上预预留两处螺栓栓孔。因对框框架柱不利,这种作法往往往被结构设设计人员反对对。若用钢抱抱箍代替柱上上预留孔,虽可行,但给砌筑围围护墙带来不不便。为对结结构有利,又能应用爬爬升式脚手架架,可用工具式式钢挑梁作为为爬架依附的的构件,挑梁临时固固定在混凝土土楼板上(图2-15--6),每次爬升的的高度达一个个楼层。因爬爬架的固定支支座最终依附附在楼板上,这就使爬架架的水平间距距不受柱距限限制,以最合理的的间距沿结构构物四周均匀匀布置,使爬升脚手手架具有更强强的通用性,也可将爬|架固定在框框架连系梁侧侧面上,但连系梁上上留孔不如楼楼板上留孔准准确方便。爬升脚手架固定定支座及节点点设计整体爬升式脚手手架的施工准准备集中在钢钢挑梁以及斜斜拉杆的加工工制作上,而对于其他他两种爬升脚脚手架,其施工准备备工作集中在在爬架加工制制作上。大爬爬架由Φ48×3..5脚手钢管组组拼焊接而成成,其总高度达8~l0m；小爬架由Φ63.5××4的立杆与脚脚手钢管组拼拼焊接而成,其高度常为为一步高。因因小爬架立杆杆的钢管直径径大,管壁稍厚,受荷却小,所以设计的的重点应在大大爬架固定支支座上。为解解决大爬架固固定支座短臂臂与立杆薄壁壁钢管的焊接接,兼顾加工制制作方便,目前几种主主要作法如图图2-l5--7所示。图2-15--7中的(@)(cc)两种具有制制作方便、安安全可靠等特特点。对于爬架节点部部位,因两薄壁钢钢管焊接成T形,其抗扭能力力较差,所以有的在在节点角区直直接用钢板加加强(图2-15--8a);也有的为使使纵向水平杆杆与爬架横杆杆用扣件扣接接方便,节点角区加加固成空心三三角形(图2-l5--8b)。一些工程程中,大小爬架平平面内设斜腹腹杆,在节点部位,斜腹杆离横横杆约50mm,留出扣件位位置(图2-15--8c)。悬挑钢管脚手架架在筒库顶板板施工中的应应用某面粉厂粮仓筒筒库，总容量量l万t。由10个直径8m的圆仓组成成，仓下层及及仓体为钢筋筋混凝土筒壁壁(下层含钢筋筋锥形料斗)，仓上层为为钢筋混凝土土框架，筒壁壁厚度为18cm，筒库全高高为32.800m(图2-21--1)。立筒库的筒壁((土0.0000~29.1100m标高)采用滑模施施工，随滑随随抹光。当筒筒壁滑模施工工结束，滑模模平台、提升升架全部拆除除后，立筒库库顶板(板底标高29.1550m、板厚150m、大梁断面250mmm×600mmm)支模采用的的脚手架方案案成为整个建建设项目的难难题之一。脚手架方案的选选择顶板支模所用脚脚手架按常规规可采用满堂堂钢管脚手架架，也可用槽槽钢或工字钢钢与预埋铁件件焊接提供支支撑面，再在在其上搭设钢钢管架支模。前前种方案所需需周转材料量量太大，搭设设、拆除脚手手架的用工量量太多;后种方案的的一次性投资资高，效益低低，且焊接工工作条件差，焊焊接质量要求求高，拆除也也很困难。权权衡利弊均不不可采用。最最后提出了悬悬挑钢管脚手手架方案，并并将方案中的的基本三角架进行了不不同荷载下的的破坏性试验验，同时对顶顶板施工阶段段的最大荷载载进行了分析析。根据载荷荷试验和荷载载分析得出的的结论修改原原方案并对脚脚手架体系进进行刚度、强强度加固，将将完善后的悬悬挑钢管脚手手架方案付诸诸实施。实践践证明该方案案具有施工简简单、安全可可靠、经济效效益好的特点点。悬挑铜管脚手架架设置该方案要求滑模模施工时在筒筒壁上部的指指定位置预留留两排相距3m的孔洞,穿设水平杆,用垂直杆、斜斜撑将水平杆杆固定形成基基本三角架,并用钢管连连系杆连接,从而形成悬悬挑三角架体体系(图2-21--2)。预留孔洞的留设设该方案对预留孔孔洞的质量要要求较高，故故采用了预制制带孔水泥砂砂浆长方块的的留孔方法。具具体作法为:在施工场地地用1：2水泥砂浆预预制长方块(图2-21--2)，用废水泥泥袋纸将圆孔孔塞满(以免施工时时的水泥浆流流入)。在滑升平平台的四周根根据基本三角角架平面布置置的要求(20等分)以钉子涂红红作标记，当当筒壁混凝土土浇至25.1000m和28.1000m标高时将预预制带孔块在在钉子位置放放平、放直，并并用铁丝可靠靠地固定在筒筒壁钢筋网上上。滑模过后后及时清孔。上上下两预留孔孔洞在同一垂垂直线上以满满足基本三角角架平面为垂垂直面。预留留孔要尽可能能水平。基本三角架搭设设在预留孔内穿设设上长下短2根水平杆，上上水平杆内挑挑稍大于2.9m，外伸稍大大于1.Im(见图2-21--2)，下水平杆杆长度无具体体要求。紧靠靠外筒壁用垂垂直杆和十字字扣件将上下下水平杆固定定(上杆紧靠内内壁与短钢管管固定)，再在上下下水平杆间设设置斜撑(水平杆和斜斜撑间用万向向扣件连结)，便形成了了基本三角架架。该方案要要求基本三角角架斜撑的下下端一律伸至至筒壁，所有有扣件的质量量必须可靠。基本三角架的平平面布置图每个筒仓内等分分20榀基本三角角架,以筒心为中中心呈放射性性布置(见图2-21--3)。为保证基基本三角架的的整体性,在上水平杆杆设置3道连系杆,其中筒仓中中心附近1道,连系杆设置置成正方形,以便同下面面操作平台垂垂直连接。操作平台的铺设设操作平台由4棍棍桁架加钢管管连系杆构成成(图2-21--4)，安装在滑滑模吊架上，随随滑模提升而而上升，当升升至安放部位位(24.9900标高)时将平台吊吊筋与筒壁上上预埋件焊牢牢成为悬空平平台。它的作作用一是为搭搭设仓内脚手手架提供工作作面，二是可可作为仓内安安全防护设施