大跨度鋼桁架操作平臺施工技術

中國建筑第八工程局有限公司廣州分公司 廣州 510665

1 工程概況

番禺萬博CBD商業廣場工程位于廣州市番禺區南村鎮，總規劃用地面積6.75萬 m2，總建筑面積50.3萬 m2，是一個集辦公、娛樂、消費、居住為一體的新城市綜合體。

本工程大商業裙樓部分設計有室內步行街，結構上空在4樓屋面處設計有大跨度采光頂。其距地面高度17～20 m，跨度10～16 m，本工程采用一種大跨度的鋼桁架操作平臺，替代常規的滿堂鋼管腳手架操作平臺，總應用面積1 825.5 m2。

在所有采光頂中，考慮鋼桁架的加工難度及周轉使用效率，圓形和橢圓形采光頂采用常規滿堂鋼管腳手架，長廊采光頂及2 個矩形采光頂采用鋼桁架操作平臺（圖1）。

圖1 采光頂平面位置示意

（a）長廊采光頂：投影面積1 578 m2，下部結構預留洞口面積1 413 m2，最低點標高16.85 m，最高點標高21.35 m。

（b）矩形采光頂1：投影面積296 m2，下部結構預留洞口面積252.5 m2，最低點標高17.15 m，最高點標高21.65 m。

（c）矩形采光頂2：投影面積192 m2，下部結構預留洞口面積160 m2，最低點標高17.15 m，最高點標高21.65 m。

2 設計方案[1-4]

2.1 鋼桁架操作平臺設計

本工程長廊及矩形采光頂跨度較大、高度較高，施工時操作難度很大，搭設滿堂腳手架費用較高。經計算復核，長廊及矩形采光頂跨度為10～16 m，兩側設計為混凝土結構邊梁，有條件采用鋼結構桁架搭設施工平臺。

采光頂施工平臺采用鋼桁架作為主要受力構件，間距2 m布置，桁架上部密鋪方通，間距300 mm，面板采用厚18 mm木夾板。

施工操作平臺搭設完成后，平臺面之上的施工高度為5.3 m，扣除高1.5 m的施工作業空間，最高點尚余3.8 m的施工高度，比起原結構21 m的施工高度已大為縮小，尚余的3.8 m左右施工高度可采用雙層普通門式腳手架搭設，搭設時可根據施工要求局部搭設或搭設成移動式（圖2）。

圖2 鋼桁架操作平臺剖面

2.2 主桁架設計

主桁架跨度為采光頂下部結構預留洞口寬度，最大寬度為16.2 m，最小寬度為10.2 m，根據桁架受力計算和次梁跨度綜合考慮，主桁架間距設置為2 m，與上部采光頂鋼結構柱腳間距一致。

主桁架上弦桿截面為2 支120 mm×60 mm×4 mm方通組合成120 mm×120 mm截面，設計計算采用120 mm×120 mm×8 mm×4 mm截面，下弦桿為120 mm×60 mm×4 mm方通，腹桿為角鋼，根據計算需要選取，焊接在方通兩側面。

桁架兩端架設在結構預留洞口兩側的混凝土邊梁上，為防止桁架側向滑動，在桁架支承點兩側邊用膨脹螺栓固定50 mm×4 mm角鋼，桁架上弦桿與固定角鋼焊接。主桁架與混凝土結構連接節點，見圖3。

圖3 主桁架與混凝土結構節點示意

2.3 次梁設計

平臺次梁采用60 mm×60 mm×4 mm方通密鋪，方通間距350 mm，以適應平臺面板受力需要，方通采用長12 m定尺規格，以方便施工鋪設，并增強平臺面剛度。

平臺次梁與主桁架采用細鋼絲綁扎固定，以防止平臺次梁滑移。

2.4 平臺板設計

平臺板采用厚18 mm木夾板，將整個操作平臺全部封閉，以保證操作平臺上部施工人員安全，避免施工過程中墜物對平臺下部其他工序的施工人員造成影響，平臺板采用M5自攻螺釘固定。

3 施工平臺搭設及拆除工藝[5-8]

3.1 搭設施工工藝

3.1.1 搭設流程

定位放出桁架中心線→實測桁架跨度尺寸→桁架就近開料制作→桁架吊裝→施工桁架固定角鐵→鋪設平臺次梁→次梁焊接固定→鋪設平臺面板

3.1.2 平臺構件加工

施工操作平臺主要構件為主桁架、平臺次梁和平臺板。其中平臺次梁采用成品定尺方通，無需加工。主要加工構件為主桁架，按現設計方案，合計主桁架63 榀，各部位跨度不同，單榀桁架最大質量為0.864 t，最小質量為0.522 t，合計43.05 t。

平臺桁架主要桿件為方通和角鋼，安排在長廊施工區域側邊就近加工。

3.1.3 平臺構件吊裝

各采光頂構件中主桁架、平臺次梁以及平臺板均就近采用塔吊吊裝，吊裝時需復核各吊點的塔吊起吊能力。

對于塔吊不能覆蓋的位置，可先將構件吊裝至附近區域，再采用起重能力為10 kN的卷揚機配合滑輪完成安裝。

3.2 拆除施工工藝

（a）拆除程序依照平臺板、平臺次梁、平臺桁架的次序進行，根據采光頂鋼結構、玻璃、遮陽簾等各工序的施工完成和驗收整改情況，分區域分段拆除，為采光頂后續工序施工創造條件。

（b）施工平臺拆除時，采光頂主體鋼結構骨架、采光頂頂面玻璃和遮陽簾等工序應已施工完成，側面底部方通和側面玻璃窗由于平臺桁架影響無法施工，施工平臺平臺板、次梁和桁架已無法自采光頂上部撤出，只能利用已完成采光頂主體骨架將平臺板、次梁和桁架構件吊至下部一層樓面。

同時，由于此階段塔吊已拆除無法利用，拆卸平臺構件使用起重能力10 kN的卷揚機配合滑輪完成，單件質量較大的主桁架也可考慮適當拆分，以降低拆除過程中最大構件質量，降低拆除施工工作難度和安全風險。

4 結語

對于如何選用合適的支撐形式作為中庭采光頂施工的操作平臺，以達到加快施工進度，節約工程造價的目的，是每個工程需要研究的重點和難點。

本工程結合現場實際情況，有針對性地選用鋼桁架操作平臺施工技術，同時對桁架細部構造進行優化設計，最終順利達成了預定目標。