高層弧形內傾建筑外腳手架施工技術

摘 要：高層建筑施工步驟繁多，施工人員需要根據高層建筑的基本施工要求以及建筑工程的具體情況來完成各個部位的施工技術。在工程建設期間，施工人員需要對一些施工工具進行應用，其中，腳手架就是一種高層建筑工程之中最為常見的施工裝置，主要是一種臨時性的施工平臺，根據腳手架所處的位置可以將其分為內腳手架與外腳手架。在給有一定的內傾傾向的弧形建筑設計腳手架時，難度極高，本文對其施工技術進行分析。關鍵詞：高層建筑；弧形內傾外形；外腳手架在建筑的安全系統被充分完善之后，人們又給建筑的藝術性提出了更多的要求，很多設計人員會將建筑的墻面設計成弧形，建筑同時會出現內傾傾向，面對這種不尋常的建筑造型，施工人員需要安全放置腳手架，可以在對建筑造型進行分析之后，選出合適的腳手架搭建方式。本文對這種具有內傾弧形墻面設計特點的建筑工程系統之中應用的腳手架施工技術進行研究，并模擬腳手架施工情況。1 工程概況某地塊工程地下4層，地上25層，建筑面積62984m2，主體結構外形呈弧形特征，平面呈橢圓形，其中13～25層逐層向內退縮，每層層高均為3.9m，每層斜柱最大傾斜角平均為11.7°。外墻設計為全玻璃幕墻，建筑物外圍無磚砌體；按照建設單位要求，幕墻施工前鋼管腳手架須提前分段拆除。故本工程外腳手架的用途主要為臨邊圍護作用和結構飄板側模的安拆，架體的活動荷載相對較小。但若外腳手架單一采用傳統的斜拉懸挑方式，則易導致橫向受力不均，造成整體腳手架架體滑移。另外，橢形樓層外腳手架密封程度要求較高，腳手架內側與建筑物之間空隙易出現臨邊洞口，加上施工場地地處商業樓群區域，周邊交通密集，施工場地狹小，對高空作業防墜要求甚高，因此外腳手架的選型及搭設難度較大，經綜合論證分析，最終采用“分段斜拉懸挑及下撐式懸挑相結合的雙排鋼管腳手架”的搭設方案。2 施工技術要點全面高效采用計算機技術及PKPM軟件，對懸挑腳手架搭設全局進行設計與細部布局，代替了大量人工重復勞動，工作效率得到明顯提高，并且在配置方案變化而需要修改設計時，顯得更加省工省時。弧形收縮樓層（斜柱樓層）采用斜拉懸挑及下撐式懸挑相結合，充分發揮懸挑結構材料自身的性能，約束其橫向變形，使得整體受力均勻，懸挑腳手架荷載傳遞得到可靠的保證。主體采用分段懸挑（分別在2、13、21層梁板設置懸挑架；2～13層為第1懸挑段，搭設高度44m；13～21層為第2懸挑段，搭設高度31.2m；21層～天面為第3懸挑段，搭設高度28.5m），沿建筑物周邊采用懸挑鋼管腳手架進行搭設，不僅可保證每個分層懸挑腳手架安全負荷，減少周轉材料投入，而且可加快項目整體施工進度，使幕墻施工可提前進行。3 主要施工技術3.1 技術應用問題在設計現代化的高層建筑時，很多設計人員為了使建筑更具獨特性，會在其外部設計工作之中使用一些特殊的藝術化處理手段，因此，一些具有非常規外形的建筑逐漸出現在城市之中，與建筑藝術價值相對的是施工難度的變化，一般建筑應用的腳手架的形式為斜拉分段式，施工人員需要將鋼絲繩添加到型鋼部件的挑梁端位置上，同時將其鋼絲繩也固定到結構吊環部位上，這種構建方法可以使腳手架不受到豎向的作用力，但是卻沒有改變腳手架受到的橫向應力，尤其是當建筑的外部立面的傾斜度加大時，腳手架整體受力情況就會變得更為不合理，因此施工人員需要改造常規的腳手架，切實提升腳手架裝置的安全性。3.2 施工流程分析根據本次施工建筑的具體結構構件需求，現有設置以下施工流程：在第13層樓面部需要將第一層鋼梁安裝好，同時將立桿安裝在鋼梁部位，將腳手板與橫梁鋪設到制定位置，精心控制腳手板與鋼管的尺寸，避免這兩個部件超過低層面積，在第一次層鋼梁安裝工作結束之后，就可以開展架體搭設高工作，安裝下撐鋼管，將架體構件組裝好，同時將腳手板鋪設到指定部位，將安全網布置到架體部位，對架體組裝情況進行檢查，驗收后就可以應用腳手架，可以直接將腳手架升高到18層位置，最終在該位置拆除腳手架，根據施工任務量重復上一個環節的施工工作。3.3 安裝鋼梁鋼梁采用14a槽鋼，長度為3.0m，由于主樓平面呈橢圓形，故大橫桿及水平桿按6m鋼管折線形布置。當處于水平桿中間時，槽鋼挑出建筑物外邊緣1.0m，錨固段長度2.0m，間距1.5m；當處于水平桿端部時，槽鋼挑出建筑物外邊緣1.3m，錨固段長度1.7m，間距1.5m。槽鋼與混凝土樓板采用預埋 f 18 鋼筋與梁板鋼筋焊接連接，每個槽鋼預埋鋼筋2個，前后間距約1.5m。挑架施工時必須待主體混凝土強度達到設計值的75%以上時方可張緊鋼絲繩承受外架荷載。3.4 搭設立桿3～21層及21層～天面懸挑段立桿根據結構外輪廓線，南、北立面向里傾斜搭設，角度分別為3.35°和8.39°，故此兩懸挑段立桿底部須焊接鋼墊片進行角度調整，東、西立面仍為垂直搭設。立桿縱距1.5m，橫距700mm，內排立桿距結構外邊200mm，頂部立桿高出屋面（13層或21層樓面）1.5m。4 施工效果應用了該種施工方法之后，發現該施工方法確實可以達到優化腳手架結構的施工目的，從腳手架的結構受力情況來看，在應用腳手架期間，懸挑結構能夠將懸挑結構之中的材料具有的多種性能優勢傳遞出來，使腳手架不會在施工期間出現因受力不均而導致的變形問題。出了能夠滿足腳手架的結構施工要求之外，還能節省周轉材料，減少材料消耗成本費用。基于本次施工選用的模型設計方法，在計算機之中就可以對腳手架模型進行細化處理，避免其在細節部位出現問題，節省了施工工人的原有工作量，將腳手架部位的施工效率充分提升。本次施工選用的腳手架施工方法為復合型腳手架施工方法，施工人員可以不同在維護腳手架工作上消耗過多的時間，可以將施工時間留給質量安全價差工作，因此將工期充分縮減。5 結束語本文選用了實際的具有內傾弧形的外形特點的建筑作為研究對象，對其采用的腳手架施工工作情況進行了研究，從技術要點、施工流程以及主要施工方法展開了研究工作，從最終的施工效果來看，應用該種施工工藝搭建出的腳手架能夠滿足這種外部造型變化比較多的建筑的施工需要，同時還可達到較好的安全防護效果，腳手架不會出現橫向或者縱向受力過于集中的情況，整體受力情況相對均勻，施工人員在利用腳手架這一平臺進行施工時，也能保持較好的安全性，還能將投入的材料量減少，這種腳手架施工方式值得被提倡。參考文獻[1]王天鵬.弧形結構折線型腳手架施工技術[J].建筑工程技術與設計，2017（4）.[2]韓朋，莊會云.弧形螺栓球網架滑移腳手架施工技術[J].建筑技術開發，2017，44（1），51-52.[3]夏陽.弧形飄帶式型鋼懸挑腳手架施工技術[J].建筑施工，2017，39（3），349-350.[4]王娟莉，呂俊杰，馬航勃，李濱，萬銳.超高附著式升降腳手架弧形組合設計與施工[J].城市住宅，2017（6）.作者簡介：劉德城，身份證號：452623198409131890。