一體化腳手架爬升技術改進概述

張華立

山東菏建建筑集團有限公司 山東 菏澤 274000

引言

爬升式腳手架通常由爬架結構和爬升設備兩大部分組成，爬架結構又主要由小爬架套在大爬架中的爬架片、連接爬架片的縱向水平桿、剪刀撐以及腳手板等組成。一般大小各有兩個固定支座與混凝土構件固定，同懸挑外腳手架一樣，整個爬腳手架的荷載亦通過爬架片構成的鋼桁架傳遞給已有一定承載能力的混凝土構件。

1 腳手架爬升的基本原理

第一，在爬升腳手架正常使用狀態下，主體結構正施工N層。對每片爬架，大爬架下部內側兩個固定支座構成的鋼挑梁由穿墻螺栓固定于N-1以及N-2層的混凝土墻體中，小爬架內側的兩個固定支座也由穿墻螺栓同時固定于N-1層混凝土墻體中，各操作層上的施工荷載分別由大小爬架的固定支座傳遞給混凝土墻體；第二，當主體結構向上施工N+1層時，松開固定小爬架的穿墻螺栓，利用懸掛在大爬架頂部的手拉葫蘆，將小爬架從N-1層提升至N層并固定的；第三，將手拉葫蘆移至小爬架上，鉤住大爬架，松開固定大爬架的穿墻螺栓，將大爬架從N-1層提升到N層支并固定。腳手架能夠爬升是大小爬架互為作用，交替爬升，但都以混凝土墻體為支承點[1]。

2 一體化腳手架爬升應用技術

2.1 爬升方法

為解決“兩片爬架同時爬升”方法中存在的上述問題，在工程中采用每4～5片爬架組成一個爬升單元，用4～5只2t左右手拉葫蘆進行同步爬升，這種多片分區域爬升方法具有爬架的數量相對較少，加工量亦較少，腳手架在爬升過程及使用中穩定，晃動小等優點。但每跨的自重和施工荷載幾乎由一片爬架承擔，對爬架片的穩定性以及附墻固定支座承載力要求更高，為此可在構造設計中作加強處理，并作承載力復核驗算。多片爬架同步提升或下降，因工人操作手拉葫蘆用力大小不一，爬架上升速度略有快慢，極易造成同一爬升單元的爬架間有“爬升差異”。腳手架爬升時，腳手架上的荷載以自重為主，且以大爬架的爬升為最不利受力狀態。經對工程爬腳手架分析，若不考慮爬升差異影響，大爬架爬升時，小爬架的每個固定支座承受約3.25kN的垂直荷載。按不利情況，若兩連續跨（3片爬架組成）的中爬架先爬升，此時受力成“挑擔”狀態，兩跨大爬架恒載全部由中間小爬架支座承擔，每個支座承受的荷載為原來的兩倍。由小爬架上的縱向水平桿組成的“扁擔”，在此受力狀態下，向上撓曲達470mm，這顯然不可能出現。設控制的提升差異最大值為100mm，反算荷載增值，相當于小爬架每個支座增加1.4kN，即考慮提升差異后，小爬架每個支座可能承受的最大荷載為4.65kN。

2.2 爬升式腳手架依附的構件

對于全現澆剪力墻結構，當采用大模板施工時，爬腳手架的固定支座可直接依附在混凝土外墻上。外墻除窗洞以外，均可留置爬升腳手架固定支座的穿墻螺栓孔，能滿足固定支座間距≤4～4.5m的要求。施工中，爬腳手架的固定螺栓孔原則上與外墻大模板的穿墻螺栓孔共用。對于滑模施工的結構裝飾施工，應用爬升腳手架時，可利用墻上的窗臺口，用一種卡在窗臺口的上下掛架夾具固定大小爬架的4個固定支座。對于框架、內筒外框架或框架-剪力墻結構，當柱距≤4.5m時，爬架可直接依附在柱上，方法為預留Ф25～30mm拉結爬架的螺栓孔。若每次爬升的高度為半個樓層，則每一樓層間柱身上預留兩處螺栓孔。因對框架柱不利，這種做法往往被結構設計人員反對。若用鋼抱箍代替柱上預留孔，雖然可行，但給砌筑圍護墻帶來不便。為對結構有利，又能應用爬升式腳手架，可用工具式鋼挑梁作為爬架依附的構件，挑梁臨時固定在混凝土樓板上，每次爬升的高度達一個樓層。因爬架的固定支座最終依附在樓板上，這就使爬架的水平間距不受柱距限制，以最合理的間距沿結構物四周均勻布置，使爬升腳手架具有更強的通用性，也可將其固定在框架連系梁側面上，但連系梁上留孔不如樓板上留孔準確方便。

3 一體化腳手架爬升技術改進

3.1 新型腳手架特點及材料優勢分析

圖1 新型腳手架搭設形式

第一，新型腳手架將原有的網狀板踏板改為鍍鋅鋼板沖防滑孔形式的踏板，把原大規格的鋼管改為小規格的；第二，新型腳手架材料優點結構重量輕，靈活性強，結構形式多樣，可滿足分段不同線型的需要，可進行分體拆除，大大減少反復搭拆次數。新型腳手架的踏板使用周期預計一般將超過5年，質量輕，自重為18.6kg，踏板結構強度更好，平均載重比現有高50kg以上；采用了橡膠防滑墊等措施，使用及放置更安全，結構形式更易存放及吊運，寬度為300mm，比原有腳手板小100mm，可應用于較狹窄區域，采購價格與原有踏板差別不大，以3m長的踏板為例，新型踏板比原踏板價格僅高30元左右。

3.2 新型腳手架搭設形式

新型腳手架搭設通用性強，可隨船體分段線型變化而變

化。由于夾具種類多，無論船體結構是任何形式都能適用，搭設靈活，圖1為新型腳手架搭設形式。

4 結束語

綜上所述，通過對新型腳手架及原有腳手架在工程建造的各個階段、各區域的腳手架搭設形式、作業時間、勞動強度、材料成本、人工成本及施工便利性等方面進行對比。結果顯示，改進后的腳手架性能更好，同時爬升效果最佳。

[1] 朱正權.導座式升降腳手架爬升過程中動力響應分析研究[D].合肥:安徽建筑大學,2016.