梁志華,徐 宇,黃曉東,吳基平
(廣州普邦園林股份有限公司,廣東 廣州 510600)
隨著城市經濟的快速發展,高層建筑建設規模不斷擴大,高層建筑物在內外立面施工過程中離不開腳手架的應用。腳手架作為一種高空作業的臨時構件,是工程項目中常用的施工工具,能夠有效解決垂直施工難題[1,2]。目前,施工中廣泛使用的是鋼管材質的腳手架,其性能牢固可靠,安全系數高,且可重復利用,有利于環保和文明施工,節約施工成本。
園林景觀是建筑建設分項工程之一,常規的園林景觀工程大多在平地上進行施工,較少有高層作業需求。由于筆者所在的峽谷花園景觀工程項目是深圳萬科云城六期1棟高層建筑物的中庭位置,因中庭構造特殊,需搭設鋼管腳手架輔助施工,作為該工程全流程施工的核心參與人,現對其峽谷花園腳手架專項施工方案進行歸納總結。
峽谷花園景觀工程項目位于深圳市南山區西麗打石一路萬科云城六期1棟,建筑總層數53層。峽谷花園主要有A、B兩個類型,共8個立面,分布在3F-9F、14F-20F、25F-31F、36F-42F等四段連續層,每個立面高度均為26.3 m,為階梯式構造。每個立面又分為4個單元,具體每個立面單元的搭設高度分別為:A型①5.4 m(含1.2m防護欄)、②9.6 m(含1.2 m防護欄)、③9.6 m(含1.2 m防護欄)、④6.5 m(含1.2 m防護欄);B型①9.6 m(含1.2 m防護欄)、②5.4 m(含1.2 m防護欄)、③5.4 m(含1.2 m防護欄)、④10.7 m(含1.2 m防護欄)。4個單元立面高度相加為總相對高度27.5 m(含1.2 m防護欄),最高立面單元相對高度為10.7 m(含1.2 m防護欄),每個單元間均用拉桿相互連接,增強其整體性。
本工程為建筑內立面干掛石材、垂直綠墻、水幕墻及干掛石材施工,主要為石材干掛、垂直綠墻種植槽安裝和植物種植、水幕墻施工及不銹鋼護欄安裝等。建筑樓板面均為混凝土,根據工程的施工要求及現場情況,采用雙排鋼管落地腳手架,以立面單元為單位搭設,降低搭設高度,降低作業風險(圖1)。

圖1 腳手架施工所在的建筑內外結構
結合本工程結構形式和實際施工特點,現場采用分層搭設,應用扣件式雙排鋼管腳手架,在立面凸出處腳手架按實際結構搭設,荷載按施工架荷載考慮。
由于內立面有垂直綠化及干掛石材要求,雙排腳手架的內立桿的離作業墻距離為650 mm,內立桿離墻空隙在密封層用模板滿鋪,腳手架橫距為0.9 m、縱距為1.8 m、豎向步距為1.8 m,腳手架工作層每層設置兩道護身欄桿,分別設置在0.5 m、1.2 m高處。
搭設工藝流程:施工準備→鋪墊板→架設立桿→安裝縱向橫向掃地桿→安裝大橫桿→安裝小橫桿→安裝連墻件→安裝剪刀撐→安裝腳手板、防護欄桿和擋腳板→扎安全網→檢驗合格,投入使用。
本工程腳手架立于混凝土板上,落地腳手架均采用雙排單立桿,每根立桿底部設置底座或墊板,立桿橫距為0.9 m、縱距為1.8 m、豎向步距1.8 m。立桿與縱向水平桿采用直角扣件連接,立桿與立桿采用對接扣件連接,各接頭位置距離主節點不超過1/3步距。腳手架必須設置縱向掃地桿和橫向掃地桿,縱向掃地桿采用直角扣件固定在距支架底座200 mm處的立桿上,橫向掃地桿采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。縱向水平桿(大橫桿)在小橫桿之上,兩者用直角扣件扣緊,保證其穩定性。每一根立桿與縱向水平桿(大橫桿)之間需要設置小橫桿,且用直角扣件固定。該工程必須設置連墻件,且連墻件的垂直間距不得大于建筑物的層高,同時還不可大于4 m,連墻桿與腳手架、建筑物的連接采用直角雙扣件固定。本腳手架工程高度已超過24 m,需設置剪刀撐,剪刀撐每5步4跨設置一道,每道剪刀撐寬度不應小于4跨,且不應小于6 m,斜桿傾斜角度與地面的夾角在45°~60°之間。
腳手架采用的是鋼筋網腳手板,長1 m,寬0.8 m,每個作業層上鋪滿鋪穩一層腳手板,并設置鐵絲網及防護欄桿。安全擋板設在腳手架外立桿內側,先固定安裝后再掛安全網于擋板內側。腳手架主體搭設完成后及時采用安全網滿鋪腳手架。檢驗合格后,方可正式使用(圖2)。

圖2 腳手架正立面圖(部分)
腳手架的拆除遵循“先支后拆,后支先拆”的原則,施工現場實行封閉管理,設有警告標志,并有專人看守。拆除作業人員經過培訓,考試合格持證上崗,且身體健康無恐高癥和心臟病,必須佩戴好安全繩、安全帽、防滑鞋。在腳手架拆除過程中,不允許上下同時進行,應嚴格按照標準程序進行拆除作業[3,4]。
拆除工藝流程:拆除準備→拆除安全網、防護欄桿和擋腳板→拆除腳手板→拆除剪刀撐→拆除小橫桿→大橫桿→拆除連墻件→拆除立桿→分類擺放,入庫存放保管。
該工程使用雙排腳手架搭設,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:橫距為0.9 m,縱距為1.8 m,大小橫桿的步距為1.8 m;內排架距離墻長度為0.65 m;大橫桿在上,搭接在小橫桿上的大橫桿根數為2根;采用的鋼管類型為Φ48×3.0;橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件采用兩步兩跨,豎向間距3.6 m,水平間距3.6 m,采用扣件連接。
通過運用PKPM施工安全計算軟件對大橫桿和小橫桿的強度與撓度、扣件抗滑力、立桿荷載、立桿穩定性、連墻件穩定性等進行建模驗算,計算結果均滿足施工要求,具體概況如下:
大橫桿的最大彎曲應力σ= 81.514N/mm2小于大橫桿的抗彎強度設計值[f]=205 N/mm2,滿足施工要求。大橫桿的最大撓度3.203 mm小于大橫桿的最大容許撓度1800/15=120 mm與10 mm,滿足要求。
小橫桿的最大彎曲應力σ=119.72 N/mm2小于小橫桿的抗彎強度設計值[f]=205 N/mm2,滿足施工要求。小橫桿的最大撓度為1.53 mm小于小橫桿的最大容許撓度900/150=6 mm與10 mm,滿足要求。
按規范[5]直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為8.00kN,本腳手架工程縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值小于8.00 kN,單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求。
考慮風荷載時:σ=9819/(0.188×424)+199304.662/4490 =167.57 N/mm2,立桿穩定性計算σ=167.57 N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值[f]=205 N/mm2,滿足要求。不考慮風荷載時,立桿穩定性計算σ =10499.4/(0.188×424)=131.717N/mm2,小于立桿的抗壓強度設計值[f]=205N/mm2,滿足要求。
連墻件采用雙扣件與墻體連接。按規范[5]連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力N0= 5.000 kN,每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積Aw =12.96 m2,風荷載產生的連墻件軸向力設計值Nlw = 1.4×Wk×Aw = 6.478 kN,連墻件的軸向力設計值Nl = Nlw + N0= 11.478 kN,按規范計算[5],連墻件軸向承載力設計值為Nf = 76.663kN,Nl = 11.478 < Nf = 76.663,連墻件的設計計算滿足要求,由以上計算得到Nl=11.478小于雙扣件的抗滑力12kN,滿足要求。
作為園林景觀高層立面施工的成功實例,深圳萬科云城峽谷花園景觀工程腳手架搭設拆除施工,嚴格按照國家及地方現行標準規范、項目設計施工圖紙和施工組織設計方案要求進行,搭設質量滿足施工要求,搭設拆除工期短,零安全事故。腳手架采用PKPM施工安全計算軟件進行驗算,保證了結構體系的安全。通過該工程的腳手架設計及實踐,可為日后類似的高層垂直景觀工程施工提供技術參考(圖3)。

圖3 峽谷花園垂直景觀效果