金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)在弧形盤扣式外腳手架中的應(yīng)用*

呂家杰，鄺楚釗，鄭少星，王 杰，盧建文

(中國(guó)建筑第八工程局有限公司華南分公司，廣東 廣州 510663)

1 工程概況

深圳寶安國(guó)際機(jī)場(chǎng)衛(wèi)星廳及配套工程是深圳市重點(diǎn)工程，總占地面積16.3萬(wàn)m2，建筑面積23.89萬(wàn)m2，旅客衛(wèi)星廳建筑高度27.65m，地上4層、地下1層，為流線造型(見(jiàn)圖1)。

圖1 工程實(shí)體效果

旅客衛(wèi)星廳主體結(jié)構(gòu)整體呈X形，且不規(guī)則墻體較多，鋼管腳手架和安全網(wǎng)的搭配無(wú)法滿足安全文明施工要求，因此外腳手架和安全網(wǎng)的選型設(shè)計(jì)對(duì)整體外觀形象尤為重要。鑒于此，項(xiàng)目成立技術(shù)研究小組，對(duì)金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)防護(hù)的弧形外腳手架施工進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，保證施工作業(yè)安全、貼合弧形結(jié)構(gòu)，呈良好的外立面觀感效果。

2 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

該項(xiàng)目需要解決弧形結(jié)構(gòu)和不規(guī)則墻體外架的安全防護(hù)問(wèn)題，施工過(guò)程中需重視以下內(nèi)容：①外架與安全網(wǎng)模數(shù)設(shè)計(jì) 本工程對(duì)安全文明施工要求極高，外架搭設(shè)參數(shù)和安全網(wǎng)材料參數(shù)要求互相契合，因此模數(shù)設(shè)計(jì)是材料選型的重難點(diǎn)；②X形結(jié)構(gòu)外架立桿定位 X形結(jié)構(gòu)多數(shù)為大弧度和不規(guī)則墻體，保證盤扣式外腳手架立桿現(xiàn)場(chǎng)排布和定位是施工重難點(diǎn)；③腳手架與金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)的連接固定 金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)需結(jié)合外架桿件間距進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，但市面上沒(méi)有適合該連接件的構(gòu)件，應(yīng)保證兩者現(xiàn)場(chǎng)排布的合理性，且連接牢固。

金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)具有以下特點(diǎn)。

2.1 需符合材料模數(shù)要求

材料模數(shù)滿足現(xiàn)場(chǎng)需要是施工作業(yè)準(zhǔn)備的前提條件。經(jīng)過(guò)安全性驗(yàn)算，盤扣式外腳手架立桿縱距取1 500mm，水平桿外側(cè)步距取2 000mm，與標(biāo)準(zhǔn)金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)模數(shù)(1 498mm×1 980mm)相符。金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)托座可通過(guò)專用連接件直接固定于盤扣式外腳手架兩端立桿上，安裝簡(jiǎn)易、操作方便。傳統(tǒng)密目式安全網(wǎng)與鋼管需采用鐵絲綁扎連接，且密目網(wǎng)上下兩端與鋼管縱橫間距模數(shù)不符，難以綁扎到位，對(duì)外立面整體形象造成一定影響。

本工程結(jié)構(gòu)外形呈X形，弧形結(jié)構(gòu)和不規(guī)則墻體較多，對(duì)外架排布和定位要求較高，采用弧形盤扣式外腳手架+金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)組合式防護(hù)體系，可確保弧形結(jié)構(gòu)安全防護(hù)的有效閉合和外觀形象的整體連續(xù)性。

2.2 耐沖擊和防破壞性能佳

本工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工期間存在大量交叉作業(yè)，材料運(yùn)輸不可避免地與防護(hù)網(wǎng)發(fā)生碰撞，普通密目式安全網(wǎng)老化速度快、防穿透能力差，且僅用鐵絲綁扎在腳手架立桿上，一旦受到?jīng)_擊易造成鐵絲斷裂或脫落，難以滿足長(zhǎng)期使用要求，而爬架金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)，以扣件連接的方式，避免鐵絲長(zhǎng)期使用后生銹或斷裂，減少高處墜落、物體打擊的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 滿足防火及漂浮物管理要求

若采用密目式安全網(wǎng)防護(hù)體系，架體上使用腳手板、防護(hù)板時(shí)仍需采用竹、木材料，防火性能差，且安全網(wǎng)的阻燃性能沒(méi)有金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)好，由于現(xiàn)場(chǎng)存在大量焊接、切割等動(dòng)火作業(yè)，因此宜選用金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)。

施工期間T3航站樓正常運(yùn)行，施工用品防火和漂浮物管理要求必須滿足機(jī)場(chǎng)FOD管理規(guī)定，而密目式安全網(wǎng)屬于FOD管制物品，因此機(jī)場(chǎng)施工范圍內(nèi)不應(yīng)使用密目式安全網(wǎng)作為外架安全防護(hù)。而金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)不屬于漂浮物且質(zhì)量不大，人工轉(zhuǎn)運(yùn)及安裝便捷，安全可靠，是理想的安全防護(hù)材料。

2.4 安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高

框架和桁架具有穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，兩者結(jié)合使結(jié)構(gòu)構(gòu)件充分發(fā)揮作用。金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)的空間桁架結(jié)構(gòu)是復(fù)雜連接系統(tǒng)，在各方向上均勻受力，是大面積剛性結(jié)構(gòu)。網(wǎng)面由均勻網(wǎng)孔重疊而成，表面無(wú)焊接點(diǎn)，強(qiáng)度大，網(wǎng)面結(jié)構(gòu)牢固。使用金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)封閉整個(gè)腳手架體系，將高處作業(yè)變?yōu)榈吞幾鳂I(yè)，將懸空作業(yè)變?yōu)榧荏w內(nèi)部作業(yè)，安全性高。

2.5 綠色美觀

本工程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工要求極高，但普通密目式安全網(wǎng)難以做到與CI廣告牌完全貼合，且易受污染，對(duì)建筑物整體外觀形象影響較大。而金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)外表進(jìn)行靜電粉末噴涂處理，形成防護(hù)膜，能有效避免空氣及水分直接作用在基礎(chǔ)原料上，增加重復(fù)使用率，且規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)整體形象時(shí)，可直接利用金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)噴涂相應(yīng)的CI標(biāo)語(yǔ)和標(biāo)識(shí)，在外觀上更得體，形象維護(hù)更方便。

金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)以藍(lán)色等淺色調(diào)為主，既環(huán)保又無(wú)污染，有效抑制粉塵、雜物漂浮和重物墜落，網(wǎng)片上的孔洞在通風(fēng)和透光性上完全滿足高強(qiáng)度施工要求，且在降噪方面有較好效果。因此采用金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)作為盤扣式外腳手架的防護(hù)網(wǎng)。

3 施工工藝

3.1 盤扣式外腳架+金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)防護(hù)體系選型設(shè)計(jì)

機(jī)場(chǎng)衛(wèi)星廳結(jié)構(gòu)輪廓線整體呈弧形，為更好地呈現(xiàn)外立面形象，大面積采用雙排承插型盤扣式外腳手架+金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)。

1)腳手架搭設(shè)參數(shù) 內(nèi)立桿距板邊300mm，立桿縱距La為1 500mm，橫距Lb為900mm。水平桿步距h外側(cè)為1 000mm，內(nèi)側(cè)為2 000mm，在樓層處可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但應(yīng)≤2 000mm。

圖2 金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)

3)承插型盤扣式鋼管支架 主要構(gòu)配件為Q345A立桿、Q235B水平桿、Q195豎向斜桿、Q235B水平斜桿、ZG230-450扣接頭，ZG230-450或20號(hào)無(wú)縫鋼管連接套管、Q235B可調(diào)底座與可調(diào)托座、ZG270-500可調(diào)螺母、ZG230-450或Q235B連接盤、插銷。

4)桿件參數(shù) 立桿采用φ48.3×3.2，水平桿采用φ48.3×2.5，斜桿采用φ42.8×2.5，橫桿步距為2m。

3.2 基于BIM的弧形盤扣式腳手架立桿定位技術(shù)

3.2.1建立模型獲取立桿點(diǎn)位數(shù)據(jù)

1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙分別對(duì)局部和整體建立BIM模型，用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工(見(jiàn)圖3)。

圖3 旅客衛(wèi)星廳整體BIM模型

2)從信息模型中提取點(diǎn)位數(shù)據(jù)，用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線。

3.2.2放樣機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

將BIM放樣機(jī)器人應(yīng)用于弧形墻體和不規(guī)則結(jié)構(gòu)面，完成立桿的定位放樣，復(fù)核結(jié)構(gòu)完成面和外架立桿排布結(jié)果后，將結(jié)果與模型進(jìn)行對(duì)比，輔助現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收。

3.3 弧形盤扣式外腳手架安裝工藝

3.3.1以折代曲的搭設(shè)方式

承插型盤扣式外腳手架連接時(shí)，將橫桿和斜桿端頭鑄鋼接頭上的自鎖式楔形銷插入立桿上的花盤孔，用榔頭垂直擊打楔形銷，楔形銷的自鎖部位與花盤上的孔型配合而鎖死，拆除時(shí)，只有用榔頭由下向上擊打楔形銷才可解鎖，如圖4所示。

圖4 盤扣式鋼管支架搭設(shè)

金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)安裝伴隨盤扣式外腳手架施工有序進(jìn)行，流程如下：施工準(zhǔn)備→定位設(shè)置通長(zhǎng)墊板、底座→安裝立桿→安裝縱、橫向桿→調(diào)整橫桿彎折角度→安裝內(nèi)、外斜拉桿→安裝金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)，重復(fù)上述步驟直至腳手架搭設(shè)完成。每搭設(shè)完成一部架體后，及時(shí)穿插安裝金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)，流程如下：連接桿下槽扣住下部金屬?zèng)_孔網(wǎng)→校準(zhǔn)定位→扣件鎖緊在盤扣立桿或橫桿上→上方金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)旋轉(zhuǎn)固定于連接桿上槽，重復(fù)上述步驟直至安裝完成。

安裝縱橫向桿時(shí)，通過(guò)橫桿和斜桿端頭鑄鋼接頭上的自鎖式楔形銷與立桿上的花盤進(jìn)行自鎖連接，利用花盤上的孔洞調(diào)節(jié)彎折角度，基本滿足360°旋轉(zhuǎn)。利用以折代曲的原理，以小角度橫桿彎折滿足整體弧形設(shè)計(jì)的搭設(shè)要求，通過(guò)調(diào)節(jié)2根小橫桿的彎折度進(jìn)而調(diào)節(jié)腳手架整體弧度，貼合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，呈現(xiàn)X形結(jié)構(gòu)外觀。

通過(guò)更換自鎖接頭所在的孔位進(jìn)行大角度調(diào)整，花盤孔位中心線間的角度為4插銷鎖死前，在孔位內(nèi)左右挪動(dòng)自鎖接頭進(jìn)行角度微調(diào)，在原孔位中可實(shí)現(xiàn)±30°的小幅度調(diào)節(jié)(見(jiàn)圖5)。

圖5 角度調(diào)整

相鄰2段外架小橫桿無(wú)法同時(shí)與2個(gè)花盤孔位相匹配時(shí)，采用分段搭設(shè)方式，按照20m一段進(jìn)行分割，最后采用橫桿+扣件的方式連接2段外架立桿，將每段小弧形架體拼接成1道完整的X形外腳手架。

3.3.2金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)與弧形盤扣架連接

承插型盤扣式外腳手架+金屬?zèng)_孔安全采網(wǎng)用專用連接桿件相連。連接桿件由鋼管、承托板組成。鋼管直徑為48mm、壁厚3.0mm。承托板呈H形，其尾部開(kāi)孔與鋼管采用螺栓連接，可轉(zhuǎn)動(dòng)，整體噴漆顏色同金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)，承托板安裝于4塊沖孔安全網(wǎng)的交接處。連接桿件安裝如圖6所示。

圖6 連接桿件安裝

金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)主要在連接桿件上承重，連接桿件使用直角扣固定在盤扣式外腳手架外排立桿上，每個(gè)連接桿件端部托承上部2張金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)的同時(shí)，卡住下部2張金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)，金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)片與盤扣式外腳手架連接如圖7所示。

圖7 金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)與盤扣式外腳手架連接

4 結(jié)語(yǔ)

本工程將金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)應(yīng)用于弧形盤扣式外腳手架，與傳統(tǒng)密目式安全網(wǎng)封閉防護(hù)方式不同，金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)和盤扣式外腳手架主要利用連接桿件與扣件相連。金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)在承托板上承重，而承托板和鋼管組成的連接桿件又與腳手架扣件相連，形成完整的結(jié)構(gòu)受力體系，保障結(jié)構(gòu)安全。

本工程首次嘗試將金屬?zèng)_孔安全網(wǎng)與腳手架結(jié)合，材料耐久性好，易于保養(yǎng)，可多次循環(huán)利用，在節(jié)約材料、防塵降噪和外觀形象方面起良好的示范作用。