船載腳手架體系施工研究及應用

鄒啟明

（廣州市第三建筑工程有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

對于橋梁工程中橋底和橋側(cè)需要進行大面積的噴涂作業(yè)，而橋體結(jié)構(gòu)已完成、圍堰以及施工平臺已經(jīng)拆除的情況下，采取船載腳手架的施工方法滿足施工人員上下以及水平移動的施工需求。船載腳手架體系施工技術(shù)對比傳統(tǒng)吊籃施工作業(yè)大幅節(jié)省工期以及施工成本。

當架體搭設(shè)達到施工高度并安裝防護欄桿、滿鋪鋼柵板以及搭設(shè)操作平臺后即形成船載腳手架體系，供裝飾工人近距離進行施工作業(yè)。船載腳手架體系可以根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整搭設(shè)高度，且留有一定安全余量，從而滿足橋身和橋墩施工部位的施工要求。在保證安全施工的環(huán)境下，船載腳手架體系具有更好的靈活性和可操作性。

在船體底板采用細石料、沙包等形式進行堆載，將船體的重心降低至船舶穩(wěn)心以下，滿足船體穩(wěn)性。嚴禁將大直徑骨料或用大型起重設(shè)備進行堆載，防止腳手架架體的變形以及破壞。

選取彈性模量較大的纜繩在船體左右設(shè)置纜繩，能較好減小浮力力矩，從而避免船舶的傾斜，保持穩(wěn)定性。采用鋼絲繩拉結(jié)船載腳手架至船體設(shè)置的連船件并固定，保證了船載腳手架和船體的一體性以及腳手架作業(yè)的整體性穩(wěn)定性和安全性。

在確定船舶拋錨和纜繩的定位后，通過小艇把錨拋到預定位置，配合車舵進行調(diào)整。先后拋出左右兩錨形成“八字錨”來緩解偏蕩并增加系泊力。在狹窄的水域或內(nèi)陸江河區(qū)域，沿水域水流方向從船舶先后拋出船錨，并使兩根錨鏈始終保持180°左右的夾角。

1 施工方案

船載腳手架屬于滿堂腳手架形式，其中步距1.5m，立桿縱向間距1.2m，立桿橫向間距1.2m。當架體搭設(shè)至作業(yè)面高度后，安裝防護欄桿、滿鋪鋼柵板、鋪設(shè)夾板以及搭設(shè)操作平臺，供裝飾工人進行施工。所搭設(shè)腳手架操作平臺相比吊籃而言，工人操作空間面積更為寬闊，靈活性更強，橫風所造成的擺蕩更為輕微。

船載腳手架施工架體形式較為多樣，基于現(xiàn)場環(huán)境能采取多變的施工方式。為了確保安全，船用鋼管腳手架必須嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范，在其搭設(shè)、使用、管理中不允許存在疏漏[1]。架體搭設(shè)能更好的匹配橋梁裝飾施工等需求，能避免一些吊籃無法觸及的施工區(qū)域，從而可以更近距離涂裝施工以滿足施工作業(yè)需要。

對腳手架的整體性進行加強，采用卸荷鋼絲繩拉接固定。鋼絲繩一端與架體拉結(jié)，另一端與船體的連船件相扣接。連船件采用特制鍍鋅鋼管與船艙邊緣焊接，與架體拉結(jié)高度為6m，每隔2.4m進行拉結(jié)。

為保持方向的穩(wěn)定性，在船身中部以及船尾處共4處，拉設(shè)纜風繩，提高風向的抗側(cè)力。為了減少船體不規(guī)則擺動，一般可以采取使用較高彈性模量的纜繩材料、減少錨纜長度或者增加錨纜數(shù)量等方式。船體船頭錨重量200kg，船尾錨重量150kg。通過拋錨的形式固定船體的位置穩(wěn)定性。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 施工總體流程

船載腳手架體系的施工工藝流程如下：腳手架基礎(chǔ)承載力檢驗→腳手架搭設(shè)→拉結(jié)卸荷鋼絲繩→航行到達指定施工區(qū)域→攬風繩拉結(jié)→船體施工河段拋錨選擇→架體及操作平臺高度調(diào)整→工人進行施工作業(yè)。

2.2 操作要點

（1）船體基礎(chǔ)承載力驗算及材料配備。通過計算架體重量以及所需沙包荷載數(shù)量，來達到船體吃水要求，降低船體重心，減少浮力力矩，從而避免船體傾斜，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)取1.5留有一定的穩(wěn)性余量。將架體搭設(shè)所需材料先分類堆放在岸邊，以便進行架體搭設(shè)。

（2）架體搭設(shè)。采用φ48.3×3.0mm鋼管，材料質(zhì)量應符合規(guī)范要求。在對搭設(shè)進行處理過程中必須檢查腳手架的安裝方法，并對施工過程中的現(xiàn)場條件進行多次檢測，確保其方案能夠做到安全可靠[2]。船體靠岸搭設(shè)腳手架，搭設(shè)完畢后進行沙包整體配重。沙包堆載應均分，切勿頭重腳輕，或集中堆放相同位置。堆載使得船體滿足吃水要求。

（3）拉結(jié)卸荷鋼絲繩。考慮到現(xiàn)場風向不確定性，出于安全性的考慮，我們對腳手架的整體性進行加強，采用卸荷鋼絲繩拉接固定。鋼管外腳手架立桿沿高度方向的各處抵抗水平方向的位移能力越強，立桿穩(wěn)定承載力越高[3]。與傳統(tǒng)拉接方式相比，不僅能起到傳遞荷載的作用，而且很好地保持船體與架體的穩(wěn)定性。

鋼絲繩卸荷型號為6×19，直徑為18.5mm，公稱抗拉強度為1700N/mm2。鋼絲繩外觀應是繩股緊密均勻不松散，在伸展或無受力的情況下，不得自動彎曲成波浪形狀。鋼絲繩鋼絲不得有斷絲、彎折或交叉等缺陷。

（4）攬風繩拉結(jié)。為保持方向的穩(wěn)定性，在船身中部以及船尾處拉設(shè)纜風繩，提高船體的抗風能力。一般通過使用較高彈性模量的纜繩材料、減少錨纜長度或者增加錨纜數(shù)量等方式降低船體的不規(guī)則晃動。

纜風繩拉設(shè)要求如下：①宜設(shè)置6～8根纜風繩，其中船身和船側(cè)各設(shè)置不少于兩根主纜風繩。②纜風繩與船艙的夾角范圍宜為30°～45°。③纜風繩設(shè)置需留一定安全余量。

（5）船錨舶操縱以及選擇。單錨泊作業(yè)簡單，拋起錨比較方便，但是存在錨泊力差以及偏蕩較大等缺點，一般適用于避風錨地以及寬闊的水域。雙錨作業(yè)方式則可以應用于經(jīng)常存在風浪的區(qū)域。而在狹窄的水域，通過沿水域水流方向前后拋錨呈“一字錨”來限制船舶的運動，但是這種方式受橫風作用影響較大，并且容易走錨；當船舶在環(huán)境較差的水域，或者存在強風和急流等環(huán)境下，我們?yōu)榱司徑馄幒驮黾酉挡戳Γ梢圆扇∠蜃笥覂蛇呄群髵伋鰞筛^鏈，使錨鏈的夾角保持60°左右（八字錨）的措施。因此我們對橋身北面采用“八字錨”的錨泊方法。

在確定船舶拋錨和纜繩的定位后，通過小艇把錨拋到預定位置，船頭指揮人員先拋出短鏈（長度約為兩倍水深），使錨鏈錨固海底。松鏈宜松出適當長度后再剎緊錨鏈，但松出長度切忌過大，以防船身在水流的作用下形成較大的后退速度。拋錨穩(wěn)定后，應定時將錨鏈的受力大小及錨鏈方向報告指揮中心，以便船長使用車舵配合調(diào)整船錨系統(tǒng)。駕引人員應充分考慮到風流作用力的特點，錨泊時出鏈長度必須保持足夠的安全余量。

在橋拱施工時，船舶八字錨泊的二鏈交角為180°時，就變成了一字錨泊方式。如前所述，八字錨泊方式抑制偏蕩的能力將隨二鏈夾角增大而增高。一字錨泊方式作為八字錨泊方式的一種特例，其最主要的優(yōu)點在于能夠最大地限制船首的運動范圍。這是由于二鏈交角已達最大限度造成的。一字錨泊方式在江河錨地中二鏈所指方向與流向基本平行。當受風方向與錨鏈方向接近90°垂直時，船位略向下風移動并使二鏈交角略低于180°，依靠二鏈張力之合力來抵御風流外力之合力。

（6）架體、操作平臺調(diào)整。架體以及操作平臺可以根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整搭設(shè)高度，滿足不同施工環(huán)境。橋身最高處搭設(shè)架體高度為15m，船艙部分滿堂腳手架為基本框架，根據(jù)橋拱高度逐個步距進行調(diào)整。需考慮操作平臺空間高度與橋體留有1.8m的操作空間和10cm水體高度變化的安全余量，保證架體與橋身不發(fā)生碰撞。同時，應對施工材料進行抽查，檢查壁厚及鋼管腐蝕情況，并逐一檢查緊固件質(zhì)量，確保腳手架符合施工要求[4]。

3 質(zhì)量措施

3.1 主桿基礎(chǔ)

船載腳手架的基礎(chǔ)為平底船的甲板，如有高低不平部位應用高強度鋼板墊平。

3.2 立桿設(shè)置

（1）船載腳手架起步立桿應采用不同長度的鋼管進行搭設(shè)，使鋼管立桿的對接接頭在高度的方向上相互錯開至少500mm，相鄰的兩根縱向水平桿接頭不應設(shè)置在同跨或同步內(nèi)，以保證船載腳手架的整體穩(wěn)定性。

（2）立桿底部應設(shè)置墊木，在縱橫方向設(shè)置掃地桿，掃地桿離地面不超過200mm，并使用扣件與立桿拉結(jié)固定。

（3）鋼管立桿的垂直度偏差大小應控制在不超過桿體總高度的1/400。

3.3 大橫桿、小橫桿設(shè)置

（1）水平大橫桿在船載腳手架高度方向的間距為1.5m，大橫桿置于立桿里面以便掛設(shè)安全網(wǎng)，橫桿每側(cè)的外伸長度為150mm。

（2）船載腳手架大橫桿于立桿的交點處設(shè)置小橫桿，兩端使用扣件與立桿拉結(jié)固定，以使腳手架體系整體受力。

3.4 剪刀撐

船載腳手架前后外立面各設(shè)置一道豎向連續(xù)剪刀撐，側(cè)立面各設(shè)置一道豎向連續(xù)斜桿，均由底部向頂部連續(xù)設(shè)置；船載腳手架應在架體頂部、底部及高度方向間隔不大于8m分別設(shè)置連續(xù)水平剪刀撐。船載腳手架內(nèi)部縱、橫向每6～8mm由底至頂設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐或者豎向斜桿。剪刀撐鋼管的接長宜采用搭接，搭接長度不小于1m，并使用至少3個旋轉(zhuǎn)扣件進行固定。

3.5 腳手板、腳手片的鋪設(shè)要求

（1）作業(yè)層腳手板應當全部滿鋪不留虛位，不能滿鋪的地方應當采取有效的封閉防護措施。

（2）腳手板應使用12～14#鉛絲雙股并聯(lián)綁扎，綁扎點不少于四個點，要求綁扎牢固，搭接部位平整不凹凸，鋪設(shè)時必須嚴格檢查腳手板質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)有缺陷的要及時更換。

3.6 防護欄桿

（1）船載腳手架外側(cè)使用經(jīng)檢測合格的密目式安全網(wǎng)封閉，安全網(wǎng)固定在腳手架立桿內(nèi)側(cè)上，如因施工需要臨時拆開后要及時恢復原狀。

（2）使用18#鉛絲拉結(jié)安全網(wǎng)，要求安全網(wǎng)嚴密、平整、緊實。

（3）船載腳手架外側(cè)設(shè)置1.2m高的防護欄桿和18cm高踢腳板，水平防護欄桿不少于2道，安裝的高度分別為0.9m和1.2m。

3.7 專用上落梯搭設(shè)

滿堂架需要搭設(shè)上人斜道，專用于作業(yè)人員上落。斜道平臺采用鋼管搭設(shè)，水平桿步距為1.5m，立桿縱距和橫距均為1.2m。

4 安全措施

4.1 保證水流穩(wěn)定措施

施工前，應根據(jù)當時天氣和水流情況做好相關(guān)準備。當水域水流較急時，應通過聯(lián)系水務局等相關(guān)單位暫時關(guān)閉上下流的水閘，減少江水的流動，并做好拋錨穩(wěn)固船舶措施，從而保證噴漆作業(yè)時船舶的穩(wěn)定性[5]。當施工暫停或完畢時，及時恢復水閘開啟，減少對周邊的影響。

4.2 針對臺風暴雨的應急措施

（1）定期召開防臺知識教育培訓，組織管理人員和作業(yè)人員學習防臺知識，認真做好防風、防臺和抗災準備。

（2）臺風來臨前，組織人員對應急設(shè)備、通訊系統(tǒng)、救生和防火設(shè)施、堵漏和排水設(shè)備等進行細致檢查，確保整個應急系統(tǒng)處于良好運作狀態(tài)。檢查施工機械運行情況，確保隨時能夠投入搶險工作。及時整改查出的問題和隱患，確保工程及設(shè)備以良好狀態(tài)防抗臺風的襲擊。

（3）施工期間，每天安排專人收聽天氣預報，掌握氣象動態(tài)。

（4）臺風生成后，項目部跟蹤、記錄臺風動向，并及時召開臺風應急應對動員會議，分析臺風對施工場地的影響，落實防臺措施部署。

（5）安排架子工在施工現(xiàn)場待命，當臺風或暴雨天氣準備來臨前，把架體與橋梁接觸或者接近的部分及時拆除，并收起船錨，將船停在安全部位停放穩(wěn)固，待臺風暴雨等惡劣情況消失后方可重新搭設(shè)架體進行涂漆施工。扣件式腳手架搭設(shè)完畢后，安裝人員要不定時對其使用情況進行檢查，如果檢查不到位，使腳手架長期帶病工作，就會增加安全事故發(fā)生的概率[6]。

5 環(huán)保措施

5.1 揚塵控制

（1）設(shè)置霧炮等防塵降塵設(shè)備，保證空氣符合有關(guān)標準規(guī)定。

（2）現(xiàn)場汽車輪胎進出工地必須經(jīng)過嚴格清洗，控制施工道路路面積泥量。

（3）設(shè)置實時揚塵檢測系統(tǒng)，實時掌握施工現(xiàn)場揚塵情況。

（4）嚴格執(zhí)行了“六個百分百”管理措施，控制場地揚塵污染。

（5）為防止施工場地揚塵嚴重，污染周圍環(huán)境，項目部定期對施工場地進行灑水或噴霧，嚴格落實揚塵防控措施。

5.2 噪音控制

（1）設(shè)置噪音實時監(jiān)測系統(tǒng)，實時把控施工噪音。

（2）夜間不施工，設(shè)置噪音檢測設(shè)備，確保不對周圍環(huán)境造成噪聲污染。

5.3 防止水體、周邊環(huán)境污染

（1）涂裝作業(yè)、防銹補漆涂裝和面層油漆涂裝及防火涂裝作業(yè)等施工作業(yè)必須要對施工材料歸類碼放整齊，施工廢料要規(guī)范處理，避免污染環(huán)境。

（2）對施工現(xiàn)場作業(yè)機具進行清洗，以防污染環(huán)境。