附著式升降腳手架深化設計及應用研究

黃林林，王 嘉，趙 建

(中建機械有限公司，河北 廊坊 065000)

附著式升降腳手架是近年發展起來的建筑外墻新型腳手架防護體系，主要應用于18 層以上的高層民用住宅。本文以中建機械ZJPJH45 型爬架為例，結合佛山保利天匯悅府住宅項目，探討附著式升降腳手架的深化設計和施工技術。

1 工程概述

佛山保利天匯悅府項目位于佛山市南海區清風路與聚元北路交口西南。以5#、6#樓為例，此二棟樓以中軸對稱，中間設有400mm 寬沉降縫，腳手架防護層為標準層，即2～31 層，建筑結構外沿255m。

2 附著式升降腳手架深化設計

2.1 機位布置

根 據JG/T 546-2019 《建 筑施工用附著式升降作業安全防護平臺》要求，直線布置時機位跨度不超過7m，折線布置時機位跨度不超過5.4m，結合5#、6#樓工程結構實際情況，總體設計62 個機位，為滿足兩棟樓施工進度差異的要求，沉降縫處的附著式升降腳手架設計斷開的形式，可以實現獨立提升，如圖1 所示。

圖1 機位深化設計圖

2.2 附墻支座的節點設計

附墻支座節點形式有3 種，分別是剪力外墻立面節點、飄窗節點、陽臺節點（圖2）。外墻立面節點采用對穿螺栓與標準附墻支座相連；陽臺節點采用3m 加長式附墻支座，配合250mm 加高墊塊和2～2.8m 可調拉桿；飄窗節點采用0.8m加長式附墻支座，配合0.6～1m 可調拉桿。

圖2 附墻支座節點布置圖

2.3 施工升降機進籠設計

項目施工要求，采用雙籠施工升降機進附著式升降腳手架3m。雙籠總寬在樓體外墻的投影寬度為4.5m。深化設計時應考慮：①在施工升降機投影范圍內，不能設計機位；②要拆除走道板后，懸臂走道板不能超過500mm 長。在進籠電梯兩側設置4#、5#機位，兩機位相距6m。腳手板拆卸后懸臂部分一邊為150mm，一邊為450mm，以滿足雙籠電梯進入要求（圖3）。

圖3 施工升降機進籠設計

2.4 塔機附著處的架體設計

架體在爬升中會穿過塔機附著桿，相交部分需要拆除。深化設計時應注意：①塔機附著桿通過的位置不要設計立桿，拆除立桿會使施工量增大，危險系數也會升高；②塔機附著桿穿過的位置的腳手板設置成吊橋走道板，可以使用鋼絲繩拉起固定，以躲避塔機附著桿的位置；③附著桿經過位置設計成對開式吊橋走道板，雙向翻轉走道板，可創造更大的避讓空間。

2.5 穿墻螺桿暗埋設計

暗埋是區別于“對穿”形式的一種附墻支座固定螺桿的安裝方式，所謂“暗埋”即穿墻螺栓的一端暗藏在建筑物中，另一端伸出建筑物表面的設置方式。當墻柱部分寬度在800mm以上時，穿墻螺栓常規對穿的形式便不再適用，暗埋是比較合適的施工方式。暗埋件選取180mm 長Tr32×6 的梯形螺紋內牙套筒，端面焊接T3mm×50mm×50mm 鋼板，預埋到位后在T3mm×50mm×50mm 鋼板可見三邊焊接?10mm×80mm 鋼筋，并電焊在建筑結構內的鋼筋籠上，防止混凝土澆筑后預埋件錯位。澆筑以后梯形螺紋螺桿可以旋出繼續在下層使用（圖4）。

圖4 暗埋構件的結構

2.6 穿墻螺栓強度計驗算

2.6.1 連接附墻支座螺栓強度驗算

附墻支座采用上下2 個Tr32 螺栓固定，在使用時都承受剪力和軸向拉力。依據JGT546-2019《建筑施工用附著式升降作業安全防護平臺》，穿墻螺栓強度應按式（1)～式（3)計算如下。

式中Nv、Nt——螺栓所承受的剪力和拉力設計值，N；

、——螺栓抗剪、抗拉承載能力設計值，N；

D螺——螺桿直徑，mm；

——螺桿抗剪強度設計值，一般采用Q235，取值140N/mm2；

do——螺栓螺紋處有效截面直徑，mm；

——螺桿抗拉強度設計值，一般采用Q235，取值170N/mm2。

圖5 為附著支座卸荷支頂撐極限位置示意圖。以一組附墻三角架承擔一機位的全部荷載計，Tr32 螺栓直徑D螺=32mm，螺栓有效直徑do=28.75mm。

圖5 附著支座卸荷支頂撐極限位置

以1 根螺栓承擔一個機位全部荷載計，一機位荷載組合以20kN 計，以Q235 材質為計算，取抗拉強度設計值170N/mm2，抗剪強度設計值140N/mm2計。

1）卸荷支頂撐最短時 一個螺栓所承受的剪力設計值Nv=20kN，一個螺栓所承受的拉力設計值Nt=17000N。

2.6.2 暗埋螺栓的驗算

暗埋方案如圖6 所示，預埋套管采用?40mm（Q235)內攻絲T 形螺紋圓管，一端焊接50mm×50mm×3mm 鋼板，于鋼板三邊中間焊接?10×80mm 圓鋼，為了預防沉降和傾斜，將圓鋼與基礎鋼筋網架斜拉點焊保持穩定。

圖6 套管暗埋示意圖

預埋后當混凝土達到C15 強度時，附墻支座達到了安裝條件，先將螺桿擰進構件套管中，再將附墻支座孔套進螺桿上，加上T10 大墊片進行雙螺母擰緊鎖死，達到安全附著效果，附墻拆除時，支座與螺桿進行拆除，預埋部分留在墻體。

預埋構件承受架體向外的傾覆力，螺栓的拉力計算如下

式中Nt——單個螺栓所承受的拉力設計值，N；

um——沖切臨界截面的周長，可取墊板周長+4ho，um=920mm；

ho——混凝土構件的有效高度，ho=180mm；

ft——附墻支座處結構混凝土齡期試塊軸心抗拉強度設計值，N/mm2。

經計算：Nt=55016N。

由GB 50010-2010《混凝土結構設計規范》查得見表1。

表1 混凝土軸心抗拉強度設計值 (N/mm)

附墻支座處混凝土強度等級取C15 則有ft=0.91N/mm2，0.7umho ft=105487.2N，則 有：Nt=55016N ≤0.7umho ft，符合承載要求。

3 施工應用

3.1 安裝工藝

1）前期準備 本項目附著式升降腳手架采用逐層組裝，確保任何時間段架體防護都超出結構面至少1.5m，腳手架材料分批進場，邊進場邊組裝，不需要提供地面組拼場地，對場地需求小。附著式升降腳手架組裝期間，需要塔機等機械設備的配合，架體導軌需要用塔機吊著安裝，卸料平臺等材料也需要用塔機轉運。安裝期間需要和塔機及其他班組積極配合協商，以免影響附著式升降腳手架的安裝進度。

2）安裝流程 搭設平臺架并做水平調整→鋪設過道板→豎向立桿、輔助立桿→安裝第二道過道板→安裝第一道安全立網→安裝下節導軌→安裝水平桁桿→安裝第一道附墻件并卸荷→安裝中節導軌、豎向立桿、輔助豎向立桿→連續組拼架體直到安裝完2 層各組架為止→連續組拼架體直到安裝完3 層各組架為止→連續組拼架體直到安裝完4 層各組架為止→鋪設電源線→安裝提升設備→完成安裝

3）具體操作步驟 本項目在第2 層澆筑混凝土前，提前在結構樓板面預埋?48.3mm 鋼管，間距不大于5m，可根據現場實際情況進行調整。當第2 層開始澆筑混凝土時，開始安裝附著式升降腳手架，附著式升降腳手架隨著主體施工進度逐層安裝，整體安裝完后，隨著主體施工進度提升作業。

3.2 天氣因素的預防

施工期間，工地應有專人負責發布氣象資料，每天通報全體施工人員，以便安排工作和及時采取措施。及時掌握雷電天氣，實施雷電預警。對施工人員進行防雷安全知識教育與安全培訓。

3.3 安全保障措施

施工前必須做好施工方案交底和深化設計圖紙交底，并形成交底記錄。同時要求施工操作人員具有“特種作業操作許可證”，杜絕無證上崗。成立“施工安全保障委員會”，建立事故快速響應機制，保障事故出現時能快速處理，將損失降到最低。

4 結語

附著式升降腳手架工程為危大工程，又因為建筑結構和個人設計思路的不同，附著式升降腳手架搭設方案也不同，因此，需結合施工項目特點，編制針對性施工方案，由專業施工單位技術負責人簽字生效，充分交底再進行施工作業。