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【摘 要】 随着城市经济快速发展,大量的高层建筑相继产生,高层建筑施工中,传统外脚手架的做法是搭设落地和分段悬挑式脚手架,这种做法现场用工多,操作人员安全风险大,长时间占用大量的周转材料,因此效益低。
经多年总结研发了双主框有轨式整体提升脚手架施工技术,先后在若干个高层建筑工程中应用均取得成功,现总结形成了双主框有轨式提升脚手架施工工法。
【关键词】 双主框有轨式整体提升;施工;脚手架新技术
一、技术特点
1.该工法利用双主框架(采用Ф48*3.5钢管加工焊接而成)为支承受力,使用脚手架钢管在其上一次搭设4层(结构标准层)双排脚手架(4层以上悬挑1.8m高防护栏杆)。可同时围护3个已完结构标准层和1个正在施工的结构标准层。
2.在已浇筑完成的钢筋砼结构上锚固导轨,双主框架连同脚手架依附在导轨上,导轨上端安放提升设备,双主框架带动搭设的架体,沿着导轨匀速提升或下降,砼结构施工完成一层,整体提升脚手架即可一次性向上提升一层。
3.架体沿导轨可上下往复运动,架体一般降至接近地面的高程进行拆除,大大降低了拆除人员的操作安全风险。
4.架体提升机的导轨逐层附墙,使架体逐层分荷。
二、适用范围
用于高层框架剪力墙、剪力墙和筒体结构的建筑物或构筑物。
三、工艺原理
在结构四周按建筑物外形设计计算分布提升点,导轨安装在已完结构的剪力墙、框架柱、梁上,架体通过主框架依附在导轨上,在导轨上端安装提升电动葫芦,通过电动葫芦的提升,使架体主框架沿导轨上下相对运动,从而实现整个架体的升降运动。主框架上导轮组套在导轨上,限制了架体在垂直于墙面上的相对运动,起到了防倾的作用。每个提升机构下方安装有防坠落装置,当提升钢丝绳断绳时能自动抱紧导轨,将提升脚手架固定在导轨上,防止提升脚手架坠落,为有轨式提升脚手架提供了可靠的安全保证。
四、施工工艺流程及操作要点
1、有轨式提升脚手架安装
1.1有轨式提升脚手架安装流程图(见图5.1.1)
1.3有轨式提升脚手架安装要点
1.提升脚手架安装平台搭设
提升脚手架安装前从标准层搭设安装平台,平台上铺设脚手板。平台应能承受大于3kN/㎡荷载,其水平度控制在20mm之内,平台宽度1500mm,平台内缘离墙边按200mm进行控制。在正对提升机构预埋孔位置处脚手板预留300mm×300mm孔洞,以便安装导轨。
2.竖向主框架安装
主框架单元节点连接方式为插套连接,外排立杆采用1根M12×90螺栓、内排立杆采用1根M16×40螺栓连接。主框架Ⅰ与提升滑轮组件上端短钢管插套定位,利用2根M20×40螺栓连接,侧面利用M20×80~90螺栓连接。
3.水平桁架安装(见图5.1.3-1)
水平桁架的组装要根据提升脚手架平面图的水平模数进行选件组装,其水平模数间距也就是上部脚手架立杆间距。采用M20×40螺栓连接,螺栓插入由里向外。局部未利用定型杆件连接的水平桁架,采用钢管扣件脚手架搭设,其上、下水平杆、斜杆搭设双钢管。(见图5.1.3-2)
4.附着支承结构安装(见图5.1.3-3)
1)穿墙螺栓及连墙挂板:检查预埋孔位置正确后,安装穿墙螺栓。墙体内侧安装垫板,预紧专用特制螺母;墙体外侧安装连墙挂板,连墙挂板中心线与导轨及预埋孔中心线对齐,水平偏差≤30mm。
2)导轨、可调拉杆安装:连墙挂板固定后,将可调拉杆与连墙挂板、拉杆座之间利用Φ20×55销轴连接(注意销轴必须正确安装开口销),将导轨垂直插入提升滑轮组件中,并保证其垂直,旋转可调拉杆调整到合适长度后利用M20×40螺栓与导轨连接。
5.导轮组安装
每套提升机构共安装五个导轮组,上端三个、下端两个,安装在主框架上。导轮组与主框架采用螺栓连接。
6.提升挂座安装
每套提升机构安装一套提升挂座。提升挂座安装于导轨上,位于上导轮组下方,挂座门及弯插销必须安装到位。提升挂座安装位置与滑轮组件之间的垂直距离应满足提升一层标准层的距离需要。
7.提升钢丝绳、斜拉钢丝绳安装
提升钢丝绳采用Φ20钢丝绳(规格为6×37),每套提升机构设置一根,安装时钢丝绳从滑轮组件大滑轮上穿过,将钢丝绳嵌入大滑轮槽中并保证大滑轮转动,一端挂于提升挂座上,另一端穿过防坠装置的绳套后(严禁钢丝绳不穿过钢丝绳防脱环),挂于电动葫芦下吊勾上,当提升脚手架下降作业时,将提升钢丝绳端头互换。
每套提升机构安装四根斜拉钢丝绳,安装于提升腳手架架体第一步和第三步,主框架内外立杆各拉接两根斜拉钢丝绳。一端装于花篮螺栓(M24型)上,花篮螺栓利用销轴(Φ20×68)装于挂板上,另一端固定在主框架上。
8.电器控制系统安装
主要为电动葫芦和控制柜安装。电动葫芦安装于提升挂座上,并安装防尘防雨罩;电缆线固定安装于提升脚手架外侧横杆下,且主电缆分布于同一步高内,分片处主电缆预留长度应满足提升一层高度。
9.钢管脚手架搭设
立杆搭设起点为水平桁架立杆点,立杆接头除在顶层可采用搭接外,其余各接头必须采用对接扣件对接。架体搭设时步距按1.8m、宽度按0.9m进行控制,并从底到上连续设置剪刀撑。
2、有轨式提升脚手架提升
2.2有轨式提升脚手架提升操作要点
1.提升脚手架操作人员要分工明确,由专人统一发布指令提升提升脚手架。
2.提升脚手架提升100mm后,停止提升,对提升脚手架进行检查,确认安全无误后,将斜拉钢丝绳拆除,再由专人发布指令继续提升。 3.提升脚手架每次提升高度为一层标准层高,提升到位后,发布停止提升指令。停止后首先安装斜拉钢丝绳,并将每根斜拉钢丝绳预紧均匀(用花篮螺栓调紧)。
4.将各操作层翻板复位,并固定好。
5.将电动葫芦从提升挂座拆下,安装到上层相应位置并做好防护。
3、有轨式提升脚手架下降
3.1有轨式提升脚手架下降具体操作要点
同提升脚手架提升操作要点,不再叙述。
4、有轨式提升脚手架拆除
4.1施工准备
1.清除支架上的杂物、垃圾、障碍物。
2.检查提升脚手架各构件情况,支架杆件及节点情况,检查安全即停装置是否锁紧,如有异常需妥善处理后方可拆除。在上导轮与下导轮之间的楼层上,用钢管扣件将支架与楼层柱体及预埋钢管连接加固,以保证支架拆除时的稳定性。
4.2拆除施工工艺
1.由上至下按拆除顺序逐步拆除。
2.通过附墙连接及调整悬吊钢丝绳保持支架卸荷状态。
3.从提升点中间一跨拆除到提升点,提升点处通过窗洞利用绳索由上至下拆除主框架,严禁上下同时拆除。
五、质量控制
1、安装质量控制
1.1预埋件或预留螺栓孔:中心偏差小于15mm,预留螺栓孔的孔径最大值与螺栓直径的差值小于5mm,预留孔要垂直于结构外表面。
1.2滑轮组安装:滑轮组件中心要对准预留孔的中心,偏差±10mm;其立杆中心与预埋两孔中心偏差±10mm、其离墙距离偏差±20mm。
1.3竖向主框架安装:水平支撑结构相邻两机位处的高差小于20mm,相邻两竖向主框架的水平高差小于20mm,豎向主框架的垂直偏差小于3‰。
1.4导轨安装:单根垂直度偏差≤10mm,多根累积垂直度偏差≤50mm;导轨接头缝隙≤5mm,水平错位控制≤3mm;导轨接头处利用3套M20×40螺栓连接,螺栓安装方向是从主框架一端穿入导轨(螺栓朝向建筑结构插入)。
1.5架体搭设:严格安照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》进行搭设。
六、安全措施
附着安全是其它所有安全措施的基础,有轨式提升脚手架通过竖向连接的导轨与建筑结构多层连接,支架荷载可以均匀地传递到结构上,附着安全度大大提高;每层附着点的安装必须待混凝土强度达到C10以上方可安装。
七、结束语
该技术在六安沃尔特酒店工程、池州沃尔特生态大酒店工程、滁州市公租房工程中已成功应用,上述工程通过采用有轨式提升脚手架施工,应用效果好、风险小、成本低、效率高,且有效解决了现场高压线的影响。属于技术先进、效益显著、且经济适用,符合节能环保的施工工法,具有较好的推广应用前景。
经多年总结研发了双主框有轨式整体提升脚手架施工技术,先后在若干个高层建筑工程中应用均取得成功,现总结形成了双主框有轨式提升脚手架施工工法。
【关键词】 双主框有轨式整体提升;施工;脚手架新技术
一、技术特点
1.该工法利用双主框架(采用Ф48*3.5钢管加工焊接而成)为支承受力,使用脚手架钢管在其上一次搭设4层(结构标准层)双排脚手架(4层以上悬挑1.8m高防护栏杆)。可同时围护3个已完结构标准层和1个正在施工的结构标准层。
2.在已浇筑完成的钢筋砼结构上锚固导轨,双主框架连同脚手架依附在导轨上,导轨上端安放提升设备,双主框架带动搭设的架体,沿着导轨匀速提升或下降,砼结构施工完成一层,整体提升脚手架即可一次性向上提升一层。
3.架体沿导轨可上下往复运动,架体一般降至接近地面的高程进行拆除,大大降低了拆除人员的操作安全风险。
4.架体提升机的导轨逐层附墙,使架体逐层分荷。
二、适用范围
用于高层框架剪力墙、剪力墙和筒体结构的建筑物或构筑物。
三、工艺原理
在结构四周按建筑物外形设计计算分布提升点,导轨安装在已完结构的剪力墙、框架柱、梁上,架体通过主框架依附在导轨上,在导轨上端安装提升电动葫芦,通过电动葫芦的提升,使架体主框架沿导轨上下相对运动,从而实现整个架体的升降运动。主框架上导轮组套在导轨上,限制了架体在垂直于墙面上的相对运动,起到了防倾的作用。每个提升机构下方安装有防坠落装置,当提升钢丝绳断绳时能自动抱紧导轨,将提升脚手架固定在导轨上,防止提升脚手架坠落,为有轨式提升脚手架提供了可靠的安全保证。
四、施工工艺流程及操作要点
1、有轨式提升脚手架安装
1.1有轨式提升脚手架安装流程图(见图5.1.1)
1.3有轨式提升脚手架安装要点
1.提升脚手架安装平台搭设
提升脚手架安装前从标准层搭设安装平台,平台上铺设脚手板。平台应能承受大于3kN/㎡荷载,其水平度控制在20mm之内,平台宽度1500mm,平台内缘离墙边按200mm进行控制。在正对提升机构预埋孔位置处脚手板预留300mm×300mm孔洞,以便安装导轨。
2.竖向主框架安装
主框架单元节点连接方式为插套连接,外排立杆采用1根M12×90螺栓、内排立杆采用1根M16×40螺栓连接。主框架Ⅰ与提升滑轮组件上端短钢管插套定位,利用2根M20×40螺栓连接,侧面利用M20×80~90螺栓连接。
3.水平桁架安装(见图5.1.3-1)
水平桁架的组装要根据提升脚手架平面图的水平模数进行选件组装,其水平模数间距也就是上部脚手架立杆间距。采用M20×40螺栓连接,螺栓插入由里向外。局部未利用定型杆件连接的水平桁架,采用钢管扣件脚手架搭设,其上、下水平杆、斜杆搭设双钢管。(见图5.1.3-2)
4.附着支承结构安装(见图5.1.3-3)
1)穿墙螺栓及连墙挂板:检查预埋孔位置正确后,安装穿墙螺栓。墙体内侧安装垫板,预紧专用特制螺母;墙体外侧安装连墙挂板,连墙挂板中心线与导轨及预埋孔中心线对齐,水平偏差≤30mm。
2)导轨、可调拉杆安装:连墙挂板固定后,将可调拉杆与连墙挂板、拉杆座之间利用Φ20×55销轴连接(注意销轴必须正确安装开口销),将导轨垂直插入提升滑轮组件中,并保证其垂直,旋转可调拉杆调整到合适长度后利用M20×40螺栓与导轨连接。
5.导轮组安装
每套提升机构共安装五个导轮组,上端三个、下端两个,安装在主框架上。导轮组与主框架采用螺栓连接。
6.提升挂座安装
每套提升机构安装一套提升挂座。提升挂座安装于导轨上,位于上导轮组下方,挂座门及弯插销必须安装到位。提升挂座安装位置与滑轮组件之间的垂直距离应满足提升一层标准层的距离需要。
7.提升钢丝绳、斜拉钢丝绳安装
提升钢丝绳采用Φ20钢丝绳(规格为6×37),每套提升机构设置一根,安装时钢丝绳从滑轮组件大滑轮上穿过,将钢丝绳嵌入大滑轮槽中并保证大滑轮转动,一端挂于提升挂座上,另一端穿过防坠装置的绳套后(严禁钢丝绳不穿过钢丝绳防脱环),挂于电动葫芦下吊勾上,当提升脚手架下降作业时,将提升钢丝绳端头互换。
每套提升机构安装四根斜拉钢丝绳,安装于提升腳手架架体第一步和第三步,主框架内外立杆各拉接两根斜拉钢丝绳。一端装于花篮螺栓(M24型)上,花篮螺栓利用销轴(Φ20×68)装于挂板上,另一端固定在主框架上。
8.电器控制系统安装
主要为电动葫芦和控制柜安装。电动葫芦安装于提升挂座上,并安装防尘防雨罩;电缆线固定安装于提升脚手架外侧横杆下,且主电缆分布于同一步高内,分片处主电缆预留长度应满足提升一层高度。
9.钢管脚手架搭设
立杆搭设起点为水平桁架立杆点,立杆接头除在顶层可采用搭接外,其余各接头必须采用对接扣件对接。架体搭设时步距按1.8m、宽度按0.9m进行控制,并从底到上连续设置剪刀撑。
2、有轨式提升脚手架提升
2.2有轨式提升脚手架提升操作要点
1.提升脚手架操作人员要分工明确,由专人统一发布指令提升提升脚手架。
2.提升脚手架提升100mm后,停止提升,对提升脚手架进行检查,确认安全无误后,将斜拉钢丝绳拆除,再由专人发布指令继续提升。 3.提升脚手架每次提升高度为一层标准层高,提升到位后,发布停止提升指令。停止后首先安装斜拉钢丝绳,并将每根斜拉钢丝绳预紧均匀(用花篮螺栓调紧)。
4.将各操作层翻板复位,并固定好。
5.将电动葫芦从提升挂座拆下,安装到上层相应位置并做好防护。
3、有轨式提升脚手架下降
3.1有轨式提升脚手架下降具体操作要点
同提升脚手架提升操作要点,不再叙述。
4、有轨式提升脚手架拆除
4.1施工准备
1.清除支架上的杂物、垃圾、障碍物。
2.检查提升脚手架各构件情况,支架杆件及节点情况,检查安全即停装置是否锁紧,如有异常需妥善处理后方可拆除。在上导轮与下导轮之间的楼层上,用钢管扣件将支架与楼层柱体及预埋钢管连接加固,以保证支架拆除时的稳定性。
4.2拆除施工工艺
1.由上至下按拆除顺序逐步拆除。
2.通过附墙连接及调整悬吊钢丝绳保持支架卸荷状态。
3.从提升点中间一跨拆除到提升点,提升点处通过窗洞利用绳索由上至下拆除主框架,严禁上下同时拆除。
五、质量控制
1、安装质量控制
1.1预埋件或预留螺栓孔:中心偏差小于15mm,预留螺栓孔的孔径最大值与螺栓直径的差值小于5mm,预留孔要垂直于结构外表面。
1.2滑轮组安装:滑轮组件中心要对准预留孔的中心,偏差±10mm;其立杆中心与预埋两孔中心偏差±10mm、其离墙距离偏差±20mm。
1.3竖向主框架安装:水平支撑结构相邻两机位处的高差小于20mm,相邻两竖向主框架的水平高差小于20mm,豎向主框架的垂直偏差小于3‰。
1.4导轨安装:单根垂直度偏差≤10mm,多根累积垂直度偏差≤50mm;导轨接头缝隙≤5mm,水平错位控制≤3mm;导轨接头处利用3套M20×40螺栓连接,螺栓安装方向是从主框架一端穿入导轨(螺栓朝向建筑结构插入)。
1.5架体搭设:严格安照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》进行搭设。
六、安全措施
附着安全是其它所有安全措施的基础,有轨式提升脚手架通过竖向连接的导轨与建筑结构多层连接,支架荷载可以均匀地传递到结构上,附着安全度大大提高;每层附着点的安装必须待混凝土强度达到C10以上方可安装。
七、结束语
该技术在六安沃尔特酒店工程、池州沃尔特生态大酒店工程、滁州市公租房工程中已成功应用,上述工程通过采用有轨式提升脚手架施工,应用效果好、风险小、成本低、效率高,且有效解决了现场高压线的影响。属于技术先进、效益显著、且经济适用,符合节能环保的施工工法,具有较好的推广应用前景。