复杂周边环境阶梯式外防护脚手架施工技术

2018-06-05张秀川耿东各朱明华李卓文赵志强

天津建设科技 2018年2期

□文/张秀川赵宝耿东各朱明华李卓文赵志强

1 工程概况

某工程为大型商业综合体，框架剪力墙结构，主体地上8层，地下5层；地上建筑主体檐高48.30m，结构边缘距离建筑红线3～6m，1～8层层高分别为6.2、6、6、6、6、5.7、5.6、5.6m；框架柱主间距 8.4m；南侧结构分别在3、4、5、6层进行内收，使得地上结构由南向北台阶式上升，见图1。

图1 结构内收平面

工程地处城市发展中心，大型商业步行街东端，人流量高峰期可达45万人次/d；周边紧邻4条城市主干道，上下班高峰时间段常出现拥堵，车流量较大。此外，该工程属于地铁上盖物业，地下室与已运营地铁站体连通，地铁出入口均设置在工程范围内，人流量高峰期可达30万人次/d。

超复杂的周边环境，城中心巨大的人车流压力，建筑外檐到周边道路的极小距离，共同决定了该工程外防护体系的高要求，必须保证工程施工过程零事故，确保万无一失。

2 外防护施工关键技术

综合分析工程结构特点及独特的周边环境，外防护体系采用双排落地式钢管脚手架，随结构阶梯式攀升，形成对结构的紧密包围。外防护脚手架立杆横距1.05m，立杆纵距1.5m，横杆步距1.5m，外防护脚手架外侧于横杆中部间距1.5m设置腹杆，见图2。

图2 外防护平面布置

工程结构外立面较为复杂，南侧和东侧均不同程度内收，外防护架体难以全高通长设置。工程周边环境极其复杂，人车流量巨大，对于外防护架体安全性要求极高。综合考虑工程的特殊性，施工期间开创性地应用了复杂周边环境阶梯式外防护施工技术，确保了整个施工过程的安全。

2.1 不同部位外防护施工

工程西侧和北侧结构高度较高，没有错层，全高搭设外防护脚手架，脚手架搭设高度超过50m处，下部30m范围设置双立杆及专用底托，见图3。

图3 外防护全高设置

工程南侧和东侧结构内收，外防护脚手架分段搭设，南侧外防护架体呈四级台阶上升，东侧外防护架体呈三级台阶上升，对结构形成紧密围绕，确保防护安全。防护架体基础在楼板上时，下部满堂架进行保留，见图4和图5。

图4 南侧外防护架体设置

图5 东侧外防护架体设置

2.2 连墙件的设置

工程为框架剪力墙结构，框架柱主间距8.4m，楼层高度约为6m，外防护架体需通过连墙件与主体结构进行连接，增强架体整体安全稳定性。根据相关计算，连墙件需按照两步三跨设置，即沿架体横杆方向间距4.5m，沿架体立杆方向间距3m。

鉴于柱距较大、层高较高，需在框架柱之间及楼层中部设置连墙件。综合该工程特点，外防护架体连墙采用如下3种方式。

1）连墙件设置方式一。双排架遇柱时必须与之拉接，拉接钢管箍与混凝土柱间应用5cm木方垫开，防止柱表面被损坏，见图6。

2）连墙件设置方式二。双排脚手架在结构层楼板位置时，在边梁部位预埋48.3mm×3.6mm钢管，钢管埋入边梁200mm、漏出板面200mm,与外脚手架用双扣件进行连接，见图7。

图6 连墙件抱柱

图7 楼板位置处连墙件

3）连墙件设置方式三。两柱中间且在楼层中部位置，连墙件难以设置时，该处楼层上下各预埋4根直径20mm钢筋，上下两层钢筋分别与钢管焊接，焊接采取单面焊形式，焊接长度200mm，焊接质量满足GB 50017—2003《钢结构设计规范》相关要求；经横杆相连，形成1m×1m钢管扣件柱，钢管步距1m，再与外脚手架拉结固定，见图8。

图8 楼层中部连墙件设置

外架与结构的拉接、立网以及水平网的铺设应与外架同步，不得滞后。

2.3 卸荷处理

北侧和西侧外防护架体搭设高度较大，采用钢丝绳进行2次卸荷。2根φ16mm钢丝绳吊拉在3层（标高为18.150m）、6层楼面（标高为 35.850m），上吊点在4层（标高为24.150m）、7层楼面（标高为41.450 m），在结构边缘主框架梁下侧预埋直径25mm的“U”形光圆钢筋做吊环，按4.5m一道的间距进行卸荷。钢丝绳直径24.5mm，标高18.150m处拉力控制值为22.987 kN，标高35.850m处拉力控制值为26.074kN。

钢丝绳上拉索安装于预埋吊环上→钢丝绳下拉索兜紧立杆、横向水平杆、纵向水平杆的交汇点→花篮螺栓连接上下拉索→手动葫芦拉紧→调节花篮螺栓旋至一定绷紧度→逐步放松手动葫芦→调整花篮螺栓螺旋→拉吊件轴向产生应力。

钢丝绳各吊点应同时受力，施工时用手动葫芦拉紧，避免脚手架受力后变形不一的情况发生，用拉力器控制张拉力。同时为使架体更加稳定，拉吊卸荷楼层与上一步横杆通过增加斜腹杆构成桁架体系并且大横杆设置双横杆，见图9和图10。