一体化脚手架爬升技术改进概述

2018-06-20张华立

建筑与装饰 2018年8期

张华立

山东菏建建筑集团有限公司山东菏泽 274000

引言

爬升式脚手架通常由爬架结构和爬升设备两大部分组成，爬架结构又主要由小爬架套在大爬架中的爬架片、连接爬架片的纵向水平杆、剪刀撑以及脚手板等组成。一般大小各有两个固定支座与混凝土构件固定，同悬挑外脚手架一样，整个爬脚手架的荷载亦通过爬架片构成的钢桁架传递给已有一定承载能力的混凝土构件。

1 脚手架爬升的基本原理

第一，在爬升脚手架正常使用状态下，主体结构正施工N层。对每片爬架，大爬架下部内侧两个固定支座构成的钢挑梁由穿墙螺栓固定于N-1以及N-2层的混凝土墙体中，小爬架内侧的两个固定支座也由穿墙螺栓同时固定于N-1层混凝土墙体中，各操作层上的施工荷载分别由大小爬架的固定支座传递给混凝土墙体；第二，当主体结构向上施工N+1层时，松开固定小爬架的穿墙螺栓，利用悬挂在大爬架顶部的手拉葫芦，将小爬架从N-1层提升至N层并固定的；第三，将手拉葫芦移至小爬架上，钩住大爬架，松开固定大爬架的穿墙螺栓，将大爬架从N-1层提升到N层支并固定。脚手架能够爬升是大小爬架互为作用，交替爬升，但都以混凝土墙体为支承点[1]。

2 一体化脚手架爬升应用技术

2.1 爬升方法

为解决“两片爬架同时爬升”方法中存在的上述问题，在工程中采用每4～5片爬架组成一个爬升单元，用4～5只2t左右手拉葫芦进行同步爬升，这种多片分区域爬升方法具有爬架的数量相对较少，加工量亦较少，脚手架在爬升过程及使用中稳定，晃动小等优点。但每跨的自重和施工荷载几乎由一片爬架承担，对爬架片的稳定性以及附墙固定支座承载力要求更高，为此可在构造设计中作加强处理，并作承载力复核验算。多片爬架同步提升或下降，因工人操作手拉葫芦用力大小不一，爬架上升速度略有快慢，极易造成同一爬升单元的爬架间有“爬升差异”。脚手架爬升时，脚手架上的荷载以自重为主，且以大爬架的爬升为最不利受力状态。经对工程爬脚手架分析，若不考虑爬升差异影响，大爬架爬升时，小爬架的每个固定支座承受约3.25kN的垂直荷载。按不利情况，若两连续跨（3片爬架组成）的中爬架先爬升，此时受力成“挑担”状态，两跨大爬架恒载全部由中间小爬架支座承担，每个支座承受的荷载为原来的两倍。由小爬架上的纵向水平杆组成的“扁担”，在此受力状态下，向上挠曲达470mm，这显然不可能出现。设控制的提升差异最大值为100mm，反算荷载增值，相当于小爬架每个支座增加1.4kN，即考虑提升差异后，小爬架每个支座可能承受的最大荷载为4.65kN。

2.2 爬升式脚手架依附的构件

对于全现浇剪力墙结构，当采用大模板施工时，爬脚手架的固定支座可直接依附在混凝土外墙上。外墙除窗洞以外，均可留置爬升脚手架固定支座的穿墙螺栓孔，能满足固定支座间距≤4～4.5m的要求。施工中，爬脚手架的固定螺栓孔原则上与外墙大模板的穿墙螺栓孔共用。对于滑模施工的结构装饰施工，应用爬升脚手架时，可利用墙上的窗台口，用一种卡在窗台口的上下挂架夹具固定大小爬架的4个固定支座。对于框架、内筒外框架或框架-剪力墙结构，当柱距≤4.5m时，爬架可直接依附在柱上，方法为预留Ф25～30mm拉结爬架的螺栓孔。若每次爬升的高度为半个楼层，则每一楼层间柱身上预留两处螺栓孔。因对框架柱不利，这种做法往往被结构设计人员反对。若用钢抱箍代替柱上预留孔，虽然可行，但给砌筑围护墙带来不便。为对结构有利，又能应用爬升式脚手架，可用工具式钢挑梁作为爬架依附的构件，挑梁临时固定在混凝土楼板上，每次爬升的高度达一个楼层。因爬架的固定支座最终依附在楼板上，这就使爬架的水平间距不受柱距限制，以最合理的间距沿结构物四周均匀布置，使爬升脚手架具有更强的通用性，也可将其固定在框架连系梁侧面上，但连系梁上留孔不如楼板上留孔准确方便。

3 一体化脚手架爬升技术改进

3.1 新型脚手架特点及材料优势分析

图1 新型脚手架搭设形式

第一，新型脚手架将原有的网状板踏板改为镀锌钢板冲防滑孔形式的踏板，把原大规格的钢管改为小规格的；第二，新型脚手架材料优点结构重量轻，灵活性强，结构形式多样，可满足分段不同线型的需要，可进行分体拆除，大大减少反复搭拆次数。新型脚手架的踏板使用周期预计一般将超过5年，质量轻，自重为18.6kg，踏板结构强度更好，平均载重比现有高50kg以上；采用了橡胶防滑垫等措施，使用及放置更安全，结构形式更易存放及吊运，宽度为300mm，比原有脚手板小100mm，可应用于较狭窄区域，采购价格与原有踏板差别不大，以3m长的踏板为例，新型踏板比原踏板价格仅高30元左右。