仿古塔落地式施工脚手架的应用

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  【摘 要】 随着我国的经济发展,对我国的文化保护和恢复工程项目,古塔是我国文化重要标志之一,现在的古塔风格以宋式和清式为主,一般为八边形平面,地上九层,顶部为金属塔刹,层层挑檐层层收缩。此种结构形式对外脚手架提出较高要求,通过采用多排脚手架,有序递缩,正反压兰内挑,双立杆,钢丝绳卸荷等措施,实现了结构和装修脚手架的共用,加快的施工进度,保证了业主要求的工期,取得了较好的经济效益和社会效益。
  【关键词】 落地式脚手架;双立杆;剪刀撑;钢丝绳卸荷
  绪论:
  随着我国的经济发展,对我国的文化保护和恢复工程项目,古塔是我国文化重要标志之一,现在的古塔风格以宋式和清式为主,一般为八边形平面,地上九层,顶部为金属塔刹,层层挑檐层层收缩。此种结构形式对方古塔的结构施工和外檐及屋面施工提出与普通外脚手架不同的要求。在雁栖湖塔的施工中实践了脚手架的不同措施。
  一、工程概况
  雁栖湖塔位于怀柔区雁栖湖核心岛西南角,为塔形仿古建筑,平面成八边形,首层边长12.26m。总建筑面积为3373m2,建筑占地面积:825m2,地上面积2866m2,地下面积507m2,地下二层、地上9层(九层夹层),各层层高地下二层4.2m,地下一层3.1m,首层7.98m,二层6.92m,三层6.87m,四层6.82m,五层6.77m,六层6.72m,七层6.67m,八层6.62m,九层3.68m;绝对标高:92.05m,室内外高差2.10m,檐口高度:58.7m,建筑总高度79.37m。结构体系为框架核心筒结构。结构安全等级二级;地基基础设计等级为乙级;抗震设防类别为丙类;结构抗震等级为二级。
  二、施工脚手架设计思路
  1、脚手架设计总原则:
  (1)满足建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)的要求;
  (2)满足施工的要求,本工程项目的施工脚手架与一般工程的脚手架有较大所区别,主要原因是本工程属仿古建筑外形特别又规模较大、分项工程较多、做法较特殊。
  (3)满足总体进度的要求,建设方要求的完成本项目的工期很短,三年的工期在一年左右完成。
  (4)充分考虑建筑特点和结构特点,尽可能做到结构和装修施工兼顾。
  (5)地上部分脚手架主要供结构阶段和装修阶段使用,脚手架主体结构施工期间五层以下使用荷载不超过3KN/m2、六至九层结构作业荷载不超过2.5kN/m2,装修期间使用荷载不超过2KN/m2,脚手架荷载按结构施工考虑取3KN/m2。
  2、脚手架设计
  (1)本工程为九层八边形塔式的内筒外框钢筋混凝土结构,层层悬挑并且双层悬挑檐(一层阳台挑檐,一层飞檐屋面挑檐),层层收缩,首层和九层阳台挑板差3.7m,斜飞檐屋面挑板二层和九层差2.7m,外脚手架也需要根据结构变化向内收缩内挑,为了保证脚手架的稳定性,需采用满堂式脚手架保证满足内缩内挑要求。
  (2)本工程的外脚手架较为复杂,做到结构和装修兼顾,使用周期较长,地下结构施工完毕地下防水和肥槽完成后进行,在架体底部采用300厚的3:7灰土硬化,肥槽范围内3:7灰土厚度不少于1000mm,并向外找坡排水,保证架体不集水,比周边地面高不少于300,立杆下垫50mm厚通长脚手板。
  (3)首层至五层的施工脚手架为多排双立杆钢管脚手架,内排脚手架按照外八内十六搭设(即外層架为八边形,内层架为十六边形),具体搭设样式详见1~2层架体平面图。五层以上各施工层的施工脚手架为多排单立杆钢管脚手架。双立立杆变为单立杆采取对接方式;塔顶、塔刹施工时在斜屋面上双排钢管外脚手架,在四角用φ16钢丝绳作揽风绳加固。在塔顶板施工时预埋φ25钢筋卡环作为脚手架底层钢管的固定踹脚点。
  (4)结合本工程结构形式,飞檐由二层至九层,每层由外往内逐渐回退,脚手架搭设时,需在三、五、七、九层处往结构里面处增加脚手架探杆,立杆距离结构边缘为500mm,以保证结构和装修施工,外侧立杆向里收缩,并保证向下传递,不少于三排立杆。首层立杆布置以立杆距一层顶板边500mm为准内外1200mm排距布置,最里侧立杆和墙面距离不小于500mm。
  (5)本工程工期比较紧,结构封顶后即开始进行首层木结构的外廊和飞檐施工,影响外廊施工的部分架子需提前拆除,将架体改造,靠外侧架子挑起里侧架子,对整个架体采用正反压兰措施增强整体性,跨度不少于四跨。在二层以下每道立杆均采用正反压兰措施。总共布置内十六边形架子四跨,外八边形架子四跨。向上按照结构收缩变化分别在三层、五层、七层、九层向内收缩。在外八边形的转角处进行加强处理。立杆间距1500mm,排距1200mm,大横杆步距为1500mm。
  (6)剪刀撑布置
  架体沿脚手架的转角处起,外侧立面整个长度和宽度连续设置剪刀撑,斜杆与水平杆的交角及剪刀撑与地面夹角为45°。
  (7)立杆与塔吊附墙杆冲突时的处理
  塔吊附墙件与脚手架立杆发生冲突且无法避让时,采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构型式挑空一根立杆,斜杆与地面的倾角a应在45-60度之间。
  (8)施工电梯处外架子处理
  施工电梯部位脚手架采用落地脚手架,架体高度直至屋面,外侧满布剪刀撑,在两角分别设两道揽风绳,一道在顶部,一道在六层位置,以保证架体稳定。在电梯门口位置立杆设置错开电梯笼门口,在电梯门口位置及连通楼层的的位置立杆不断,水平杆抬高到2100mm,两侧加剪刀撑加固。
  (9)正反压栏布置:
  二层以下满布正反压栏,二层以上间隔布置,八个角必设,正反压兰起始点设置在立杆和横杆交界处。
  (10)连墙件设置,采用刚性连墙件,脚手架全部和混凝土外框柱连接,本工程层高较高在7.00m左右,因此每层设两道连墙件,一道在柱子根部一道在飞檐梁下,在装修阶段拉节点会影响到装修,可调整到窗口位置作拉节点。   (11)卸荷:五层以后变为单立杆,架体宽度变窄,每层设置钢丝绳卸荷,八边形的塔体每面设置两个卸荷点,卸荷点布置在斜飞檐板下的梁上,在结构施工时预埋Φ20的钢筋环,卸载钢丝绳为Φ20钢丝绳,钢绳控制最里侧两排架子,施工重点使用部位。
  (12)其他:在九层屋面对称布置两个0.9m宽两侧1.3m高防护栏杆的运输通道,以便塔顶和塔刹施工时人员上下和材料的运输。
  脚手架防雷,在结构施工期间,有塔吊高于脚手架,装修期间铜质塔刹安装完成,塔刹的防雷接地已做好,所以脚手架不用考虑防雷问题。
  三、脚手架的搭设
  1、对施工人员进行交底,使操作人员了解设计意图,操作人员必须持证上岗。
  2、检查准备情况,不合格的材料不得使用。脚手管、扣件必须按规范进行进场复试,复试合格才能使用。
  3、检查场地和基础是否满足施工和规范要求。
  4、待首层顶板施工完后开始架子施工,施工完毕一层搭设一层,并做好顶部的安全防护。
  5、紧密和结构施工配合,及时留置预埋件,在每层的飞檐上留φ25钢筋橛,以备脚手架搭设时临时固定用。
  6、在架体内按设计搭设马道,以便人员上下和人员疏散。
  7、大横杆步距1500mm,大横杆置于小横杆之下、立柱的内侧,在操作面处设立一道护身栏杆。大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步同跨内;相邻接头水平距离不小于500mm,各接头距立柱距离不大于纵距的1/3。五层以下双立杆,必须和每一根立杆用直角扣件紧扣。
  8、每一立杆与大横杆相交处(主节点)都必须设置一根小横杆,并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点不大于150mm。小横杆间距与立杆纵距相同,且根据作业层脚手板搭设的需要,两立柱之间等距离加设置1根小横杆,最大间距不超过750mm。小横杆伸出外排大横杆边缘距离为100mm,伸出里排大横杆距离为300mm,距结构外边缘150mm。待装修施工时,根据需要局部调整。
  9、剪刀撑外侧立面整个长度和高度上连续布置,斜杆两端扣件与立杆节点(即立杆与横杆的交点)的距离不宜大于150mm。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,剪刀撑之间的接头采用搭接,搭接长度不小于1000mm,不少于三个扣件。剪刀撑和正反压兰和架体同步施工。
  10、连墙件采取抱柱和结构连接,随搭设随进行。在后期装修施工需调整连墙件位置,需逐个进行,先加固好新的连墙件再拆除旧的连墙件,并且有专业人员进行拆改,经过安全经理同意。
  11、脚手板设置
  作业层脚手板应铺满铺稳;铺设脚手板要设置在不少于三根横向水平杆上,可采用对接平铺或搭设铺设;(对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手架外伸长度应取150mm;脚手板搭设时,接头必须支在横向水平杆上搭接长度大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm);作业层端部脚手板探头板长度为150mm,其板长两端均应与支撑杆可靠牢固。
  四、脚手架的验收和检查
  1、脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收
  基础完工后及脚手架搭设前;作业层上施加荷载前;每搭设完6m~8m高度后;达到设计高度后;遇有六级强风及以上风或大雨后,冻结地区解冻后;停用超过一个月。
  2、脚手架使用中,应定期检查下列要求内容
  杆件的设置和连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造应符合要求;地基应无积水,底座应无松动,立杆应无悬空,扣件螺栓应无松动;沉降变化和垂直度应在规范允许范围内;安全防护措施应符合规范要求;应无超载使用。
  五、脚手架拆除
  1、拆除的准备工作
  (1)编制专项拆除方案,并经过审批;
  (2)全面检查脚手架的扣件连接、连墙件等是否符合安全要求。
  (3)拆除前应对施工人员进行交底。
  (4)清除脚手架上杂物及地面障碍物
  (5)设置地面警戒区域、设明显标志并专人看护。
  2、脚手架拆除
  (1)脚手架的拆除作业应按自上而下的顺序逐层拆除,严禁上、下两层同时拆除。
  (2)连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架,拆完一层后再进行下一层的施工。
  (3)拆除过程中要先拆小横杆、大横杆,然后拆除立杆及剪刀撑。
  (4)拆除过程中应将已松开连接的杆配件及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。
  (5)架体拆除作业应设专人指挥,分工明确统一行动。
  (6)拆下的杆配件,集中到指定的卸料平台上,扣件放到容器里,有汽车吊吊下,严禁向下抛掷。注意卸料平台存料量,不得超载。
  (7)为保证拆除后架体稳定性不被破坏,如附墙杆被拆除前,应加设临时支撑防止变形。当脚手架拆至下步最后一根长钢管的高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆除连墙件。
  (8)在拆除过程中,应作好配合、协调动作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。
  (9)脚手架从上向下拆除,以下方脚手架为作业平台,拆除人员必须配戴验收合格的安全帽和安全带,并正确施工安全带。开始拆除前先挂好安全带再进行作业,作业过程中必须有专职安全员现场旁站。
  (10)卸料平台:卸料平臺布置为在三层、五层、七层。
  六、脚手架施工安全管理
  1、脚手架搭拆人员必须是经过考核的专业架子工,并持证上岗。搭拆脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
  2、脚手架的构配件质量和搭设质量,按规范规定进行检查验收,并确认合格后使用。脚手管上严禁打孔。   3、拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准备工作。连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。
  4、架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括架空线路、外脚手架、地面的设施等各类障碍物、揽风绳、连墙杆及被拆除架体各吊点、附件、电器装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。
  5、拆除时应划出作业区,周围设绳绑围栏或树立警示标志,地面设专人围护,禁止非作业人员进入。
  6、拆除时统一指挥、上下呼应、动作协调,当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方并得到允许,以防坠落伤人。
  7、拆架时不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
  8、每天拆架下班时,不应留下隐患部位。
  9、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
  10、在拆除过程中,凡松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠已松脱的杆件。拆除的杆、配件严禁向下抛掷,应吊至地面,同时做好配合协调工作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性作业。
  11、所有杆件和扣件在拆除时分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送至地面。
  12、所有的脚手板,应自外向里竖立搬运,以防止脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。
  13、拆除的零配件要装入容器内;拆下的钢管要绑扎牢靠,双点起吊,严禁从高空抛掷。
  14、六级风以上(含六级)时停止拆除脚手架施工。
  15、搭设脚手架的材料要堆放整齐,不得随地乱丢。使用完毕的材料应及时回收,该归堆的归堆,该入库的入库。
  16、作业层每1m2架面上实用的施工荷载(人员、材料和机具重量)不得超过以下的规定值或施工设计值;施工荷载(作业层上人员、器具、材料的重量)的标准值,装饰用脚手架采取2kN/m2。结构用脚手架采取3kN/m2。
  17、严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。不要在架面上急匆行走,相互避让时应减小动作,以防失衡。人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通(梯)道,严禁攀援脚手架上下。
  18、每班工人上架作业时,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方许开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时,应立即停止作业进行检查,解决以后才能恢复正常作业;发现有异常和危险情况时,应立即通知所有架上人员撤离。
  19、在脚手架上进行电气焊作业时,要使用等火盆并清除下方的所有易燃物,以免火星点着易燃物。并同时准备防火措施。一旦着火时,及时予以扑灭。
  20、在每步架的作业完成之后,必须将架上剩余材料物品清离作业面;每日收工前应清理架面,将架面上的材料物品堆放整齐,垃圾清运出去;在作业期间,应及时清理落人安全网内的材料和物品。在任何情况下,严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
  七、结论
  通过在雁栖湖仿古塔工程中落地式脚手架的应用,对待有深厚中国文化的仿古塔的结构和建筑施工有很好的借鉴意义,随著我国的经济发展,文化复兴,代表中国文明的仿古塔会随之增多,使此结构和装修結合的架体有较大的市场。其他架子无法一次完成所有的施工内容,同时兼顾了安全防护,保证较快的施工速度,解决了层层收缩,双挑檐,挑檐宽度不一,尺度较大,一平一斜的难题,总体成本较小。
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