北七家沙子营全向信标/测距仪台搬迁工程中,全向信标台主体结构为圆形钢筋混凝土塔,地下1层、地上10层,筒体剪力墙结构,塔楼部分为16榀钢结构桁架,建筑高度为70m(见图1)。采用安德固(ADG)定型脚手架进行外檐施工。

1)本工程形状特殊(圆筒状)、脚手架搭设较高,为减小脚手架自重对楼板的荷载作用,采用自重较轻、稳定性优越的安德固脚手架。

2)因搭设架体为扇形结构,越往外部延伸架体之间的距离越大,且上部全部为悬挑结构,拉结施工难度大。为确保架体稳定性,每组架体之间采用水平拉结。

安德固(ADG)定型脚手架为系列模块脚手架。脚手架的主要杆件直径为60.3mm,材质为Q345B,且经过热镀锌处理,承载能力比一般脚手架钢管高;由立杆、横杆和斜拉杆组成的支撑体系,稳定性好,轻质高强;架体连接均采用U形卡件与C形楔销锁紧固定,安装速度快,精度高,操作灵活,规格多样,可在各种复杂环境下搭出各种形态的脚手架。

本设计主要是针对信标塔塔身幕墙施工及伞帽下铝扣板操作平台脚手架的设计、搭设、使用及拆除进行的。设计之初进行了各项方案优化和论证,其中普通钢管脚手架和施工升降机不适用于本工程,最终决定采用安德固(ADG)定型脚手架。

该塔结构形式为筒体,脚手架在搭设形式上选用了多边形的搭设形式,自首层配电室顶板开始搭设,共搭设8组架体,呈扇形辐射状多边形分布,每组架体间最大距离为1.83m,最小距离为1.34m。每组架体外侧搭设长度为6m,内侧搭设长度为3m,由3排脚手架作为外墙防护架体兼顾局部挑檐的支撑。采用1.5,1m不等的横杆布置,步距为2m。考虑幕墙施工及挑檐板的施工工序交错,根据幕墙施工要求,内侧架体局部杆件须穿过挑檐板预留孔洞。

操作架体以60杆系组成3排架为主,内侧搭设长度为3m,外侧搭设长度为6m,脚手架搭设总高度为68m。操作层满铺脚手板,板下满铺双层安全网。操作架体平面布置如图2所示。

悬挂架体搭设利用已施工完毕的顶层钢结构系统,从顶部钢结构最外侧开始搭设,采用ADG架体悬吊方式,由内到外施工,架体上部采用19号铝梁作为悬挂架体的支撑件,架体与铝梁间采用吊挂专用夹具连接,管件与管件间采用M16高强螺栓穿孔连接(见图3)。下部架体采用6×19(11mm)钢丝绳穿过U形卡扣与上部钢结构主体连接,整个悬挂架体以钢管刚性连接为主,钢丝绳受力为辅,保证架体的安全与稳定性。

架体采用ADG48系列脚手架。首层吊杆长度为2.5m,其余各层吊杆长度为2.0m,每层竖向吊杆通过挂架连接夹具连接,其上采用专用紧固件固定19号铝梁。吊点根据脚手架立杆节点进行布置,即2m×2m为主。钢丝绳吊点根据挂架夹具点布置,上部与钢梁绑扎连接。每组架体间无法连接的部分架体,采用普通钢管连接。施工操作面满铺2m×0.25m钢踏板,铺设方向同主体结构水平。每组架体普通钢管连接部分铺设普通脚手板。铝梁与主体垂直方向铺设于主体钢桁架顶部,铝梁与主体钢结构采用卡扣固定。顶部悬挑架由内至外环形施工。架体与钢结构连接断面如图4所示。

模板支撑架以60杆系组成3排架为主,采用外悬挑1.5m架体作为支撑,挑檐板的浇筑自下而上,局部悬挑架体下部的挑檐板作为支撑。待下部起始施工的挑檐完成后,上部挑檐模板支撑以下部挑檐板为基础,结合外围脚手架进行模板和钢筋混凝土施工。以此类推,进行不同部位的挑檐板施工。

1)立杆采用60系列,管径为60.3mm,壁厚为3.2mm;内侧高度60m架体位置作为主体架,立杆间距为1m×1.5m。

2)横杆采用48系列,管径为48.3mm,壁厚为2.7mm;横杆步距为2m,所有临边位置横杆步距均调整为1m,作为防护栏杆,高度不低于1.5m。

3)斜拉杆采用38系列,管径为38mm,壁厚为2.7mm;斜拉杆步距为4m,正立面呈“八”字形布置,侧立面呈斜线布置,并保持连续。

4)所用杆件均为ADG生产定型产品,材质为Q345B钢材。

采用普通扣件钢管将架体与主体结构进行拉结,拉结方式为水平方向每隔2跨(2m)拉结1道;垂直高度方向每隔5m拉结1道。图5为连墙件内置预埋件,普通钢管一端焊接预埋钢板作为锚固件,采用扣件钢管与脚手架进行拉结(预埋钢板同幕墙组预埋一起使用,板规格型号相同)。为增强架体与主体连接的整体稳定性,在10,30,50m处拉结点采用上、下2道,间距1m桁架进行拉结处理,上、下2根拉结钢管间采用普通钢管十字交叉连接,采用锚栓锚固钢板形式与架体进行拉结以此增加拉结点与主体的连接。

为减少底部首层板面的脚手架自身荷载对首层结构板面的影响,以钢丝绳辅助卸荷,垂直方向间距为10m,水平方向每组架体2道,间距1m。钢丝绳与主体结构采用吊环与预埋件焊接,吊环采用HPB33516钢筋。与架体采用钢丝夹固定连接,与架体部分连接的杆件必须是立杆,绑扎至四面U形卡处,采用6×19(11mm)规格钢丝绳。

悬挑位置脚手架作业平台采用ADG 0.3m×1.5m自锁式钢踏板材料,作业面沿所施工铝板幕墙位置布置,每层作业平台尺寸为10m×6m,架体仅作为施工人员操作平台,工作层荷载≤3k N/m²。垂直方向墙饰面龙骨安装悬挑三角挂架,作业面宽度为500mm;根据装饰施工进度计划要求适时配合拆除悬挑平台,以保证不影响装饰面板安装施工。

1)工艺流程为:基础放线→摆放地脚螺栓→安装立杆→安装横杆→安装斜拉杆→找平找方→继续搭设下一层→连墙件安装→架体搭设完成→防护设施安装→作业平台安装→验收。

2)放线定位,然后按放线位置准确地确定摆放地脚螺栓的位置,将扫地杆、第1步横杆和斜杆锁定在立杆上,保持其稳定;再用水平尺或水平仪调整整个基础部分的水平度和垂直度,挂线调整纵、横排立杆是否在一条直线上,用钢卷尺检查每个方格的方正;检验合格后再进行上部标准层架体的搭设。

3)施工中随着架体的升高随时检查和校正架体的垂直度(控制在3‰内)。

1)悬挂脚手架施工原则:由里及外,逐层推进;先搭的后拆,后搭的先拆。

2)脚手架搭设工艺流程:顶部铝梁的排放与固定→管件与铝梁的连接→钢丝绳与杆件的连接→钢丝绳与铝梁的绑接。

3)搭设施工顺序采用由内及外扩展环形的施工方式,刚性连接与柔性连接在垂直于同一条直线上,保证架体整体稳定性。利用已施工完毕的顶层钢结构系统,首先将挂架夹具安置调整好,施工人员将杆件由下至上安装,每安装1根杆件,紧固M12高强螺栓,连接横杆,挂架每层高为2.0m,3步挂架,上部吊挂装置0.5m,共计6.5m。吊杆间距2m,吊点根据架体形式布置即2m×2m。吊架外侧部分护身栏杆≥1.5m,每组吊架间采用普通钢管连接。

1)脚手架拆除顺序与安装顺序相反,遵循后搭的先拆,先搭的后拆原则。

2)顶部悬挑挂架拆除时,配合幕墙安装的施工进度进行,整体采用由外及内的拆除方法,先将需要拆除的工作层面清理干净,杆件拆除从底部开始。

3)拆除的主要步骤:清理平台板面→解除钢丝绳→拆除杆件。先将钢丝绳拆除后,解除钢管间连接的高强螺栓。拆除时,螺栓底部杆件先用绳子绑扎好,拆除后,缓慢将杆件从内插口拔出,下部操作人员配合顶部人员将拆除杆件运送至结构塔身平台处,拆除掉的杆件不可集中堆放至悬挑架的操作平面。杆件拆除后,拆除挂架夹具(铝梁)。

产品所用主要配件为U型卡和C型卡,其材料采用WL510。机械性能指标:屈服强度355~475N/mm²,抗拉强度为420~560N/mm²,延伸率最小值为24%;楔形扣件、锁销采用45号钢制作,通过热模锻压成型。杆件采用低碳合金钢(Q345B),具体机械性能指标:屈服强度≥345N/mm²,延伸率≥21%。杆件表面质量:产品外表要求光洁,不允许有裂缝、焊渣飞溅物等妨碍使用的明显缺陷。

目测合格率达100%,焊缝高度≥4mm,焊入卡内侧2mm,两侧焊缝高度≥3mm。

插口内无锌瘤、锌皮。

脚手架搭设施工单位、脚手架使用单位及监理工程师。

基础排底完成后、脚手架杆件搭设前、每搭设10m高度时、达到标高时、停用1个月后均需进行安全检查。

1)脚手架使用中需定期检查的内容:杆件的设置、连接,支撑、踏板安装是否牢固,地基是否下沉,底托是否松动,立杆是否悬空,楔形件是否松动,立杆是否垂直,防护是否有破损,施工是否超载等。

2)检查斜拉杆的锁销是否拧紧,横杆是否垂直于立杆,检查各种杆件安装的部位、数量、形式是否符合设计要求。

底层立杆基础设置为铰接节点,立杆间的连接设计为刚性连接。横杆与立杆间的连接设置为铰接节点。斜杆与横、立杆间的连接也设置为铰接节点。

(1)施工活荷载200kg/m²;(2)恒荷载架体自重,脚手板自重(软件自动计算);(3)风荷载由于架体较高,考虑挂网风荷载较大,对架体稳定性不利,所以架体上不挂立网,风荷载可忽略不计。

连墙件每4m设置1层,采用普通扣件钢管设置;采用钢丝绳卸荷,每16m设置1道;顶部吊挂平台采用刚性与柔性连接,普通钢管与顶部钢结构拉结后加钢丝绳吊挂。

通过计算,脚手架立杆承载力、连墙件、横杆、架体底部悬挑I14、设计计算荷载均满足规范要求,设计合理。

1)对施工人员进行三级安全教育,并实行考核和培训,做好安全技术交底。搭设由持证人员进行,并避开立体交叉作业。严格按照施工方案及相应安全规范、标准施工。

2)进入施工现场,每个作业人员应配备防滑手套、防滑鞋和放置工具的安全钩或工具袋;高空作业必须正确使用安全带,所有进场人员必须正确佩戴安全帽。

3)从事高处作业的人员要求不得有以下疾病:高血压、心脏病、癫痫病、恐高症和不适应高处作业的其他疾病。高处作业人员禁止穿硬底、带钉和易滑的鞋,高处作业人员的工具要放入工具袋中或使用安全钩挂于腰间,防止坠落。

4)顶部悬挂脚手架施工时,地面垂直投影面范围内拉设警戒线,禁止人员出入。架下有施工人员时,必须搭设临时防护设施。

5)遇六级以上大风或大雨、雾、雪禁止使用脚手架。雨、雪停止后杆件清理干净、防滑后方可上架施工。

6)脚手架拆除前应派专人检查脚手架上的材料、杂物是否清理干净,脚手架拆除前必须划出安全区,并设置警示标志。派专人进行警戒,架体拆除时下方不得有其他人员作业。

7)脚手架施工过程中出现安全隐患时,必须立刻停止一切作业施工,并立刻组织撤离现场,将情况及时上报,不得冒险作业。现场出现伤亡事故,应立刻组织抢救,并上报、保护好现场。

1)本工程的外脚手架为特殊结构的超高脚手架,脚手架的选用应认真比选;脚手架高度约70m,属于危险性较大的分部分项工程,施工方案的设计应尽量详尽,以保证施工安全。

2)安德固脚手架为定型脚手架,各杆件及节点均为定型成品,受力连接可靠、施工较简便;同时脚手架具有强度高、构造合理、承载力大、稳定性好、安全可靠、搭设方便、对环境影响达到最小等特点。

3)本悬挂脚手架是一个操作平台,从技术管理到安全管理是十分重要的工作。听从指挥、统一步调是管理的关键。

4)质量管理也是该脚手架施工成败的关键,包括脚手架搭设质量、幕墙扣板施工质量。幕墙安装质量确保一次到位,一次成活,一次成优。