超大跨度张弦梁采光顶挂架施工技术

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年2月第7期   作者:李友
[导读] 本施工技术为在采光顶张弦梁的横向次梁上挂设悬挂式脚手架的方式作为张采光顶下方部位防火涂料喷涂及灯具安装施工操作平台。
        [摘要] 本施工技术为在采光顶张弦梁的横向次梁上挂设悬挂式脚手架的方式作为张采光顶下方部位防火涂料喷涂及灯具安装施工操作平台。考虑架体搭设过程中及使用过程中人员安全及地面人员安全,搭设架体前在挂架下层位置设置一道水平兜网。提高了施工效率,确保了施工安全与工期。
[关键词] 张弦梁  采光顶  挂架  水平兜网
       
        1工程概况
        亚洲基础设施投资银行总部永久办公场所项目,结构类型为钢-混凝土组合结构框架核心筒体系,总建筑面积39万㎡,地上16层,地下3层。五组建筑所围合的口字型上方设置张弦梁采光顶。
        2技术背景
        本工程张弦梁采光顶下方部位有防火涂料喷涂、遮阳百叶、擦窗机轨道、线盒线槽及灯具安装施工等,传统施工采用满堂脚手架施工,由于大空间搭设自重较大,地下室需做回顶,且影响下方空间施工;若采用新型的索网结构软操作平台,在跨度较大时由于自重较大导致挠度较大或固定端受力不足,影响使用安全及安装质量精度,如何搭设安全可靠的施工操作平台是本工程的难点。为解决现有问题,结合工程实际条件,总结形成了此超大跨度张弦梁采光顶挂架施工技术。
        3主要施工方法
        本工程采用在采光顶张弦梁的横向次梁上挂设悬挂式脚手架的方式作为操作平台。考虑架体搭设过程中及使用过程中人员安全及地面人员安全,搭设架体前在挂架下层位置设置一道水平兜网。
        具体工艺流程为水平兜网安装→挂架搭设→挂架拆除→水平兜网拆除。
        3.1水平兜网安装
        为加强采光顶施工时的安全防护,防止高处坠落,在采光顶下方设置水平兜网,水平兜网设置采光顶屋面层的下层,与主体结构锚固连接。为了保证安装过程安全及方便采光顶幕墙施工的垂直运输,水平兜网采用可随时拆除移位的分块成榀组装式水平兜网。
        根据现场钢结构实际情况,进行水平兜网的选型及制作、安装。本工程中钢丝绳选用10mm直径的并且经过镀锌处理,水平网规格选用3.0m×6.0m,水平网的3.0m两端用保险钩挂在钢丝绳上,每0.5m一个保险钩,水平网每侧保证与钢丝绳捆绑6个点,每个网捆绑12个点。在每片网与相邻的网连续捆绑,形成连续整体的水平网,确保水平网防护严密。搭设时设专人指挥,操作区域底部严禁行人及车辆通行,注意高处坠物。
        3.1.1钢丝绳安装
        在上层梁上焊接挂环,在女儿墙打孔。
        3.1.2钢丝绳安装
        将钢丝绳的一端固定在挂环上之后,另一端穿过女儿墙孔,用尼龙绳与钢丝绳使用卡扣固定,使用尼龙绳牵引钢丝绳另一端沿女儿墙从中庭北侧绕至中庭对面,并在中庭对面穿过女儿墙孔洞,搭设简易脚手架挂至梁上挂环,通过紧线器对钢丝绳的最大下挠进行控制。
        七根钢丝绳加内部兜网为一榀,钢丝绳的单榀内间距为18.0m,相邻两榀兜网的钢丝绳共用挂钩,钢丝绳布设位置在张弦梁垂直下方,此时要求钢丝绳跨中下挠≥100mm。
        3.1.3安全网安装
        七根丝绳固定好后,从一端穿网,将网系挂在安全挂钩上,安全挂钩挂在钢丝绳上,在第一块网前端与钢丝绳连接处系四根尼龙绳在网上,将尼龙绳绕至中庭对侧,边系网边向对侧拖拽,直至拖拽至对面并系挂牢固。两道网之间如果存在较大缝隙,增补一张网片覆盖或者人员上网用尼龙绳拉结。



图1 水平兜网安装
        3.2挂架搭设
        采用φ48×3.6钢管扣件式脚手架搭设挂架,脚手架悬挂在屋顶张弦梁次梁上,考虑结构尺寸及幕墙施工尺寸需要,脚手架沿张弦梁方向立杆间距1.5m,沿次梁方向立杆间距跨内1.2m,跨外1.8m,操作空间平均高度1.9m,平台距张弦梁主梁结构底部1.0m。在次梁架设两道纵向水平杆与次梁抱紧,考虑到操作平台荷载施加到张弦梁后会存在下挠,从而造成平台内部拉应力,将操作平台底部东西方向在张弦梁中间位置断开,脚手板连续设置,脚手板选用木脚手板,操作层满铺木脚手板并用绑绳绑牢。
        搭设流程:
        1.在张弦梁次梁上搭设上部两根纵杆,在纵杆的两端搭设临时横杆进行固定,由于次梁存在坡度,故在较高一侧每隔3跨使用挂杆固定一次,防止纵杆下滑。
        2.在张弦梁主梁上局部铺设脚手板作为临时操作平台,并连接好下挂的构件。
        3.将已经安装好的架子在顶部钢管处进行“倒爬”,达到指定位置后沿次梁在纵杆上方增加横杆,并使用旋转扣件与竖杆相连,并保证固定在纵杆上的抗滑移扣件压住下部扣件。将所有的次梁上都搭设单榀挂架。
        4.将搭设的挂架沿东西方向先在开始一跨铺设木脚手板,人员站在木脚手板搭设第一榀剪刀撑(仅第一榀),随后使用纵杆将多榀挂架连成纵向整体,依次向前类推,连接至张弦梁中部断开,保证张弦梁下挠时能够释放应力。
        5.在纵杆上方搭设横向贯通的钢管,然后在新增横向贯通钢管上方无脚手板位置铺设脚手板。

图2  挂架搭设
        6.在临边部位搭设防护栏杆及挡脚板。
        3.3挂架及水平网的使用及维护
        为更好的使用挂架及水平网,杜绝安全事故发生,挂架体系严禁堆料;操作平台使用过程中在焊接区域须铺设防火布或镀锌铁皮;水平网使用过程中严禁将钢丝绳过分打紧。
        3.4挂架及水平兜网拆除
        挂架拆除顺序与搭设顺序相反,先搭的后拆,后搭的先拆。采光顶装饰装修工作施工完成后,拆除水平兜网,先装的后拆,后装的先拆,先拆除网片,再拆除钢丝绳。
        3.5受力计算说明
        3.5.1建立水平安全钢丝绳张力的力学计算模型,对水平安全钢丝绳的受力进行计算,其计算包含只有钢丝绳时、钢丝绳上挂网时、当上方存在人时。
        钢丝绳所承受的均布荷载为挂网的质量根据厂家提供材料和数据,需考虑雨水冲刷的泡水质量。计算完毕后,安全系数需小于规范中的允许安全系数。
        3.5.2挂架计算
        根据挂架实际搭设方式,划分受力单元。荷载主要是由钢管、木脚手板、扣件和施工荷载组成,其荷载组合值需小于扣件滑移力值;受力次梁的荷载值需小于次梁的承重值(代换其上幕墙重量);次梁的挠度需小于设计允许值。
        4结语
        张弦梁采光顶挂架施工技术能适用于各种钢结构采光顶无法解决施工平台的问题,且较传统满堂式脚手架相比,保证了挂架下方的施工场地可正常施工或用作材料堆场,保证了施工通道的顺畅,打开工作面,最大限度的降低对其它工序的干扰,保证了其他工序的正常进行。
       
        参考文献:
[1]黄泽明,王政源.高处作业水平安全钢丝绳的选用标准探讨[J].广东电力2010年2月第23卷第2期25-27.
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