连载 | 全钢附着式升降脚手架的深化设计与施工技术(1)

1 工程概况

深汕科技生态园（A区）项目位于深汕合作区创文路与同乐路交会处东北侧。总建筑面积为48.2万m²，地下4层，地上由3栋30层的研发楼及4栋30层的公寓楼组成；研发楼为框架–核心筒结构，建筑高度为144.90 m，公寓楼为框支剪力墙结构，建筑高度为90.6 m。均采用全钢附着式升降脚手架（以下简称“爬架”）。

2 爬架在高层、超高层建筑中的深化设计

2.1 爬架基本规定

根据DBJ/T 15–233—2021《建筑施工附着式升降脚手架安全技术规程》要求，架体宽度为0.6~1.2 m，架体高度≤5倍层高，直线布置架体支承跨度≤6.0 m，折线布置架体支承跨度≤5.4 m，架体步高≤2 m，立杆纵距≤2 m，架体水平悬挑长度≤2 m且不大于临近跨度的1/2，架体悬臂高度不大于架体高度的2/5且≤6 m，架体全高与支承跨度的乘积≤100 m²，顶部防护高度超出作业层1.5 m。

2.2 爬架总高度

研发楼标准层高为4.3 m，避难层（10层、20层）和避难层上一层（9层、19层）层高分别为4.5 m和4.4 m，公寓楼标准层高为2.9 m。爬架通常设计总高度为4.5倍层高，即爬架可覆盖的层数为4层，则研发楼爬架高度至少为19 m（4.3×2+4.4+4.5+1.5=19），公寓楼爬架高度至少为13.1 m（2.9×4+1.5=13.1），考虑到架体步距设置为2 m，为了保证工人在走道板作业时防护至少1.5 m，爬架高度尽可能满足2×（x–1）+1.5（x为走道板的个数）的高度，同时需满足单张防护网高度为1.5 m的模数，故研发楼爬架总高度为19.5 m，公寓楼爬架总高度为13.5 m。根据爬架总高度可计算研发楼架体悬臂高度为6.6 m（19.5–4.3×3=6.6）≥6 m，公寓楼架体悬臂高度为4.8 m（13.5–2.9×3=4.8）≤13.5×（2/5）=5.4 m，研发楼爬架悬臂高度不满足要求，需采取刚性连接措施。

2.3 机位布置

机位布置主要固定在现浇钢筋混凝土墙、柱、梁、板等承重结构上，不宜固定在有防水要求的构件上。其主要影响因素为架体高度、结构形式、塔式起重机附臂、施工电梯位置、卸料平台位置等。

（1）架体高度影响因素。

机位布置最长距离不仅需满足≤6 m的要求，同时需满足架体全高与支承跨度的乘积≤100 m²的要求，根据项目架体高度情况，研发楼相邻两机位最长距离≤5.1 m，公寓楼相邻两机位最长距离≤6 m。

（2）结构形式影响因素。

研发楼为框架–核心筒结构，采用木模施工，结构外围均为梁。外围结构29层以上有2次变换，若结构变换后采用悬挑工字钢进行防护架搭设，则不仅工期长、经济性差，而且爬架需拆除部分顶部架体用于悬挑工字钢搭设，安全隐患因数增加，如采用爬架进行分片式爬升，在结构断开位置爬架同时断开，则爬架可以继续满足施工要求。因此，爬架机位排布需从上往下深化，先深化机房层、屋架层，再深化30层、屋面层，最后深化29层及以下。研发楼结构平面图如图1所示。

图1 研发楼结构平面示意

（a）2层至29层平面示意；（b）30层至屋面层平面示意；（c）机房层、屋架层平面示意

爬架在断开处需考虑悬挑板，悬挑板长度不超过2 m，且需超出结构边缘300 mm（图2），以便与落地架形成封闭围护。机位布置需保证悬挑板满足要求，同时避开与螺栓平行的梁及柱。其余位置尽可能多地布置标准机位。

图2 屋面爬架悬挑板布置示意

公寓楼为框支剪力墙结构，采用铝模施工，建筑砌体外墙深化为混凝土墙，结构外围有梁和墙。由于采用铝模施工，机位布置在梁上时，需拆除梁内外侧的板、背楞、C槽等零件，降低了工作效率。在剪力墙结构中，标准机位尽可能布置在剪力墙处。由于公寓楼外立面复杂，存在构造柱、飘板等，在两飘板中间、飘板上、飘板下布置机位至少需要400 mm的空间，否则应尽量避免在此处设置机位。

（3）塔式起重机附臂、施工电梯位置、卸料平台位置影响因素。

爬架架体立杆与塔式起重机附臂最靠近处中心需留有不少于250 mm的距离，因此，爬架机位所对应立杆需满足距塔式起重机附臂不小于250 mm的要求。

施工电梯不进入爬架，爬架不需开洞口，但要根据定位预留位置，便于后续封顶提前拆除。施工电梯处所需宽度为6 m，在距施工电梯6 m范围外需各布置一个机位，机位距施工电梯所需范围边缘不超过2 m，同时相邻两机位最长距离需满足要求（图3）。

图3 施工电梯区域爬架机位布置示意

本工程研发楼各设置了6个自爬升式物料平台，公寓楼各设置了2个自爬式物料平台，其承力体系与爬架各自独立、互不干涉。物料平台宽度为1.9 m，爬架机位布置时需避开物料平台位置。研发楼共布置48个机位，平均机位间距为3.85 m，公寓楼布置4组65个机位，平均机位间距为3.7 m，超过35个机位时宜进行分组，研发楼、公寓楼爬架均分为2组分段爬升。

2.4 水平支承结构

爬架水平支承结构采用桁架结构，设置于爬架底部内、外侧。桁架高度不少于0.6 m，横杆、腹斜杆采用60 mm×30 mm×3 mm方管，立杆均采用30 mm×30 mm×3 mm方管焊接而成。在塔式起重机附臂、卸料平台处断开，在断开处上方需设置桁架结构，桁架长度至少与底部桁架搭接超过1跨（图4）。

图4 塔式起重机附臂处水平桁架支承示意

2.5 附墙支座

目前市面主流附墙支座主要有方箱式、三角支承式、悬挑梁式。本工程研发楼外圈梁是双梁结构，如预埋螺栓孔穿梁，则双梁上螺栓孔难以精确地对中，采用悬挑梁式附墙支座更符合现场实际条件。公寓楼外圈为梁和剪力墙，支座附着点注意避开剪力墙K板位置，支座上边缘与K板保持在10 cm距离。飘窗上需设置加高件，由于飘窗位置空间受限，无法加斜拉杆，采用方箱式附墙支座进行附着。公寓楼其他部分采用三角支承式。

2.6 特殊部位处理

在塔式起重机附臂处，架体第一道走道板需采用翻合式走道板，第二道及以上走道板采用拆卸式走道板。塔式起重机附墙外立面采用转动防护网，单张防护网高度为1 500 mm。