胥 東,劉 偉,呂良宇,李 俊,羅 禪,陳宗元
(中國建筑第二工程局有限公司西南分公司,重慶 400023)
時代變遷的步伐越來越快,我國建筑領(lǐng)域的技術(shù)水平也在不斷更新迭代,其中高層建筑規(guī)模的擴增,使相關(guān)的施工技術(shù)保障措施越來越重要,學術(shù)界的關(guān)注度也越來越高。目前,學術(shù)界普遍認為,高層建筑外墻爬架施工技術(shù)對于工程項目安全、質(zhì)量、成本等均有顯著的影響,因此,針對高層建筑外墻爬架施工技術(shù)的研究非常重要。本研究將結(jié)合工程實例,研究高層建筑外墻爬架施工技術(shù),以期為高層建筑施工提供可靠的參考資料。
工程項目名稱為碧桂映象北城一期春分苑建設(shè)項目2-1號和2-3號樓,架體周長161.7m,機位數(shù)量37榀,架體高度14m,安裝開始層為第6層,提升結(jié)束層為第44層。建筑總層數(shù)地上44層,結(jié)構(gòu)周長152.9m,標準層單層建筑面積約971.13m2,結(jié)構(gòu)總高度128.18m。本工程建筑物標準層高2.9m,特搭設(shè)13.5m高架體進行防護,各樓棟機位點直線最大跨度6m,轉(zhuǎn)角處最大5.4m,懸挑最大2m,機位布置符合規(guī)范要求。架體提升滿足結(jié)構(gòu)主體施工防護要求,建筑主體封頂后,使用塔式起重機配合將架體進行空中拆除。
在進行高層建筑外墻爬架施工前,需要做好施工前準備工作。相關(guān)技術(shù)人員必須保證持證上崗,需有相關(guān)的圖紙資料以及機械設(shè)備、爬架出廠的相關(guān)合格證明等,保證資料齊全,并且相關(guān)技術(shù)人員能夠按照技術(shù)要求進行安全技能培訓、勞動力合理安排,從而為外墻爬架施工技術(shù)的實施固牢基礎(chǔ)。施工設(shè)備在進場前,按照ISO9001質(zhì)量體系《程序文件》的要求,對所有施工機具進行全面檢查,經(jīng)檢查合格并貼上標識牌后,調(diào)撥至工地使用。
爬架施工時,需要做好底板澆筑準備,外墻樓板面需要布置升降腳手架,應嚴格按照機位布置圖進行操作,預留相應的預埋安裝口,爬架為全鋼附著結(jié)構(gòu),邊梁處預留孔使用內(nèi)孔徑35mm、壁厚>2mm的PVC塑料管,管兩端需要使用寬膠布封閉,以防止混凝土澆筑時進入管內(nèi),避免混凝土堵塞預埋孔。需設(shè)置柱預留孔,使用內(nèi)孔徑35mm、壁厚>2mm的鋼管,仍然需要采取管端封閉措施,使用材料為寬膠布,避免混凝土澆筑時出現(xiàn)預埋孔堵塞的現(xiàn)象。
該工程項目中,機位大部分安裝在剪力墻梁上,均為標準附墻支座。在飄窗位置安裝單獨的支架,除按照機器位置布局圖操作以外,根據(jù)施工經(jīng)驗,具體做法需要同加長梁安裝方法,即現(xiàn)場澆筑混凝土前,需要提供爬架的單位安排操作人員在開窗位置預埋40mmPVC管。現(xiàn)場澆筑混凝土強度等級達到C10后,安裝延伸梁墻支架,同時安裝鋼制可調(diào)花蘭進行加固。
爬架的承載力驗算是保證施工安全的重要環(huán)節(jié),因此,本研究結(jié)合工程案例的實際情況,進行爬架承載力計算,所需參數(shù)如表1所示。
表1 爬架計算所需參數(shù)
承載能力極限狀態(tài):
q=1.2×[0.033+Gkjb×lb/(n+1)]+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×[0.033+0.1×0.9/(2+1)]+1.4×4×0.9/(2+1)=1.756kN/m。
正常使用極限狀態(tài):
q'=[0.033+Gkjb×lb/(n+1)]=[0.033+0.1×0.9/(2+1)]=0.063kN/m。
獲得承載力計算值后,進一步對爬架的抗彎能力、撓度、支座反力等進行驗算,具體驗算公式如下。
1)抗彎驗算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.756×1.52=0.395kN·m
2)撓度驗算
vmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.063×1 5004/(100×206 000×107 800)=0.098mm
vmax=0.098mm≤vv=min[la/150,10]=min[1 500/150,10]=10mm,滿足要求。
3)支座反力計算
承載能力極限狀態(tài):Rmax=1.1qla=1.1×1.756×1.5=2.897kN
正常使用極限狀態(tài):Rmax'=1.1q'la=1.1×0.063×1.5=0.104kN
均滿足要求。
4)扣件抗滑承載力驗算
縱向水平桿:Rmax=1×2.897/2=1.449kN≤Rc=0.85×8=6.80kN
橫向水平桿:Rmax=1×2.915kN≤Rc=0.85×8=6.80kN
均滿足要求。
本研究發(fā)現(xiàn)爬架作為當前新型的腳手架,具有一定的技術(shù)優(yōu)勢,如電動式操作、攀升或下降快等,在高層建筑中,其適用性更強。但是由于高層建筑本身危險系數(shù)較高,因此,在實際施工中,掌握外墻爬架的施工技術(shù),對于保證施工安全與工程質(zhì)量達標有著重要的影響和意義。