高层装配式钢构体系钢结构住宅工程外挂吊篮应用
钢结构
某装配式建筑住宅小区建筑面积为142 656 ㎡,项目中共计有9栋装配式钢结构住宅,地下3层,地上13~16层,建筑高度为60 m,结构体系为钢管混凝土柱—防屈曲钢板墙体系,屋面形式...

装配式建筑住宅小区建筑面积为142 656 ㎡,项目中共计有9栋装配式钢结构住宅,地下3层,地上13~16层,建筑高度为60 m,结构体系为钢管混凝土柱—防屈曲钢板墙体系,屋面形式有混凝土上人屋面及钢花架梁,花架梁距离屋面高度为3 850 mm,花架梁的布置形式多样。建筑外立面由铝板、玻璃以及石材组成半单元式装配式幕墙,幕墙面积约70 000 ㎡,外幕墙施工均采用电动吊篮作为作业面。使用吊篮作业的主要工作内容为龙骨焊接、保温材料安装、板材安装及密封材料施工。


1、方案选择


工程屋面情况复杂,有混凝土屋面,也有钢桁架花架梁屋面,屋面与花架梁之间为幕墙封围,形式复杂。


吊篮安装是为后钢托座+前钢托座+横梁+配重,无法完全适用在工程项目中。需结合工程情况重新对吊篮的支设进行研究探讨。结合工程结构形式、节点工期,选择了以下三种吊篮支设方案:高钢托座吊篮支设、满铺脚手板+普通吊篮、悬臂卡箍吊篮,方案经过计算核验,不同形式适用在不同部位,充分地发挥了各种安装形式的优点。


2、方案分析


2.1   高钢托座吊篮支设


适用范围为顶部无花架梁,外侧需安装封围幕墙位置。安装原理同传统吊篮,采用加高3.5 m后支架架设,前支架直接搭设在屋顶周围的钢梁上面,用卡扣把吊篮横梁与钢结构固定,防止移动,后支架在穿钢丝绳前将两加高后支架设置2道交叉的加固点,使用50角钢交叉焊接连接在一起,增加吊篮后支架的稳定性。配重根据工程需要及厂家说明要求,采用预制混凝土块(40块)。具体形式如图1~图3所示。


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图1  高钢托座吊篮安装示意

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图2  前钢托座钢结构连接

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图3  后钢托座加固示意


方案优点:此方案适用性强,适用于围护结构高度高于产品说明书支腿调节高度的所有位置,支设工艺成熟,利用结构钢梁作为前支点,减少钢托座用量。


方案缺点:所有后钢托座需要重新由厂家订制加工,两个后钢托座之间的加固件需要现场制作安装,影响整体安装进度。


2.2   满铺脚手板+普通吊篮


适用范围为顶部花架梁,安装原理为:将花架梁上满铺脚手板,在脚手板上搭设传统吊篮。根据吊篮选型及吊篮布置,对结构花架梁受力进行验算。根据计算选用规定厚度的脚手板,所有脚手板采用钢丝将其连成整体,并用钢筋锁压固定在花架梁上,确保无移位情况,脚手板不得存在悬挑板和探头板,在钢结构边梁上设置一圈双层安全防护网。具体形式如图4~图5所示。


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图4  三维模型计算

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图5  吊篮安装示意


方案优点:此方案适用于有钢结构花架梁部位,传统搭设,工艺成熟,施工便捷,市场供应量大。


方案缺点:需在钢结构花架梁上满铺脚手板,屋面大量使用木材铺装,增加人力物力的投入,增加了消防管理工作的难度;整体吊篮、配重及脚手板的荷载较大,需对结构受力重新验算荷载;花架梁装饰需待所有吊篮拆除后方可施工,无法将工序穿插施工,对工期有一定的影响。


2.3   悬臂卡箍吊篮


适用范围为顶部设有花架梁,外侧需安装封围幕墙位置。安装原理:取消吊篮的前后钢托座,将横梁直接固定在钢结构花架梁,前支点固定在钢结构边梁上,后钢托座固定在花架梁,固定方式均采用双向U形卡环固定,卡扣顶部采用80×5角钢双螺母压顶,防止后固定点移位,所有吊篮前后支臂距离为4.7 m,增加吊篮的整体稳定性。具体构造如图6~图7所示。


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图6  悬臂卡箍吊篮安装示意

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图7  卡箍固定