悬挑于外脚手架上的超宽操作平台的设计与应用

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摘要：本文根据广医二院附属医院新门诊综合楼工程建筑特点，研究设计了一种附属与外脚手架上的超宽操作平台。本文着重描述了该平台构造形式设计和搭设技术，并通过应用实例说明其具体实施方法，最后总结了方案的关键技术，为往后类似工程提供经验参考。

关键词：外脚手架操作平台超宽阶梯式

Abstract: In this paper, according to the Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical College Affiliated Hospital it explores building new architectural features. This paper describes the platform structure design and construction technology and through the application of examples to explain the concrete implementation method, finally summarizes the key technology solutions, to provide a reference for future similar projects.

Keywords: scaffold; operating platform; ultra wide; ladder;

中图分类号：TU731.2文献标识码：A文章编号：

前言

广医二院附属医院新门诊综合楼位于昌岗东路广州医学院第二附属医院内，建筑面积44866平方米；地下2层，地上15层（部分8层），建筑总高度为67.6m。门诊楼门楼广场一侧为弧形框架结构，外装为弧形玻璃幕墙，幕墙顶部为2.4m宽的遮阳兼装饰铝制飘板（倒阶梯形），如下图所示。

图1：飘板效果图

施工过程搭设了紧靠于框架结构的弧形脚手架外排栅，用于结构和外墙装饰施工，脚手架搭设高度高出上述飘板约1.5m，根据施工现场飘板装饰面板的安装需要，需先拆除弧形脚手架顶端部分并在此基础上搭设阶梯式操作平台用于飘板的安装。由于目前我们未检索到在外脚手架顶部搭设超宽操作平台的相关施工经验得以借鉴，故必须进行研究设计。

1 操作平台构造与搭设方案设计

1.1 操作平台的主要性能和使用要求

经我们的研究论证，附着悬挑于外脚手架上的超宽操作平台在性能及使用上至少必须满足下列要求：（1）操作平台的形状、标高、宽度等符合“轻钢结构飘板”安装操作活动以及摆放安装工具等要求；（2）操作平台的强度、稳定性、使用变形以及抗倾覆等在施工荷载及自重、风载等的作用下必须满足规范要求；（3）操作平台所采用材料包括钢管、扣件、脚手板、安全网等必须符合规范要求。

1.2 操作平台构造设计

1.2.1设计的原则

（1）安装操作平台应以常用周转材料搭设而成，以达到取材方便，减少一次性费用投入的目标；

（2）安装操作平台应采用便于安装施工，并能满足作为室外大型外挑装配式挑檐结构安装所需的稳定性和承载力要求的构造形式。

1.2.2构造形式的确定

经过多方案研究对比分析，采用仅需使用常用脚手架钢管、钢管扣件及相应构件组成的阶梯式钢管悬挑平台。该平台直接附着于原外墙脚手架外侧，与外脚手架结合成一个牛腿状的整体，通过在平台上下的高度位置加强与墙体的连接，使悬挑平台产生的弯矩通过节点转换为水平力和竖向力，水平力通过连墙件作用在工程结构上，竖向力作用在外脚手架。如下图所示：

图2：阶梯式钢管悬挑平台三维示意图

1.3承载力和稳定性计算方法

悬挑于外脚手架上的超宽阶梯式钢管平台宽2m，平台内侧与外墙脚手架外侧立杆和大横杆相连，平台最外端距离主体结构3m。平台沿纵向方向每1.5m设置一组悬挑斜杆，间距同外脚手架立杆横距；每组悬挑斜杆由4根悬挑斜杆组成，分别支承于平台面距外脚手架外侧0.5m、1.0m、1.5m和2.0m处。

根据广州医学院第二附属医院新门诊综合楼工程的结构特点，悬挑于外脚手架上的超宽阶梯式钢管平台需搭设成半径最小处40.45m的圆弧状，而平台过半杆件为斜杆，各杆件受力情况复杂，经研究决定采用计算机辅助软件（如PKPM等）进行受力计算。

1.4操作平台搭设方案设计

1.4.1 搭设前准备

阶梯式钢管悬挑平台在搭设前需对原外墙脚手架顶部进行局部改造，改造内容包括拆除原外脚手架的立杆、横杆等构件，加密平台位置的脚手架步距，增加增加平台上下位置的连墙件等。

根据原外墙脚手架在操作平台标高以上的长度决定采用锯断拆除或更换短管的方式进行脚手架的立杆拆除，原则上超过3米的立杆更换短管、不足3米的立杆锯断拆除。

在准备平台搭设使用的钢管时，应注意斜杆应使用通长钢管。因其受力传递稳定尤为重要，使用通长钢管便可避免出现对接扣件承受弯矩的情况，同时也能避免扣件松脱等情况发生。

1.4.2操作平台搭设

阶梯式钢管悬挑平台搭设方法：先装一道小横杆（悬挑水平杆）、后装一道大横杆，每安装一个平面的大小横杆就立刻安装相应的悬挑斜杆，像上阶梯一样一步一步向外搭设，循环向上搭设直到悬挑平台面。其关键点可总结为“一小一大，一横一斜，一步一搭，循环向上”，我们把它定义为“阶梯式搭设法”。

该方法遵循循序渐进的原则进行悬挑平台搭设，确保了施工过程安全，降低悬挑平台搭设的施工风险，同时也减少了重复作业的时间，对悬挑平台的快速搭设起到积极作用。同时它自成一体，与外脚手架的连接节点均靠近立杆，其优点在于确保了悬挑平台和外脚手架各自受力和明确的荷载传递路径，对外脚手架的稳固起到积极作用。

2 操作平台的应用

悬挑钢管脚手架平台的搭设模数与原外脚手架模数保持一致，立杆纵向柱距1.5m，横向间距0.9m，平桥步距1.5m，最终搭设高度至飘板装饰面板顶再加上1.5m。

2.1施工组织与施工准备

本工程在双排扣件式钢管脚手架上搭设飘板操作平台，以满足施工要求和确保使用安全，为了使扣件式钢管脚手架能够安全可靠地承受和传递各种荷载作用，其组成应满足以下基本要求：（1）飘板操作平台与脚手架连接必须同时设置立柱、纵向与横向水平杆；（2）扣件螺栓拧紧扭力矩应在40N·m～60N·m之间，以保证节点具有足够刚性和传递荷载的能力；（3）在飘板操作平台与建筑物之间，必须按设计要求设置足够数量分布均匀的连墙件，以便在脚手架的侧向(垂直于建筑墙面方向)提供约束，防止脚手架横向失稳倾覆，并可靠地传递风荷载；（4）严禁将外径φ48mm与φ51mm的钢管混合使用。

2.2使用材料

选用架设钢管外径48mm，壁厚3mm，钢材强度等级Q235-A，扣件、钢管等构件各项质量指标必须符合要求。

2.3操作平台的搭设

（1）搭设施工工艺

①飘板操作平台的施工工艺流程

飘板操作平台的搭设顺序为：拆除原脚手架飘板以上部分悬挑水平杆悬挑斜杆大小横杆连墙件栏杆脚手板安全网

②工艺要求

所有立杆、水平杆、大小横杆、连墙杆、斜杆等全部使用φ48mm钢管，相互连接点用扣件连结，螺栓必须拧紧拧实。