高支架非标准吊篮的施工技术分析

高支架非标准吊篮的施工技术分析

钟森，葛建光，杨磊

通号建设集团有限公司，湖南长沙 410000

[摘要] 某工程由于女儿墙超高，无法采用标准吊篮。通过技术和经济比较分析，提出对标准吊篮进行简单改造，对吊篮悬挂机构前后支架加高，并锚栓固定于女儿墙结构上。该方案可在安全方便、性价比高，可为类似建筑工程非标准吊篮施工提供指导和借鉴。

[关键词] 吊篮；高支架；非标准；施工技术

0  引言

近年来随着我国经济的高速发展，城市高层、超高层建筑不断涌现。高处作业吊篮作为一种便携式施工作业平台，具有灵活拼装、操作方便的优点，在建筑物外墙装饰、幕墙安装、外墙维修清洗等室外高处作业中使用非常广泛。随着人们对建筑美学的不懈追求，建筑物的外观造型也变得丰富多样，但却给建筑物外墙装饰吊篮施工提出了更多地变化和要求。如对于山墙、女儿墙过高屋面、异形构造屋面、框梁构架层屋面、斜坡屋面等则无法采用标准吊篮施工[4-7]。本文针对新疆某项目外墙装饰施工无法安装标准吊篮的情况，通过技术和经济比较分析，提出仅对标准吊篮进行简单改造后的非标准吊篮，即可在保证安全和经济性的情况下，满足现场施工要求。

1 工程概况

本工程位于新疆乌鲁木齐市，由6栋住宅及1栋裙楼商业办公楼构成。住宅层数为31~32层；裙楼商业层数为5层，建筑高度22.7m。主楼和裙楼屋面均为平屋面，屋面女儿墙均为钢筋混凝土结构，混凝土标号为C30。主楼屋面女儿墙高度为1.7m，裙楼女儿墙高度为2.4m，女儿墙厚度为250mm。

本工程主体结构施工阶段外脚手架采用盘扣式钢管脚手架，主体结构和墙面抹灰施工结束后需尽快拆除外脚手架，进入室内外装修和室外工程施工，因此考虑采用吊篮进行外墙保温和涂饰施工。

由于裙楼屋面女儿墙高度为2.4m，而常规标准吊篮的支架最大高度为1.5~1.7m，女儿墙超出悬挂机构支架最大高度约0.7m。因此无法安装标准吊篮。

2 吊篮安装方案选择

由于外墙保温和涂饰施工作业区域面积较大、工期紧，为了尽量不影响室外工程施工，吊篮施工需做到快速安拆、移动方便，尽量不占用其他工序施工作业面。吊篮安装方案需考虑方案的可行性、安拆的便捷性、安拆费用、施工进度及安全风险等方面。[2]项目部对以下几种方案进行分析比较。

表1 外墙吊篮安装方案一览表

通过以上方案对比分析，加高支架高度不大，与专业安装单位及厂家交流，并通过结构受力验算，采用加高吊篮悬挂机构支架方案可行。吊篮支架接长和加固改造费用较低，安拆便捷，满足施工进度和安全要求，不占用其他工序作业面，与常规吊篮使用优点基本相同。由于采用非标准吊篮，项目部需提前与设备厂家联系设计并定做，安装前安全专项施工方案需及时编制和审批，并进行专家论证，确保施工安全。

3 工艺原理

采用增高吊篮悬挂机构前后支架施工，前支架在屋面采用增高调节杆连接前支架；后支架在屋面安装增高调节杆连接后支架，后调节杆连接后支架及配重，以提供吊篮正常工作时的抗倾覆力矩，前支架置于U型环内，锚栓固定于女儿墙上。

（1）吊篮设备安装前，联系吊篮设备厂家制作前后支架加长调节杆，使前后支架加高至2.6m。前后支架采用小方管:70*70*4 mm及大方管:80*80*4mm制作调节杆，前后支架调节杆长度为900mm。

（2）为了增强支架稳定性，用L50*50*5mm槽钢制作U型环，U型环与200*200*5mm钢板焊接，采用M14化学锚栓固定于女儿墙上，将前支架置于U型环内进行加固，以增强支架的稳定性。

图1 吊篮悬挂机构前后支架加固侧视图

图2 前支架连墙加固大样图

4 高支架吊篮的受力分析及验算

4.1 吊篮悬挂机构前后支架压力计算

吊篮及钢丝绳自重标准值：

施工活荷载标准值：

配重悬挂支架质量

吊篮动力钢丝绳竖向荷载标准值：

风荷载标准值

吊篮的风荷载标准值：

动力钢丝绳水平风荷载标准值：

吊篮使用时，吊点承受荷载：

前支架的结构所承受的集中载荷：

后支架的结构所承受的集中载荷：

4.2 吊篮防倾覆安全系数验算（含配重选择）

根据稳定性公式（GB/T19155-2017第6.5.5.3节）[1]，

3

式中：

——配重悬挂支架稳定系数，大于等于3；

——起升机构极限工作载荷，单位kg；

——配重质量，单位kg；

——配重悬挂支架外侧长度，单位m，；

——配重悬挂支架内侧长度，单位m，；

——支点到配重悬挂支架重心的距离，单位m，。

图3 悬挂机构受力简图

经计算，此次设计需要的配重总数为481.21/25=19.25，考虑特殊情况，每个后支座配重取20块，单台吊篮所需配重取40块，即配重取1000kg。符合高空作业抗倾覆要求。

4.3 后支座增高式支架安全验算

4.3.1 增高后伸缩架强度校核

已知：增高后伸缩架所受拉力，方管截面最小处为增高支架受力最危险的断面，故只需校核70*70*4mm的受力方管，其材料为Q235,屈服强度。

正方形截面，高度、宽度均为h，t为厚度，截面惯性矩为：

分别为：

计算应力

满足强度要求，可以安全投入使用。

4.3.2 增高后伸缩架与后支架连接螺栓强度校核.

已知：增高后伸缩架所受拉力，增高后伸缩架与后支架连接处采用两个M14×110的4.8级螺栓连接，现按最危险工作状态单个螺栓受力校核。

4.8级螺栓的屈服强度。

螺栓计算应力面积

计算应力

满足强度要求，可以安全投入使用。

4.4 前支座增高式支架安全验算

增高前伸缩架所受压力，校核伸缩架的受压管（方管）有孔处，其材料为Q235，屈服强度，抗拉强度。

压杆横截面对中性轴的惯性半径：，

1）计算受力增高前伸缩架计算长度：

（根据GB/T3811-2008中附录J.1.1）[3]

式中：—与支承方式有关的长度系数，

2）长细比：（根据起重机设计规范GB/T3811-2008中5.5.1.2.1）

式中：—受力增高前伸缩架计算长度，；

3）压杆稳定性验算：

压杆应力：

式中：—根据轴心受压构件的假想长细比和构件的截面类别（表29）确定的轴心受压稳定系数。

根据该受压构件宽厚比，查表29得该受压构件的截面类别属于c类，

经计算，，满足安全使用要求。

5 结语

吊篮相比传统脚手架施工，具有操作方便、施工效率高、劳动强度低等优点，在城市高层、超高层建筑外墙施工、幕墙安装和维修清洗等高处作业应用非常广泛。然而由于建筑外观造型变化多样，对外墙装饰吊篮施工提出了更多地变化和要求，需采用非标准吊篮。

本工程通过技术和经济比较分析，提出对标准吊篮进行改造，对吊篮悬挂机构前后支架加高，采取措施保持悬挂支架的稳定。该非标准吊篮方案安全方便、性价比高，对于外立面复杂、屋面结构标高多样化的类似外立面建筑工程非标准吊篮施工具有指导和借鉴作用。特别非标吊篮结构设计与受力验算的思路,对于超高支架受力验算具有参考作用。

参考文献：

[1] GB/T 19155-2017 高处作业吊篮[S].

[2] JGJ 202-2010, 建筑施工工具式脚手架安全技术规范[S].

[3] GB/T 3811-2008 起重机设计规范[S].

[4] 陈石.斜屋面吊篮特制悬挂支架固定施工技术[J].建筑施工,2017,39(07): 1052-1053.

[5] 吕善勇,崔延珑,周刚等.夹具式女儿墙骑梁吊篮施工技术[J].安徽建筑,2021,28(01):58+138.

[6] 吉红波,吴为胜,王春伟.骑梁码吊篮在高层建筑幕墙施工中的应用[J].施工技术,2011,40(S2):181-182.

[7] 骆宇亭,朱立城.超高支架非标吊篮在施工中的技术分析[J].江苏建材,2019(S1):59-61.

[第一作者]钟森（1983.10- ），男，工程师，从事工程项目管理工作。