旋转脚手架施工工法实际应用

刘敏

摘 要：文章针对当前建筑设计中较多的坡屋面维修，详细论述了屋面旋转脚手架的设计、施工技术研究及应用，针对性强，实用性强，解决了类似工程维修的难题，具有广泛的借鉴意义。

关键词：坡屋面；旋转脚手架；坡屋面维修

1 工程概况

建于1998年的江苏省会议中心主楼及裙楼的屋面设计均采用了具有中国传统特色的琉璃瓦坡屋面形式。经过十年多的使用，原采用铜丝钩挂加砂浆粘贴的琉璃瓦出现了局部松动，在风雨中时有疏松的琉璃瓦碎片掉落，险象环生。为排除空中坠物的隐患，酒店决定实施屋面改造工程，将坡屋面的琉璃瓦更换为彩钢瓦。

根据现场的实际情况，江苏省会议中心大胆提出了旋转式悬挑脚手架创新构想。在与东南大学土木工程施工研究所进行多次的研究讨论，并会同江苏江都二建工程有限公司江苏省会议中心屋面改造工程项目部，共同研究讨论后，最终研发了具有实际操作可行的旋转式悬挑脚手架直接应用到该高层坡屋面改造及装修，提供了施工期间的安全可靠的作业架及防护架。

2 工法特点

（1）该脚手架既作为坡屋面改造施工的作业架，也作为安全防护架，且不落地搭设，用多道钢丝绳斜吊拉脚手架。（2）为解决钢丝绳斜吊拉点的传力，在屋顶平台上搭设一定高度普通扣件钢管排架，用钢管排架的立杆承受钢丝绳的斜吊拉力。（3）用脚手钢管焊接组装成基本的旋转脚手架的框架片，将每3～4片框架片用水平钢管连成一个旋转单元。每个旋转单元用2～3台手拉葫芦进行旋转单元的旋转下放和拉起。（4）旋转脚手架在高空平台周边的内侧直立搭设，下方用水平钢管平挑安全网做围护。工人站在平台上的钢管排架上将旋转脚手架单元缓慢旋转下放至安全度高。旋转135°后，旋转脚手架的底部作业层正好位于坡屋面悬挑端部下方，形成良好的作业层封闭围护。（5）旋转架体采用常规脚手架钢管和少量型钢制作，单件重量轻。可在原建筑外墙上附壁设置施工电梯，解决了屋顶搭设旋转脚手架的材料运输。旋转架体可以满足各种建筑物坡屋面的形状要求，而且在工程结束后，架体可以重新组合重复使用。

3 适用范围

（1）旋转脚手架工法适用于屋顶中部有平台，且外侧边有坡屋面的建筑物的屋面改造、装修、维修施工。（2）旋转脚手架工法特别适用于高层建筑物的坡屋面的改造、装修、维修施工。（3）经过改进，旋转脚手架可与简易行走台车结合，作为移动脚手架对城市高架桥进行桥梁底面的检测和裂缝修补等。

4 工艺原理

在屋顶平台上搭设扣件钢管排架，沿平台外侧边直立安装脚手钢管焊接成型的框架旋转片，旋转片底部与固定于平台结构边缘的旋转支座铰接，3～4个旋转片用水平钢管扣接成一个旋转单元，每单元通过3～4台手拉葫芦进行收、放旋转作业，旋转单元由直立安装状态旋转135°后成就位后的使用状态，旋转脚手架单元完成使用后，再旋转回到原直立状态进行拆卸。

5 工艺要点

（1）安装附着于建筑物外墙的施工电梯时，注意调查清楚地基基础状况，必要时局部挖探，进行基本的施工电梯基础设计，确保施工电梯的沉降量控制在允许范围内。江苏省会议中心屋面改造的施工电梯沉降量控制在20mm以内，并做了施工期间的沉降监控。（2）由于悬挑大屋面，升降施工电梯的附着臂一般要加长处理，对加长的附着臂及锚固要做专门设计计算，施工时要注意固定附着臂的化学锚栓施工质量，并做抗拔检测。（3）在屋面平台上搭设扣件钢管脚手架排架，架体搭设高度为6m左右；若屋面悬挑量大，可增加搭设高度。该排架主要作为斜吊拉旋转脚手架的承力架，在角部吊拉的旋转片架为3片，脚手架立杆受力大，因此在四个角区的排架立杆均搭设成双立杆；排架顶层设置了水平剪刀撑。（4）旋转框架片采用脚手架钢管焊接加工。为减轻自重，便于在屋顶用简单手拉葫芦协助安装，旋转片的杆件尽量简化并保证基本刚度。旋转片架原设计采用扣件钢管搭设，经反复商讨后改为焊接制作，防止扣件失效引发事故。（5）按旋转脚手架专项施工方案要求，在每一旋转框架片位置的屋顶平台结构边缘上用化学锚栓植筋固定旋转支座。旋转支座可根据屋面的不同，固定在适当部位（如女儿墙上或楼面结构边梁上）。（6）利用平台上搭设的脚手钢管排架进行旋转片的安装、连接，旋转片底部与旋转支座销接，顶部用钢丝绳斜吊拉于承力钢管排架。钢丝绳与旋转片和钢管排架的连接必须符合吊装基本要求，每端用3个钢丝绳线夹夹住。（7）旋转片架在直立状态下，通常将2～3片旋转架用扣件钢管连接成一个整体旋转单元。在正式旋转前，将位于顶端（旋转到位后即为脚手架底部）的施工作业层安装好。采用2～3手拉葫芦做为旋转放下的设备，由专人指挥，以女儿墙上设置的旋转支座作为支点，旋转放下脚手架，旋转时另外设置附加安全综绳，防止葫芦突然失效。（8）相邻单元旋转就位后必须马上进行单元之间的连接旋转就位后，进行必要的连接，包括旋转脚手架根部与屋顶钢管脚手排架的连接和旋转脚手架底部作业层与檐口的连接。在坡屋面檐口站立的地方先铺一层安全网，安全网上铺一层竹笆片，竹笆片上再铺一层五夹板，板上再铺一层地毯，以便于垃圾清理并防止细小砂浆块及凿除的琉璃瓦块掉落。檐口下方即旋转架子作业层内侧用木胶合板竖立并固定在Φ48的钢管上，以防止垃圾崩落。（9）旋转脚手架是高空作业安全脚手架中的新生事物，操作危险性特大，难度大且施工复杂，其拆除比安装还重要。应严格按方案拆除，不得半点疏忽。要做到：方案落实、措施落实、组织落实。

6 材料与设备

（1）制作爬架片的钢管材料应符合GB700《普通碳素结构钢技术条件》中Q235的要求，其截面尺寸为Φ48×3.5mm。（2）旋转脚手架体的钢管扣件质量应符合GB15831《钢管脚手架扣件》的技术要求。钢管应严格进行筛选并油漆。凡有锈蚀、薄壁、弯曲及开裂变形的钢管一律不得使用。（3）链条式手拉葫芦应质量符合：JB5317.2《环链手拉葫芦技术条件》的要求。

7 质量控制

旋转脚手架的制作、安装质量控制：

（1）在旋转脚手架制作时，焊工必须持有焊工证，焊接必须牢固，派检查员认真检查，特别对钢管相惯的角焊缝做认真的外观检查，验收合格后才能使用。（2）旋转脚手架安装好后，安全人员及质量员对安装好的旋转脚手架进行认真仔细检验合格后，办理交接手续，方可使用。（3）旋转脚手架中心主旋转片架节点均采用焊接连接，片架面即旋转脚手单元采用钢管搭接连接。（4）旋转脚手架旋转到位后，立即进行与檐口的连接处理，且进行全封闭的安全施工防护搭设，随后进行全面的安全技术检查，在确认安全、技术措施到位后方可进行下道屋面瓦的拆除工作。

8 劳动组织和安全控制

旋转脚手架在安装、拆除、使用时都应有专人专职指挥、监督、按方案计划逐步实施。

劳动力组织：（1）旋转片制作时，技术指导、验收人员1人、焊工2人；安装、拆除时总指挥1人、副总指挥1人、监督2人、架子班工长1人、起重工1人，架子工8人（三个旋转片组成一个单元）。（2）旋转吊架使用时监护工2人，安全员1人，架子工2人。（3）旋转吊架拆除时总指挥1人，监理1人，副总指挥1人，架子工长1人，架子工10人。（4）切实做好安全防护工作，如安全帽，安全带安全绳、围护等。（5）所有作业人员进入屋顶作业前必须认真自查，严禁随身携带硬件（如硬币、打火机等）。（6）所有作业人员都必须体检一次，有恐高症，腿脚不便等人员严禁高空作业，严禁酒后操作。

9 环保措施

施工期间注意了防止野蛮操作，特别是防止高空坠物，并注意凿除琉璃瓦砂浆时防尘，实施全封闭。旋转脚手为高空施工人员提供了安全可靠防护密封的施工环境，建筑垃圾、灰尘不会下落，对建筑物下面正常营业带来了极好的工作环境。