摘要：为了解决建筑中庭采光顶顶部装修施工难度大、安全风险高等难题，在屋顶结构采用钢管及钢丝绳搭设吊挂式脚手架的施工技术，成功解决了装修难题。采用此施工技术可实现顶部装修与地面施工同时进行，节约工期，并且与传统高大满堂红脚手架相比，安全性更好，成本更节约，在同类中庭采光顶顶部装修施工中具有借鉴意义。
关键词：高层建筑；中庭；采光顶；吊挂式脚手架
1项目概况
中建材未来科技城科研楼项目位于北京市昌平区，地上15层，地下3层，为框架剪力墙结构。建筑物中部自首层至14层设置中庭，平面尺寸为16.2m×25.2m，高57.5m；中庭顶部周边为钢筋混凝土屋面板，中部为玻璃采光屋面。屋面板下部纵横向设有工字钢梁。工字钢梁及混凝土屋面板下做铝板装饰。
2吊挂架设计
2.1吊挂架整体设计思路
中庭顶部周边为钢筋混凝土屋面板、中部为采光屋面。在采光屋面范围内搭设吊挂架。利用屋面装饰龙骨作为吊挂点，布置纵横向水平杆及立杆，架体高度满足装饰作业需要即可。混凝土屋面范围内无法布置吊挂架，根据屋面下一层（即14层）南北侧、东西侧的结构形式分别制定脚手架方案。南北两侧14层为走道，可在走道楼板上搭设悬挑架，再与吊挂架相连接。东西两侧为剪力墙，无法搭设悬挑架，采取在剪力墙上后置埋件、焊接钢梁的方式为吊挂架提供支撑点，将荷载传递到剪力墙上。最终，中庭内脚手架组成一整体吊挂式脚手架[1-3]。
2.2吊挂架吊挂点设计
中庭采光屋面为上人屋面，东西向净宽11.4m，南北向净宽19.2m。装饰做法为玻璃板块＋石材间隔带。玻璃及石材安装龙骨为120mm×80mm×4mm镀锌方钢管，每组为2根，2根钢龙骨间距300mm，组与组间距为1100mm或933mm。将采光屋面钢龙骨焊接完成后，以此作为吊挂点，搭设此区域吊挂式脚手架。
2.3吊挂架横杆及立杆布置
在采光屋面范围内搭设吊挂架，吊挂架面积218m2，共两步架。屋面方钢龙骨上设第1排纵横向水平杆，纵横交接处布置立杆。横杆间距为1.275～1.525m，保证立杆距离铝板装饰面不小于400mm。在第1排水平杆下布置第2排、第3排水平杆，步距分别为1.8、2.0m。为了防止吊挂架整体坍塌，利用φ19mm钢丝绳兜住第3排横杆处主节点，上部绕过钢梁卸荷，共设6处。
2.4南北两侧悬挑脚手架
中庭南北两侧混凝土屋面板宽度为3.0m。14层南北两侧为走道，净宽2.4m，净高4.6m。在此处搭设悬挑架，楼板上设5排立杆，横向间距900mm，纵向间距同吊挂架吊杆，横杆步距为1.0m。顶部均用顶托与上部楼板顶死，防止滑脱。由悬挑架挑出与吊挂架连接的横向钢管，在挑出部位用整根6m管，接长部位采用搭接接长，搭接长度1m，用3个转角扣件连接固定，同时采用钢丝绳卸荷。在结构主钢梁底部翼缘上，通过专用卡具与钢丝绳连接进行卸荷，卸荷点布置间距为3m。施工时，先搭设南北两侧的悬挑架，再利用向中庭挑出的脚手架连接吊挂架。搭设顺序为由两侧向中间推进。
2.5东西两侧脚手架方案
中庭东西两侧混凝土屋面板宽度为2.4m。中庭东西两侧均为垂直的核心筒剪力墙，墙厚400mm。为保证吊挂架横杆与结构有效固定和连接，在剪力墙上设后置埋件（图4），间距不大于3.9m，埋件尺寸为300mm×300mm×10mm，采用4个M16化学锚栓与结构墙体固定。用120mm×80mm×4mm方钢管在埋件上焊接钢牛腿，在钢牛腿上焊接通长120mm×80mm×4mm方钢管作为支撑钢梁，钢梁距离剪力墙200mm。吊挂架东西向横杆与钢梁内侧纵向钢管通过直角扣件连接牢固（图5）。自吊挂架边缘至钢梁内侧水平杆跨度达2.6m，为加强水平杆的强度。每隔3.9m将水平杆设置成钢管桁架的形式与剪力墙上钢梁连接。
2.6剪刀撑设置
待立杆和横杆搭设完成后搭设剪刀撑。竖向剪刀撑采用双向间隔式布置，沿东西向设3道，沿南北向设2道。剪刀撑斜杆与水平面的倾角为45º～60º。剪刀撑的接头采用搭接接长，搭接长度不小于1m，用不少于3个旋转扣件进行固定，端部扣件盖板边缘至杆端距离不小于100mm。剪刀撑用旋转扣件固定在与之相交的横杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不大于150mm。
2.7操作平台
采光屋面区域在铝板包梁部位设置施工作业人员通行马道，横杆上铺设脚手板。四周混凝土屋面区域满铺脚手板。操作平台下部横杆上满挂随层水平网。
3吊挂架搭设要点和拆除
3.1搭设要点
1）在采光屋面龙骨焊接完成后，在龙骨上方布置纵横向横杆，横杆间距为1.275～1.525m，同时保证立杆距离钢梁装修完成面400mm。2）采光屋面东西向宽11.2m，横杆采用2根6m脚手管搭接，搭接长度为600mm，接头位置设在中部工字钢梁（钢梁宽600mm）处。采光屋面南北向宽19.2m，采用6m＋6m＋6m＋4m钢管搭接，搭接长度为800mm。搭接位置均采用双扣件。3）吊挂架立杆上端高出第1排横杆800mm。立杆与第1排、第3排横杆采用双扣件固定，增加抗滑移能力。4）在第1排纵横向水平杆及立杆搭设完毕后，准备搭设第2、第3排水平杆时，先在北侧中部设置下行爬梯。选2位经验丰富的架子工，其身上绑扎好安全绳和保险绳，在屋面上方的工人缓慢放绳的配合下，沿钢爬梯下至预定高度，脚踩在钢爬梯上，先用钢管安装出一个小平台，在其上满铺脚手板后，再下人开始大面积安装作业。5）为便于在东西两侧剪力墙上设置埋件和焊接钢梁，可利用采光屋面龙骨作为吊挂架临时支撑，钢梁安装完成后再拆除临时支撑。6）吊挂架最下步横杆上（即第3排横杆）按施工需要铺设木脚手板。脚手板与脚手架通过6#铅丝绑扎牢固。
3.2拆除要点
1）中庭顶部装饰工程验收合格后，方可拆除脚手架。2）施工人员要熟悉全架体的搭设形式、几何尺寸以及细部构造做法，对脚手架的各种情况做到心中有数。3）按照由下而上、从中间向南北两侧的顺序拆除，最后拆除南北两侧走道内架体。4）拆除时按照横杆长度分为单元，先拆除底部横杆，再拆除该单元的立杆。按照此方式由中间向四周以6m长横杆为单元进行拆除，扣件及脚手管随拆随运，严禁摆放在附近的吊挂架内。5）东西两侧节点处的方钢管暂不进行处理，只将节点处脚手架拆除，待墙面精装修阶段再进行切割拆除。6）严禁从里面拆除或者上下两步同时进行拆除，做到一步一清、一杆一清。拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣件。7）施工过程中，工人均做好安全保护措施，并安排专人进行旁站[4-5]。
4安全保障方案
4.1吊挂点防滑措施
为了满足排水要求，采光屋面钢龙骨及面板均自中部向东西两侧找坡。为了防止布置在钢龙骨上的吊挂架横杆滑动，在钢龙骨上焊接φ20mm钢筋，并在龙骨两侧增加扣件，保证架体整体稳定。
4.2防吊挂架整体坍塌措施
为了防止吊挂架整体坍塌，利用φ19mm钢丝绳将架体与屋面钢梁拉结。钢丝绳穿过最下排横杆处主节点，上部绕过钢梁后锁紧。拉结点在采光天井范围内共设6处。
4.3水平防护措施
本脚手架工程施工前，在12层楼板标高处、中庭范围内满布2道水平安全网。脚手架搭设完成后，在最下排水平杆上满挂随层水平安全网（图7）。
4.4工人通行爬梯
为便于工人上下，用50mm×5mm角钢焊接钢爬梯（图8），顶部与屋面钢龙骨钩住。
4.5脚手架监测
在吊挂架4个边角设置监测点，在脚手管上用红漆做标记，作为测量其高度和水平位移的基准点，竖向滑移报警值为8mm，水平位移报警值10mm。每天监测一次，填写水平及竖向滑移位移监测表。
4.6其他安全保障措施
1）搭设脚手架所用钢管、扣件、安全网等物资均应符合规范、标准要求，并按照规范要求进行复试。2）本工程属高空作业，且作业难度较大，应选择技术熟练、身体健康的架子工操作。3）严格限制作业平台上的使用荷载不超过1kN/m2。
5结语
通过利用屋面装饰龙骨作为吊挂点，布置纵横向水平杆及立杆，在中庭内组成整体吊挂式脚手架，解决了屋顶采光顶顶部装修问题。与传统采光顶屋顶装修方法不同，该施工技术在工期、安全、成本上均得到了有效的控制，尤其是节约了大量工期，为大跨度中庭顶部装修提供了一种新型的施工技术，具有可推广的意义。
参考文献
[1]蓝建勋.吊挂式脚手架在昆明机场大跨空间网架吊顶施工中的应用[J].建筑技术,2008,55(7):35-43.
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[3]张紫和.商业建筑的中庭空间研究[J].建筑文献,2019(5):218-223.
[4]王小宁.浅析某工程悬索中庭脚手架的施工技术[J].绿色环保建材,2018(8):81-82.
[5]王嘉,严文韬,刘歆嵩.高空大跨度中庭楼板封闭技术[J].四川建筑,2017,37(2):235.
作者:胡祖顺 单位:中铁建工集团有限公司