CN108149908A - 一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，包括外用脚手架本体，所述外用脚手架本体包括立杆垫块、扫地杆、立杆钢底座、立杆、水平杆、连墙件；所述立杆底部设有扫地杆，所述水平杆通过扣件固定在立杆之间并多层纵向、横向布置形成网格状；所述外用脚手架本体为框架钢结构；所述立杆采用横向多排布置，横向间距不等距布置；水平杆步距采用不同步距设置，整体下部步距小于上部步距；所述外用脚手架内设有连墙件，并通过连墙件将外用脚手架与建筑主体结构或幕墙钢桁架竖梁在主节点位置进行连接。本发明结构稳定，能够同时设置多个工作面，能够承载施工中大荷载；结构节能环保。

Description

一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置

技术领域

本发明涉及外用脚手架技术领域，具体涉及一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置。

背景技术

近年来我国高层建筑中异形幕墙工程开始渐露头角，由于引入钢桁架作为龙骨结构，幕墙外立面奇曲变换，传统的幕墙吊篮施工工艺已无法实现异型幕墙的钢龙骨和面板的安装；现有的外用落地脚手架一般采用双排结构，步距、纵向间距、横向间距均为固定值设置，搭设高度均不超过30米，不能满足异型幕墙安装施工要求，必须研究新的外用脚手架施工技术来解决异形幕墙的大悬挑、超高、曲面变换等带来的施工难题。

发明内容

本发明的目的是解决上述传统施工工艺的不足，提供一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，包括外用脚手架本体，所述外用脚手架本体包括立杆垫块、扫地杆、立杆钢底座、立杆、水平杆、连墙件；所述立杆垫块设置在地面上，所述立杆钢底座竖直布置在垫块上，所述立杆安装在立杆钢底座上，所述立杆底部设有扫地杆，所述水平杆通过扣件固定在立杆之间并多层纵向、横向布置形成网格状；所述外用脚手架本体为框架钢结构；所述立杆采用横向多排布置，横向间距不等距布置；水平杆步距采用不同步距设置，整体下部步距小于上部步距；所述外用脚手架内设有连墙件，并通过连墙件将外用脚手架与建筑主体结构或幕墙钢桁架竖梁在主节点位置进行连接。

进一步的，架体总高度大于30米时，20米以下水平杆的步距为1.5米，20米以上水平杆的步距为1.8米；架体总高度小于等于30米时，水平杆的步距均为1.8米。

进一步的，所述立杆的纵向间距为0.8米-1.8米之间，且立杆不与幕墙钢桁架竖梁碰撞。

进一步的，所述外用脚手架本体上部随幕墙结构变化呈高度不等的台阶状。

进一步的，所述外用脚手架本体上设有用于卸载的斜拉索且斜拉索另一端与建筑主体结构连接。

本发明还提供一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的方案编制方法，其特征在于按如下步骤进行：

步骤一，确定外用脚手架搭设区域：根据幕墙桁架的特征， 合理设置外用脚手架搭设的纵横向排数和不同部位的搭设高度，将外用脚手架有效“包络”幕墙钢桁架、龙骨和面板的空间位置，确保幕墙施工方便和安全，尽可能降低外用脚手架搭设高度和宽度；

步骤二，确定外用脚手架搭设参数：根据钢桁架的悬挑尺寸， 选择立杆横向间距0.8～1.8m，立杆纵向间距0.8～1.8m，步距1.5m或1.8m；当外用脚手架总高超过30m时，为提高架体刚度和立杆承载力，对高度在20m以下架体，步距取1.5m；高度在20m以上架体步距为1.8m；高度在24m及以上多排架，在外侧排架全立面连续布置纵向剪刀撑，且架体横向宽度大于5m时，在架体中部设置通长水平剪刀撑；设置的刚性连墙件，将刚性连墙件与施工时外用脚手架预埋短钢管相连，或抱接于幕墙钢桁架竖梁和框架柱，连墙件数量除满足风荷载计算要求外，每根连墙件覆盖面积不大于30平方米；设置不少于两道安全平网，多排架外侧满设安全立网，外用脚手架隔层辅设操作层钢板网；

步骤三，外用脚手架基础处理：外用脚手架基础必须砼硬化处理，立杆下铺设槽钢垫块，回填土充分夯实，基础高于地面10cm以上，设排水坡道；外用脚手架若设在地下室顶板上，检算砼顶板的安全承载力，当外用脚手架竖向施工传递荷载超过地下室顶板在正常使用状态下的承载力时，需加固地下室顶板，加固脚手架的立杆纵横向间距选用600～900mm，步距1500mm，采用U型顶托、支撑木方，并设置纵向、横向和水平向剪刀撑，检算加固脚手架的立杆承载力是否满足安全要求；

步骤四，碰撞检查：根据幕墙结构设计施工图的特点，合理确定外架搭设方案，或利用BIM技术构建外用脚手架及建筑模型，对外用脚手架杆件和幕墙龙骨进行逐个碰撞检查，并合理调整成优化外架搭设方案；

步骤五，编制方案文件：含施工方案、施工荷载分析检算书、施工测试方案、应急预案，明确典型外架立杆荷载计算单元和主要外架杆件计算模式，并绘制立杆平面布置图、外架主要立面图、关键节点构造图；

步骤六，组织专家论证会：根据论证意见优化施工方案，报批实施。

本发明还提供一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的搭设方法，其特征在于：

一、工艺流程按如下顺序：吊篮配合吊机安装幕墙钢桁架→外用脚手架材料配备→外用脚手架地基加固或地下室顶板支撑加固→立杆定位放线→铺通长槽钢、立杆钢底座、立杆垫块铺设→搭设纵横向扫地杆→搭设立杆及其抛撑→搭设纵横向水平杆→搭设连墙件→安装卸载斜拉索→搭设剪刀撑→抛撑拆除→铺设水平、竖向安全网→外用脚手架条件验收；

二、连墙件设置：连墙件的有效设置是异形幕墙外架搭设成败的关键，幕墙施工时，因大部外墙结构施工完成，原主体结构施工时搭设外架的预埋短钢管已拆除，使幕墙外架连墙件的设置无处生根，采用短钢管将外架和钢桁架主节点抱接，或将连墙件固定抱接于主体结构的框架柱上，或在外墙结构上开孔，将连墙件扣件连接在预埋短钢管上；

三、当施工载荷大于整体设计承载力时，采用卸载的斜拉索将上部外架和主体结构柔性拉结并卸载，确保外架整体稳定和安全承载；

四、水平剪刀撑的竖向间距不大于30m，并延外架长连续设置，剪刀撑宽度跨越多排脚手架的横向宽度，用旋转扣件与其相交的立杆相连；

五、随着幕墙面板自上而下安装的进展，外用脚手架随之自上而下逐步拆除，对影响面板安装的连墙件或其他杆件提前逐个进行移位转换，并加固外架，确保杆件转换时外架的稳定承载，外架分布拆除时，注意对幕墙的成品保护工作。

本发明设计的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，通过采用钢管连墙件和钢桁架主节点连接，能够保持架体结构稳定；当施工载荷超过架体设计承载力时，采用斜拉索将外用脚手架本体与建筑主体结构结构柔性拉结，对外用脚手架进行卸载，确保外用脚手架整体稳定；通过多排结构排布、下密上疏的步距设置，采用落地架的结构，使得脚手架装置能够承载大载荷，满足超高脚手架施工要求；脚手架上部无使用部分未设置立杆及水平杆，节省材料，降低自重，节能环保。

本发明提供的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的方案编制方法，能够设计出更加安全有效、更加稳定的超高大荷载的外用脚手架。

本发明还提供一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的搭设方法，能够搭设符合要求的超高大荷载的外用脚手架。

本发明适用50米以下各种异形幕墙的施工，尤其适用外凸超过4米的大型钢桁架龙骨结构异形幕墙的施工；本发明结构稳定，能够同时设置多个工作面，实现多个工作面同处于工作状态，能够承载施工中的材料、设备、人员、风载、自重载荷和施工静载的叠加组合；结构可靠，搭设便利，节能环保。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明设置加固支撑架后的结构示意图。

图3为本发明的连墙件实施例1的示意图。

图4为本发明的连墙件实施例2的示意图。

图5为本发明的连墙件实施例3的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，包括外用脚手架本体1，所述外用脚手架本体包括立杆垫块11、扫地杆12、立杆钢底座131、立杆13、水平杆14、连墙件15；所述立杆垫块11设置在地面上，所述立杆钢底座131竖直布置在垫块11上，所述立杆13安装在立杆钢底座131上，所述立杆13底部设有扫地杆12，所述水平杆14通过扣件固定在立杆13之间并多层纵向、横向布置形成网格状；所述外用脚手架本体1为框架钢结构；所述立杆13采用横向多排布置，横向间距不等距布置；水平杆14步距采用二种固定步距设置，整体下部步距小于上部步距；所述外用脚手架1内设有连墙件15，并通过连墙件15将外用脚手架1与建筑主体结构3或幕墙钢桁架竖梁2在主节点位置进行连接。

进一步的，架体总高度大于30米时，20米以下水平杆12的步距为1.5米，20米以上水平杆12的步距为1.8米；架体总高度小于等于30米时，水平杆12的步距均为1.8米。

进一步的，所述立杆13的纵向间距为0.8米-1.8米之间，且立杆13不与幕墙钢桁架竖梁2碰撞。

进一步的，所述外用脚手架本体1上部随幕墙结构变化呈高度不等的台阶状。

进一步的，当施工载荷超过整体设计承载力时，所述外用脚手架本体1上设有用于卸载的斜拉索4且斜拉索4另一端与建筑主体结构3连接。

本发明还提供一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的方案编制方法，其特征在于按如下步骤进行：

步骤一，确定外用脚手架搭设区域：根据幕墙桁架的特征， 合理设置外用脚手架搭设的纵横向排数和不同部位的搭设高度，将外用脚手架有效“包络”幕墙钢桁架、龙骨和面板的空间位置，确保幕墙施工方便和安全，尽可能降低外用脚手架搭设高度和宽度；

步骤二，确定外用脚手架搭设参数：根据钢桁架的悬挑尺寸， 选择立杆横向间距0.8～1.8m，立杆纵向间距0.8～1.8m，步距1.5m或1.8m；当外用脚手架总高超过40m时，为提高架体刚度和立杆承载力，对高度在20m以下架体，步距取1.5m；高度在20m以上架体步距为1.8m；高度在24m及以上多排架，在外侧排架全立面连续布置纵向剪刀撑，且架体横向宽度大于5m时，在架体中部设置通长水平剪刀撑；设置的刚性连墙件，将刚性连墙件与施工时外用脚手架预埋短钢管相连，或抱接于幕墙钢桁架竖梁和框架柱，连墙件数量除满足风荷载计算要求外，每根连墙件覆盖面积不大于30平方米；设置不少于两道安全平网，多排架外侧满设安全立网，外用脚手架隔层辅设操作层钢板网；

步骤三，外用脚手架基础处理：外用脚手架基础必须砼硬化处理，立杆下铺设槽钢垫块，回填土充分夯实，基础高于地面10cm以上，设排水坡道；外用脚手架若设在地下室顶板上，检算砼顶板的安全承载力，当外用脚手架竖向施工传递荷载超过地下室顶板在正常使用状态下的承载力时，需加固地下室顶板，如图2所示，加固脚手架5的立杆纵横向间距选用600～900mm，步距1500mm，采用U型顶托、支撑木方，并设置纵向、横向和水平向剪刀撑，检算加固脚手架的立杆承载力是否满足安全要求；

步骤四，碰撞检查：根据幕墙结构设计施工图的特点，合理确定外架搭设方案，或利用BIM技术构建外用脚手架及建筑模型，对外用脚手架杆件和幕墙龙骨进行逐个碰撞检查，并合理调整成优化外架搭设方案；

步骤五，编制方案文件：含施工方案、施工荷载分析检算书、施工测试方案、应急预案，明确典型外架立杆荷载计算单元和主要外架杆件计算模式，并绘制立杆平面布置图、外架主要立面图、关键节点构造图；

步骤六，组织专家论证会：根据论证意见优化施工方案，报批实施。

本发明还提供一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的搭设方法，其特征在于：

一、工艺流程按如下顺序：吊篮配合吊机安装幕墙钢桁架→外用脚手架材料配备→外用脚手架地基加固或地下室顶板支撑加固→立杆定位放线→铺通长槽钢、立杆钢底座、立杆垫块铺设→搭设纵横向扫地杆→搭设立杆及其抛撑→搭设纵横向水平杆→搭设连墙件→安装卸载斜拉索→搭设剪刀撑→抛撑拆除→铺设水平、竖向安全网→外用脚手架条件验收；

二、连墙件15设置：连墙件15的有效设置是异形幕墙外架搭设成败的关键，幕墙施工时，因大部外墙结构施工完成，原主体结构施工时搭设外架的预埋短钢管已拆除，使幕墙外架连墙件的设置无处生根，采用的连接方式为：连墙件实施例1、如图3所示，采用短钢管将外架和钢桁架主节点抱接；连墙件实施例2、如图4所示，将连墙件固定抱接于主体结构的框架柱上；连墙件实施例3、如图5所示，在外墙结构上开孔，将连墙件扣件连接在预埋短钢管上；

三、当施工载荷大于整体设计承载力时，采用卸载的斜拉索将上部外架和主体结构柔性拉结并卸载，确保外架整体稳定和安全承载；

四、水平剪刀撑的竖向间距不大于30m，并延外架长连续设置，剪刀撑宽度跨越多排脚手架的横向宽度，用旋转扣件与其相交的立杆相连；

五、随着幕墙面板自上而下安装的进展，外用脚手架随之自上而下逐步拆除，对影响面板安装的连墙件或其他杆件提前逐个进行移位转换，并加固外架，确保杆件转换时外架的稳定承载，外架分布拆除时，注意对幕墙的成品保护工作。

本发明设计的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，通过采用钢管连墙件和钢桁架主节点连接，能够保持结构稳定；采用斜拉索将外用脚手架本体与建筑主体结构结构柔性拉结，对外用脚手架进行卸载，确保外用脚手架整体稳定；通过多排结构排布、下密上疏的步距设置，采用落地架的结构，使得脚手架装置能够承载大载荷，满足超高脚手架施工要求；脚手架上部无使用部分未设置立杆及水平杆，节省材料，节能环保。

本发明提供的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的方案编制方法，能够设计出更加安全有效、更加稳定的超高大荷载的外用脚手架。

本发明还提供一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的搭设方法，能够搭设符合要求的超高大荷载的外用脚手架。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (7)

1.一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，其特征在于：包括外用脚手架本体，所述外用脚手架本体包括立杆垫块、扫地杆、立杆钢底座、立杆、水平杆、连墙件；所述立杆垫块设置在地面上，所述立杆钢底座竖直布置在垫块上，所述立杆安装在立杆钢底座上，所述立杆底部设有扫地杆，所述水平杆通过扣件固定在立杆之间并多层纵向、横向布置形成网格状；所述外用脚手架本体为框架钢结构；所述立杆采用横向多排布置，横向间距不等距布置；水平杆步距采用二种固定步距设置，整体下部步距小于上部步距；所述外用脚手架内设有连墙件，并通过连墙件将外用脚手架与建筑主体结构或幕墙钢桁架竖梁在主节点位置进行连接。

2.如权利要求1所述的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，其特征在于：架体总高度大于30米时，20米以下水平杆的步距为1.5米，20米以上水平杆的步距为1.8米；架体总高度小于等于30米时，水平杆的步距均为1.8米。

3.如权利要求1所述的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，其特征在于：所述立杆的纵向间距为0.8米-1.8米之间，且立杆不与幕墙钢桁架竖梁碰撞。

4.如权利要求1所述的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，其特征在于：所述外用脚手架本体上部随幕墙结构变化呈高度不等的台阶状。

5.如权利要求1所述的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置，其特征在于：当施工载荷超过整体设计承载力时，所述外用脚手架本体上设有用于卸载的斜拉索，且斜拉索另一端与建筑主体结构连接。

6.如权利要求1所述的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的方案编制方法，其特征在于按如下步骤进行：

步骤一，确定外用脚手架搭设区域：根据幕墙桁架的特征， 合理设置外用脚手架搭设的纵横向排数和不同部位的搭设高度，将外用脚手架有效“包络”幕墙钢桁架、龙骨和面板的空间位置，确保幕墙施工方便和安全，尽可能降低外用脚手架搭设高度和宽度；

步骤二，确定外用脚手架搭设参数：根据钢桁架的悬挑尺寸， 选择立杆横向间距0.8～1.8m，立杆纵向间距0.8～1.8m，步距1.5m或1.8m；当外用脚手架总高超过30m时，为提高架体刚度和立杆承载力，对高度在20m以下架体，步距取1.5m；高度在20m以上架体步距为1.8m；高度在24m及以上多排架，在外侧排架全立面连续布置纵向剪刀撑，且架体横向宽度大于5m时，在架体中部设置通长水平剪刀撑；设置的刚性连墙件，将刚性连墙件与施工时外用脚手架预埋短钢管相连，或抱接于幕墙钢桁架竖梁和框架柱，连墙件数量除满足风荷载计算要求外，每根连墙件覆盖面积不大于30平方米；设置不少于两道安全平网，多排架外侧满设安全立网，外用脚手架隔层辅设操作层钢板网；

步骤三，外用脚手架基础处理：外用脚手架基础必须砼硬化处理，立杆下铺设槽钢垫块，回填土充分夯实，基础高于地面10cm以上，设排水坡道；外用脚手架若设在地下室顶板上，检算砼顶板的安全承载力，当外用脚手架竖向施工传递荷载超过地下室顶板在正常使用状态下的承载力时，需加固地下室顶板，加固脚手架的立杆纵横向间距选用600～900mm，步距1500mm，采用U型顶托、支撑木方，并设置纵向、横向和水平向剪刀撑，检算加固脚手架的立杆承载力是否满足安全要求；

步骤四，碰撞检查：根据幕墙结构设计施工图的特点，合理确定外架搭设方案，或利用BIM技术构建外用脚手架及建筑模型，对外用脚手架杆件和幕墙龙骨进行逐个碰撞检查，并合理调整成优化外架搭设方案；

步骤五，编制方案文件：含施工方案、施工荷载分析检算书、施工测试方案、应急预案，明确典型外架立杆荷载计算单元和主要外架杆件计算模式，并绘制立杆平面布置图、外架主要立面图、关键节点构造图；

步骤六，组织专家论证会：根据论证意见优化施工方案，报批实施。

7.如权利要求1所述的一种基于钢桁架异形幕墙的多排超高落地外用脚手架装置的搭设方法，其特征在于：

一、工艺流程按如下顺序：吊篮配合吊机安装幕墙钢桁架→外用脚手架材料配备→外用脚手架地基加固或地下室顶板支撑加固→立杆定位放线→铺通长槽钢、立杆钢底座、立杆垫块铺设→搭设纵横向扫地杆→搭设立杆及其抛撑→搭设纵横向水平杆→搭设连墙件→安装卸载斜拉索→搭设剪刀撑→抛撑拆除→铺设水平、竖向安全网→外用脚手架条件验收；

二、连墙件设置：连墙件的有效设置是异形幕墙外架搭设成败的关键，幕墙施工时，因大部外墙结构施工完成，原主体结构施工时搭设外架的预埋短钢管已拆除，使幕墙外架连墙件的设置无处生根，采用短钢管将外架和钢桁架主节点抱接，或将连墙件固定抱接于主体结构的框架柱上，或在外墙结构上开孔，将连墙件扣件连接在预埋短钢管上；

三、当施工载荷大于整体设计承载力时，采用卸载的斜拉索将上部外架和主体结构柔性拉结并卸载，确保外架整体稳定和安全承载；

四、水平剪刀撑的竖向间距不大于30m，并延外架长连续设置，剪刀撑宽度跨越多排脚手架的横向宽度，用旋转扣件与其相交的立杆相连；

五、随着幕墙面板自上而下安装的进展，外用脚手架随之自上而下逐步拆除，对影响面板安装的连墙件或其他杆件提前逐个进行移位转换，并加固外架，确保杆件转换时外架的稳定承载，外架分布拆除时，注意对幕墙的成品保护工作。