公交枢纽场站扩建工程外脚手架及防护体系设计与应用

陶瑜

摘要：以某公交场站上架物业加层改造工程为背景，对超大跨度落地脚手架及水平防护体系进行专项研究与设计。通过对落地脚手架构造和钢桁架防护体系的创新设计和搭设要点控制，达到了保证安全和保障工期的效果，可为类似工程提供参考。

关键词：加层改造，落地脚手架，防护棚

1工程概况

某公交场站上架物业加层改造工程，原建筑为地上三层，三层均为公交停车场，拟改造增加2层，作为公交场站办公及运动场馆。改建前屋面梁标高16.95m，改建后建筑高度为31.650米，加层新增建筑面积为7415.1㎡。改造前后该工程均为结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构。主体结构设计使用年限为50年，抗震设防烈度7度。建筑防火分类为一类;建筑耐火等级一级。加固改造施工过程中，该公交场站维持正常运营。

2工程难点

根据施工需要及公交场站运营要求，公交场站上架物业加层改造工程施工期间外防护体系以双排落地脚手架为基础，结合不同部位构造特点及不同区域防护要求，保障施工期间公交车辆正常进出及乘客通行安全，对双排落地脚手架局部构造进行专项设计，以满足施工安全及公交场站运营安全需要。

站公交场上架物业加层改造工程建筑高度31.65m，外架拟搭设总高32.85m。根据施工图纸要求，既有建筑屋面梁及11.95～16.95米柱均需拆除，落地脚手架，边梁及边柱拆除时，需搭设外围防护落地脚手架需考虑结构拆除要求。

本工程跨度为12米，框架结构，框架柱之间无墙体，架体搭设除框架柱外无结构连墙点，需单独设计连墙体系。本工程在改造后四层楼板处，即标高17.95m处，按防火构造要求，设置1250mm宽悬挑板，需单独对此处进行布置和验算。

3脚手架及防护体系设计

3.1落地脚手架设计

3.1.1、落地外架设计：

设计参数：双排脚手架搭设高度为32.85米，按单立杆进行设计验算，选用φ48×3.0钢管;立杆纵距1500mm，横距750mm，步距1800mm（外排沿竖向每900mm增加一道水平杆），脚手架内排杆距结构外皮距离为300mm;竖向间距 3.6 米，水平间距4.5 米，采用扣件连接;连墙件按两步三跨设置，连接方式为单扣件.

3.1.2、连墙件设置：

①、落地脚手架每层必须与主体结构有可靠的连接，连墙件从底层第一步纵向水平杆处开始设置。连接方法为：在边梁上部预埋500长φ48短钢管，用扣件与连墙杆固定，连墙杆呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用上斜连接。连墙杆宜靠近主节点设置，偏离主节点不宜超过300mm。

②、外架与框柱相交处不需设置连墙件，但需用钢管将外架与框柱连接锁死。

③、本工程1～3层结构为既有结构，且跨度为12m，无拉结位置，因此在搭设架体时，在1、2、3层板中按照4.5m间距植筋，搭设斜撑与外架连接。有框架柱的位置全部与框架柱连接锁死，在3层位置楼层内边缘搭设双排脚手架与外架连接，以稳定架体。

3.1.3、悬挑板处设计：

落地脚手架在南北立面标高17.95m处，遇结构悬挑板无法贯通。该处悬挑板宽1250mm，厚110mm，上部脚手架搭设高度为14.9m，通过间距4.5m水平杆将外立杆卸载至连墙件处。

为了保证悬挑板的受力安全，施工中1～4层落地脚手架钢管对悬挑板进行支撑，并且保证4～屋架层的架体落在悬挑板上的钢管与1～4层的钢管位于同一位置，保证架体可以将受力均匀的传递与地面。

3.2公交车道防护体系

公交车未停用区域需搭设跨度12m防护通道，防护通道体系由三部分构成，一是自地面至标高5.8m由40#工字钢形成的悬挑5500mm的钢支撑结构体系，二是在钢支撑体系上部及端部由槽钢工字钢组成的300mm钢桁架防护体系，以及落于防护体系上至标高32.85m的双排脚手架。

3.2.1钢支撑设计

钢支撑体系为防护系统的主要受力体系。其设计验算要综合考虑上部钢桁架防护棚、双排脚手架自重及施工荷载，验算跨度为12m。

钢支撑体系由间距1500mm双立柱与主横梁组成，均采用40号工字钢，与原结构二层主梁连接，搭设高度5.8m，外挑结构5.5m，另设置一道斜撑在标高3.2m处与结构柱连接。立柱与原地面的连接，以及主横梁与原结构主梁连接采用M20化学锚栓。工字钢的连接采用螺栓连接。

同时，钢立柱1m以下部分考虑防冲撞需要，采用木模板进行维护并涂刷警示标志。

3.2.2钢桁架设计

钢桁架体系为防护系统的水平防护体系。立柱采用16a工字钢，搭设至标高6.25m处，桁架采用10#镀锌槽钢，自钢支撑顶端向上搭设，高度300mm，系杆采用50*5镀锌角钢。桁架上下两层满铺脚手板。

3.2.3防护栏设计

防护棚顶靠外侧需设置防护栏，栏杆采用φ48mm，壁厚3.0mm，钢梁应设置能使脚手架立杆与钢梁可靠固定的定位点，定位點可采用竖直焊接长0.2m、直径25mm～30mm的钢筋或短钢管等方式。立杆纵、横向间距1500，高1.5m，在钢梁面起0.5m搭设第二道防护。

4施工控制要点

由于落地双排脚手架及防护体系施工期间公交车站施工期间，公交场站不停运，因此在水平防护体系形成以前，防护体系钢构件吊装及落地脚手架首层搭设均只能在晚上施工。

4.1双排落地脚手架施工要点

⑴、外脚手架搭设人员必须是经过考核合格的专业架子工。钢管、扣件、脚手板等脚手架构配件必须符合现行国家标准。

⑵、严格控制外脚手架作业层上的施工荷载。

⑶、连墙件随外架搭设逐层设置，下层连墙件满足构造要求后再进行上层脚手架搭设，脚手架使用期间，严禁拆除连墙件。

⑷、搭设脚手架时，必须时刻有专人盯控，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。首层防护体系形成前，均应在无公交车及行人通行时间段施工。

4.2钢防护系统施工要点

⑴、为满足施工进度需要，钢支撑体系均采用螺栓连接在工厂数控切割，现场采用100t吊车安装就位。钢桁架体系采用焊接连接，采用15t吊车配合塔吊进行构件垂直运输。

⑵、吊装作业时由于吊车与塔吊配合施工时，应统一信号，统一指挥，不允许盲目操作，无指挥信号;

⑶、高空作业人员应背工具袋、橇棒、扳手、冲钉、螺栓和锤子等物品应适当保管，防止跌落伤人，或造成意外事故。

5结语

根据公交场站上架物业加层改造工程需要而创新设计的双排落地脚手架和钢防护棚系统，不仅保障了脚手架搭设和拆除的安全性，而且同时满足了工程既有结构拆除、新建结构施工及幕墙施工的共同需求，从而实现了工程整体部署需要，最终大大加快了工程进度。

参考文献：

[1]黄小林.建筑外脚手架的施工安全管理策略阐释[J].建材与装饰，2019（09）：204-205.

[2]王红明.外脚手架安全管理问题分析[J].四川水泥，2019（05）：195.