船载脚手架体系施工研究及应用

邹启明

（广州市第三建筑工程有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

对于桥梁工程中桥底和桥侧需要进行大面积的喷涂作业，而桥体结构已完成、围堰以及施工平台已经拆除的情况下，采取船载脚手架的施工方法满足施工人员上下以及水平移动的施工需求。船载脚手架体系施工技术对比传统吊篮施工作业大幅节省工期以及施工成本。

当架体搭设达到施工高度并安装防护栏杆、满铺钢栅板以及搭设操作平台后即形成船载脚手架体系，供装饰工人近距离进行施工作业。船载脚手架体系可以根据现场调整搭设高度，且留有一定安全余量，从而满足桥身和桥墩施工部位的施工要求。在保证安全施工的环境下，船载脚手架体系具有更好的灵活性和可操作性。

在船体底板采用细石料、沙包等形式进行堆载，将船体的重心降低至船舶稳心以下，满足船体稳性。严禁将大直径骨料或用大型起重设备进行堆载，防止脚手架架体的变形以及破坏。

选取弹性模量较大的缆绳在船体左右设置缆绳，能较好减小浮力力矩，从而避免船舶的倾斜，保持稳定性。采用钢丝绳拉结船载脚手架至船体设置的连船件并固定，保证了船载脚手架和船体的一体性以及脚手架作业的整体性稳定性和安全性。

在确定船舶抛锚和缆绳的定位后，通过小艇把锚抛到预定位置，配合车舵进行调整。先后抛出左右两锚形成“八字锚”来缓解偏荡并增加系泊力。在狭窄的水域或内陆江河区域，沿水域水流方向从船舶先后抛出船锚，并使两根锚链始终保持180°左右的夹角。

1 施工方案

船载脚手架属于满堂脚手架形式，其中步距1.5m，立杆纵向间距1.2m，立杆横向间距1.2m。当架体搭设至作业面高度后，安装防护栏杆、满铺钢栅板、铺设夹板以及搭设操作平台，供装饰工人进行施工。所搭设脚手架操作平台相比吊篮而言，工人操作空间面积更为宽阔，灵活性更强，横风所造成的摆荡更为轻微。

船载脚手架施工架体形式较为多样，基于现场环境能采取多变的施工方式。为了确保安全，船用钢管脚手架必须严格执行相关规范，在其搭设、使用、管理中不允许存在疏漏[1]。架体搭设能更好的匹配桥梁装饰施工等需求，能避免一些吊篮无法触及的施工区域，从而可以更近距离涂装施工以满足施工作业需要。

对脚手架的整体性进行加强，采用卸荷钢丝绳拉接固定。钢丝绳一端与架体拉结，另一端与船体的连船件相扣接。连船件采用特制镀锌钢管与船舱边缘焊接，与架体拉结高度为6m，每隔2.4m进行拉结。

为保持方向的稳定性，在船身中部以及船尾处共4处，拉设缆风绳，提高风向的抗侧力。为了减少船体不规则摆动，一般可以采取使用较高弹性模量的缆绳材料、减少锚缆长度或者增加锚缆数量等方式。船体船头锚重量200kg，船尾锚重量150kg。通过抛锚的形式固定船体的位置稳定性。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 施工总体流程

船载脚手架体系的施工工艺流程如下：脚手架基础承载力检验→脚手架搭设→拉结卸荷钢丝绳→航行到达指定施工区域→揽风绳拉结→船体施工河段抛锚选择→架体及操作平台高度调整→工人进行施工作业。

2.2 操作要点

（1）船体基础承载力验算及材料配备。通过计算架体重量以及所需沙包荷载数量，来达到船体吃水要求，降低船体重心，减少浮力力矩，从而避免船体倾斜，抗倾覆稳定系数取1.5留有一定的稳性余量。将架体搭设所需材料先分类堆放在岸边，以便进行架体搭设。

（2）架体搭设。采用φ48.3×3.0mm钢管，材料质量应符合规范要求。在对搭设进行处理过程中必须检查脚手架的安装方法，并对施工过程中的现场条件进行多次检测，确保其方案能够做到安全可靠[2]。船体靠岸搭设脚手架，搭设完毕后进行沙包整体配重。沙包堆载应均分，切勿头重脚轻，或集中堆放相同位置。堆载使得船体满足吃水要求。

（3）拉结卸荷钢丝绳。考虑到现场风向不确定性，出于安全性的考虑，我们对脚手架的整体性进行加强，采用卸荷钢丝绳拉接固定。钢管外脚手架立杆沿高度方向的各处抵抗水平方向的位移能力越强，立杆稳定承载力越高[3]。与传统拉接方式相比，不仅能起到传递荷载的作用，而且很好地保持船体与架体的稳定性。

钢丝绳卸荷型号为6×19，直径为18.5mm，公称抗拉强度为1700N/mm2。钢丝绳外观应是绳股紧密均匀不松散，在伸展或无受力的情况下，不得自动弯曲成波浪形状。钢丝绳钢丝不得有断丝、弯折或交叉等缺陷。

（4）揽风绳拉结。为保持方向的稳定性，在船身中部以及船尾处拉设缆风绳，提高船体的抗风能力。一般通过使用较高弹性模量的缆绳材料、减少锚缆长度或者增加锚缆数量等方式降低船体的不规则晃动。

缆风绳拉设要求如下：①宜设置6～8根缆风绳，其中船身和船侧各设置不少于两根主缆风绳。②缆风绳与船舱的夹角范围宜为30°～45°。③缆风绳设置需留一定安全余量。

（5）船锚舶操纵以及选择。单锚泊作业简单，抛起锚比较方便，但是存在锚泊力差以及偏荡较大等缺点，一般适用于避风锚地以及宽阔的水域。双锚作业方式则可以应用于经常存在风浪的区域。而在狭窄的水域，通过沿水域水流方向前后抛锚呈“一字锚”来限制船舶的运动，但是这种方式受横风作用影响较大，并且容易走锚；当船舶在环境较差的水域，或者存在强风和急流等环境下，我们为了缓解偏荡和增加系泊力，可以采取向左右两边先后抛出两根锚链，使锚链的夹角保持60°左右（八字锚）的措施。因此我们对桥身北面采用“八字锚”的锚泊方法。

在确定船舶抛锚和缆绳的定位后，通过小艇把锚抛到预定位置，船头指挥人员先抛出短链（长度约为两倍水深），使锚链锚固海底。松链宜松出适当长度后再刹紧锚链，但松出长度切忌过大，以防船身在水流的作用下形成较大的后退速度。抛锚稳定后，应定时将锚链的受力大小及锚链方向报告指挥中心，以便船长使用车舵配合调整船锚系统。驾引人员应充分考虑到风流作用力的特点，锚泊时出链长度必须保持足够的安全余量。

在桥拱施工时，船舶八字锚泊的二链交角为180°时，就变成了一字锚泊方式。如前所述，八字锚泊方式抑制偏荡的能力将随二链夹角增大而增高。一字锚泊方式作为八字锚泊方式的一种特例，其最主要的优点在于能够最大地限制船首的运动范围。这是由于二链交角已达最大限度造成的。一字锚泊方式在江河锚地中二链所指方向与流向基本平行。当受风方向与锚链方向接近90°垂直时，船位略向下风移动并使二链交角略低于180°，依靠二链张力之合力来抵御风流外力之合力。

（6）架体、操作平台调整。架体以及操作平台可以根据现场调整搭设高度，满足不同施工环境。桥身最高处搭设架体高度为15m，船舱部分满堂脚手架为基本框架，根据桥拱高度逐个步距进行调整。需考虑操作平台空间高度与桥体留有1.8m的操作空间和10cm水体高度变化的安全余量，保证架体与桥身不发生碰撞。同时，应对施工材料进行抽查，检查壁厚及钢管腐蚀情况，并逐一检查紧固件质量，确保脚手架符合施工要求[4]。

3 质量措施

3.1 主杆基础

船载脚手架的基础为平底船的甲板，如有高低不平部位应用高强度钢板垫平。

3.2 立杆设置

（1）船载脚手架起步立杆应采用不同长度的钢管进行搭设，使钢管立杆的对接接头在高度的方向上相互错开至少500mm，相邻的两根纵向水平杆接头不应设置在同跨或同步内，以保证船载脚手架的整体稳定性。

（2）立杆底部应设置垫木，在纵横方向设置扫地杆，扫地杆离地面不超过200mm，并使用扣件与立杆拉结固定。

（3）钢管立杆的垂直度偏差大小应控制在不超过杆体总高度的1/400。

3.3 大横杆、小横杆设置

（1）水平大横杆在船载脚手架高度方向的间距为1.5m，大横杆置于立杆里面以便挂设安全网，横杆每侧的外伸长度为150mm。

（2）船载脚手架大横杆于立杆的交点处设置小横杆，两端使用扣件与立杆拉结固定，以使脚手架体系整体受力。

3.4 剪刀撑

船载脚手架前后外立面各设置一道竖向连续剪刀撑，侧立面各设置一道竖向连续斜杆，均由底部向顶部连续设置；船载脚手架应在架体顶部、底部及高度方向间隔不大于8m分别设置连续水平剪刀撑。船载脚手架内部纵、横向每6～8mm由底至顶设置连续竖向剪刀撑或者竖向斜杆。剪刀撑钢管的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，并使用至少3个旋转扣件进行固定。

3.5 脚手板、脚手片的铺设要求

（1）作业层脚手板应当全部满铺不留虚位，不能满铺的地方应当采取有效的封闭防护措施。

（2）脚手板应使用12～14#铅丝双股并联绑扎，绑扎点不少于四个点，要求绑扎牢固，搭接部位平整不凹凸，铺设时必须严格检查脚手板质量，发现有缺陷的要及时更换。

3.6 防护栏杆

（1）船载脚手架外侧使用经检测合格的密目式安全网封闭，安全网固定在脚手架立杆内侧上，如因施工需要临时拆开后要及时恢复原状。

（2）使用18#铅丝拉结安全网，要求安全网严密、平整、紧实。

（3）船载脚手架外侧设置1.2m高的防护栏杆和18cm高踢脚板，水平防护栏杆不少于2道，安装的高度分别为0.9m和1.2m。

3.7 专用上落梯搭设

满堂架需要搭设上人斜道，专用于作业人员上落。斜道平台采用钢管搭设，水平杆步距为1.5m，立杆纵距和横距均为1.2m。

4 安全措施

4.1 保证水流稳定措施

施工前，应根据当时天气和水流情况做好相关准备。当水域水流较急时，应通过联系水务局等相关单位暂时关闭上下流的水闸，减少江水的流动，并做好抛锚稳固船舶措施，从而保证喷漆作业时船舶的稳定性[5]。当施工暂停或完毕时，及时恢复水闸开启，减少对周边的影响。

4.2 针对台风暴雨的应急措施

（1）定期召开防台知识教育培训，组织管理人员和作业人员学习防台知识，认真做好防风、防台和抗灾准备。

（2）台风来临前，组织人员对应急设备、通讯系统、救生和防火设施、堵漏和排水设备等进行细致检查，确保整个应急系统处于良好运作状态。检查施工机械运行情况，确保随时能够投入抢险工作。及时整改查出的问题和隐患，确保工程及设备以良好状态防抗台风的袭击。

（3）施工期间，每天安排专人收听天气预报，掌握气象动态。

（4）台风生成后，项目部跟踪、记录台风动向，并及时召开台风应急应对动员会议，分析台风对施工场地的影响，落实防台措施部署。

（5）安排架子工在施工现场待命，当台风或暴雨天气准备来临前，把架体与桥梁接触或者接近的部分及时拆除，并收起船锚，将船停在安全部位停放稳固，待台风暴雨等恶劣情况消失后方可重新搭设架体进行涂漆施工。扣件式脚手架搭设完毕后，安装人员要不定时对其使用情况进行检查，如果检查不到位，使脚手架长期带病工作，就会增加安全事故发生的概率[6]。

5 环保措施

5.1 扬尘控制

（1）设置雾炮等防尘降尘设备，保证空气符合有关标准规定。

（2）现场汽车轮胎进出工地必须经过严格清洗，控制施工道路路面积泥量。

（3）设置实时扬尘检测系统，实时掌握施工现场扬尘情况。

（4）严格执行了“六个百分百”管理措施，控制场地扬尘污染。

（5）为防止施工场地扬尘严重，污染周围环境，项目部定期对施工场地进行洒水或喷雾，严格落实扬尘防控措施。

5.2 噪音控制

（1）设置噪音实时监测系统，实时把控施工噪音。

（2）夜间不施工，设置噪音检测设备，确保不对周围环境造成噪声污染。

5.3 防止水体、周边环境污染

（1）涂装作业、防锈补漆涂装和面层油漆涂装及防火涂装作业等施工作业必须要对施工材料归类码放整齐，施工废料要规范处理，避免污染环境。

（2）对施工现场作业机具进行清洗，以防污染环境。