高处作业吊篮非标搭设施工技术研究

宋磊, 彭冉, 黎引, 李虹慧

[摘要]通过案例对非标准搭设的高处作业吊篮的技术进行研究，为施工提供更多的技术保障，以此来保证悬空作业人员的安全和生命，同时使高处作业吊篮的应用得到进一步的发展。

[关键词]建筑施工安全; 脚手架; 高处作业吊篮; 非常规搭设

[中国分类号]TH211+.6                        [文献标志码]B

0引言

目前工程中吊篮主要用于建筑物外立面施工等作业，如抹灰、粘贴外墙砖、安装幕墙、涂刷外墙涂料等，特别是在外墙贴砖、幕墙安装的施工过程中，由于建筑造型的特殊和有些项目根本就无法搭设外架等原因无法正常施工，这时选择吊篮，就更能体现其操作灵活，移位容易、方便实用、安全可靠、作业效率高、占地面积小、适合各种复杂施工环境的特点。而保证安全是吊篮的最大的要点。现结合具体项目介绍非标准式安装吊篮的安全控制。

1工程概况

成都广安生物医药协作研发产业基地项目一期3号地块工程项目位于天府新区生物城板块，地块位于生物城中路南侧，岐黄一路东侧。建设用地面积约1.86万m2，总建筑面积72 037.81 m2。其中3-1#楼及3-2#楼为共计12层，幕墙安装高度61.55 m，屋面结构高度55.55 m；3-3#楼共计4层，幕墙安装高度20.2 m，屋面结构高度15.10 m；3-4#楼共计10层，幕墙安装高度43.6 m，屋面结构高度38.45 m。外装饰为玻璃幕墙，采用屋面层搭设吊篮机构进行施工。

2技术体系及特点

目前市场上常见的吊篮有ZLP（D）500、ZLP（D）630、ZLP（D）800型号，ZLP630型吊篮是通过架设于建筑物顶部的悬挂机构，用钢丝绳沿建筑物立面悬挂着依靠电机驱动的悬吊平台，可进行上下移动的一种载人高空作业设备，用于进行高处施工作业，属于常设型吊篮。由于本工程幕墙安装高于屋面结构层最大高度6 m，需搭设脚手架配合，需将吊悬挂机构提高（高于幕墙最大高度300 mm），此搭设方式参照相关规范中规定，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程（图1、图2）。

3支撑架搭设

吊篮支撑架技术参数与荷载见表1、表2、图3。

3.1工艺流程

屋面层施工完毕—架体材料准备—测量放线—铺设垫板—支撑架搭设—架体验收—脚手板铺设—验收—吊篮机构组装—试运行—验收合格，交付使用。

3.2施工方法

3.2.1基础处理

本工程支撑架位于各栋屋面层搭设，基础均为混凝土楼板，厚度为120 mm。支撑架搭设时立杆底部铺设垫板。

3.2.2架体搭设

（1）立杆各步接头必须采用对接扣件连接，立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置，2个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并且在高度方向至少错开50 cm；各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3。

（2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距钢管底端不大于200 mm 处的立杆上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

（3）水平杆的搭设。在立杆底部距地面200 mm高处，沿纵横水平方向应按纵下横上的顺序设置扫地杆。在立杆顶部可调托座托板下皮往下650 mm的范围内设置顶部水平拉杆。扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距，在满足水平拉杆步距1 m的条件下，进行重新分配确定步距后，在每一步距处沿纵横向各设置一道水平拉杆，梁板支撑架顶层2个步距水平拉杆按1.0 m设置。

（4）支撑架采用扣件式钢管脚手架和可调顶托搭设，主梁采用48.3×3.6 mm双钢管，次梁采用50 mm×50 mm×2.5 mm方钢管，间距300 mm，上部机构区域铺4 000 mm×200 mm×50 mm木脚手板，木脚手板在两端用镀锌钢丝箍绕2～3圈与支撑架体固定。

（5）剪刀撑的搭设。根据GB 51210-2016《建筑施工脚手架安全技术统一标准》，本工程1#、2#、4#楼屋面支撑架最大搭设高度为7 m，立杆纵横向间距小于0.9 m属安全等级为Ⅰ级的支撑脚手架，剪刀撑采用加强型，在架体外侧周边及内部纵、横向每5跨，应由底至顶设置连续竖向剪刀撑。

（6）水平安全兜网采用大眼网，支撑架中间距地4 m处设置一道。安全兜网要求全面覆盖整个架体，不可漏铺。在该平面的水平安全兜网铺设完成以后，方可进行上部架体的搭设施工。

3.2.3与结构拉结

本工程框架结构跨度大，支撑架搭设较高，为保证架体的整体稳定性，架体与结构采用箍柱式进行可靠拉结，在每根柱子处的抱柱连墙件设置两处。

单杆箍柱式：单根适长钢管紧贴结构的柱子，用3根短钢管将其固定于柱侧（图4）。

4设计控制要点

4.1设计要点

（1）悬挂机构架支腿设在建筑物上的，其结构应能满足承载力要求。

（2）吊篮悬挂机构的抗倾覆力矩与倾覆力矩的比值不得小于3。

4.2主要性能参数

额定载重量：630 kg。

限定使用载重量：400 kg。

升降速度：9～11 m/min。

吊籃平台尺寸：5 m×0.76 m×1.1 m（长×宽×高）。

吊篮上部支架长度：6 m。

悬挂梁前端悬挑长度1.5 m，后支架长度4.2 m。

吊篮平台质量：440 kg。

上部悬挂机构质量：450 kg。

配重质量：不低于1 000 kg。

钢丝绳：4×31IWS+FC-8.3，破断拉力大于53 kN。

安全系数K选取 9。

4.3吊篮支撑悬挂机构前支架集中载荷计算

吊篮动力钢丝绳所承受荷载：

（1）竖向荷载标准值应按下式计算：Q1=（GK+QK）/2。

式中：Q1为吊篮动力钢丝绳竖向荷载标准值（kN）;GK为吊篮及钢丝绳自重标准值（kN）;QK为施工活荷载标准值（kN）。

吊篮钢丝绳自重：2×60×0.26=31.2 kg=0.312 kN（钢丝绳每1 m自重0.26 kg）。

施工活荷载标准值取值：1 kN。

Q1=（0.312+1）/2=0.656 kN

（2）作用于吊篮上的水平荷载可只考虑风荷载，由2根钢丝绳各负担1/2，水平风荷载标准值：Q2=QWK/2。

式中：Q2为吊篮动力钢丝绳水平荷载标准值kN；QWK为水平风荷载标准值kN；Q2=1.505/2=0.7525 kN。

（3）动力钢丝绳所受拉力：QD=K（Q21+Q22）

式中：QD为动力钢丝绳所受拉力的施工核算值kN；K为安全系数，选取9。

QD=9（0.6562+0.75252）=8.98 kN

（4）支承悬挂机构前支架集中荷载：ND=QD（1+L1/L2）+GD。

式中：QD为吊篮动力钢丝绳所受拉力的施工核算值；GD为悬挂梁自重175Kg = 1.7kN；L1为悬挂梁前支架支撑点至吊篮吊点的长度（1.5 m）；L2为悬挂梁前支架支撑点至后支架支撑点的长度（4.2 m）；ND为8.98（1+1.5/4.2）+1.7=13.887 kN。

4.4抗倾覆安全系数

K=G·b/F·α≥3

K=1000×4.2/（428+31.2+

450+75.25）×1.5=6.4≥3

式中：K为抗倾覆安全系数；G为配重、插杆、后支架的质量（kg）；F为悬吊平台、提升机、电气控制系统、钢丝绳、额定载重量、风压值等重量总和（kg）；a为前梁伸出部分长度（m）；b为配重点到前支点的距离（m）。

5施工控制要点

（1）由于吊篮机构高于屋面层结构标高6 m，属于高空作业，吊篮机构下部支架搭设及机构的组装作业人员必须经过项目部安全及技术部的交底和专业的操作培训。

（2）作业人员必须按照规定配戴安全防护用具，安全绳得应单独固定，不得与待组装的机构等构件相連。

（3）项目管理人员应每天组织吊篮操作人员对吊篮进行日常检查，并按实填写检查表。

（4）检查平台及悬挂支架各连接件、螺栓是否齐全牢固可靠， 提升机与平台连接是否牢固。

（5）吊篮悬挂机构前支架与结构预埋钢板进行焊接。

（6）吊篮支撑架严格参照方案要求与框架柱进行抱柱加固。

（7）剪刀撑随架体同步搭设，严格按照方案要求设置水平及竖向剪刀撑。

（8）在吊篮上进行电气焊作业时。①正确佩戴绝缘手套、穿绝缘鞋、使用防护面罩。②易燃易爆等物品严禁放置在吊篮内。③作业人员应配备辅助工具收纳袋，防止掉落伤人，严禁将工具随意置于平台内。④高空焊接作业时。设置专用接火盆或挡板，作业下方将易燃品清理干净，安排专人看火，防止焊渣掉落引起火灾等事故。

（9）吊篮在使用过程中，其下方不能有其它任何施工作业，并划分警戒区。

（10）吊篮严禁从一层向另一层运送人员。

（11）吊篮严禁悬吊在起重机上的平台。

（12）吊篮独立配置一根钢丝绳作为生命绳，固定在屋面的建筑物结构上，从而保证上吊篮操作人员的安全。

（13）作业完毕后，吊篮应降至地面停放，采用钢丝绳将吊篮连成整体，与就近结构进行锁结固定。

（14）悬吊平台上操作人员严禁超过2人。

6常见问题的解决和改进

6.1支撑脚手架整体稳定性无法保证

架体搭设于屋顶层，考虑其风荷载等因素影响，增加架体与主体结构拉结，采用4根钢管进行抱柱，水平向以框架柱为单位，每根均设置，竖向每间隔2 m与结构可靠拉结。

6.2支撑悬挂机构前支架的集中载荷大于花架梁设计承载

花架梁原设计截面尺寸300 mm×800 mm，跨度8.4 m，承受荷载标准值为10 kN，根据计算支承悬挂机构前支架集中荷载为13.887 kN，原花架梁设计载荷无法满足吊篮安装要求；方案采取钢管支撑架进行回顶，支撑架的集中力按6.4 kN计算，由支撑架及结构框架梁共同承受吊篮支承悬挂机构前支架集中荷载（13.887 kN） 10+6.4=16.4 kN＞13.887 kN，经回顶后，满足承载力要求。

6.3吊篮前支架处支点面积小，容易产生位移

吊机构整体提升至花架梁处标高，前支架只能置于花架梁顶面，且花架梁截面宽度仅为300 mm，当相邻2台吊篮交界处，2台前支架支腿存在重叠现象，此处根据吊篮排版，确定每台吊篮前支腿位置，后置钢埋板，将支腿落于埋板面，焊接U型圆钢进行固定（图5、图6）。

6.4机构后支架无固定措施

机构置于支撑架上时，相较于地面稳定性较差，方案采取将木脚手板垫于机构下方，上部钢管拉结，增加其稳定性（图7）。

7工程应用情况

本项目由2栋12层、1栋10层及一栋4层组成，3栋楼存在幕墙设计高度高于屋面层，在高处作业吊篮方案设计时综合考虑安全性和经济性，支撑脚手架在满足承载力要求的情况下，最大限度调整立杆及水平杆间距，减少其作业量，避免措施费的增加，实际应用中的常见问题在方案设计时都充分考虑并制定了解决措施。项目于2021年5月开始施工，大部分吊篮已安装完成（图8、图9）。

8结束语

随着建筑行业的发展，社会的进步，人们对于安全管理的要求也在不断提高，虽然有各式各样的操作工具可参照说明书、图集规范等供人们使用，但由于建筑行业的高速发展，人们对于美的追求也在不断提高，设计的多样化，还是有很多情况不能按照标准进行使用，从而形成未知的安全隐患，因而项目还需根据自身实际情况从安全可靠、技术进步、成本节约、适用性等方面考虑进行方案设计并严格按照相关要求组织专家进行论证，从而保证方案能够安全的组织实施。

参考文献

［1］高处作业吊篮： GB/T19155-2017［S］.北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准管理化委员会，2017.

［2］建筑施工工具式脚手架安全技术规范： JGJ202-2010［S］.北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，2010.

［3］高处作业吊篮安装、拆卸、使用技术规程： JB/T 11699-2013［S］.北京：中华人民共和国工业和信息化部，2013.