古建筑維修中的腳手架搭設(shè)技術(shù)
當(dāng)前,隨著人民生活水平的不斷提高,各方面對文物古建筑修繕保護工作越來越重視,從我們這些年來在古建筑維修方面的施工經(jīng)驗來看,由于這些建筑在結(jié)構(gòu)和造型上有其不同的特點,所以在各分部分項的施工過程中要與工民建傳統(tǒng)施工方法區(qū)別對待,尤其是維修工程中的關(guān)鍵步驟—腳手架的搭設(shè),更應(yīng)該結(jié)合工程的具體情況予以具體分析。
一、工程概況
杭州市重點文保單位--六和塔維修工程,塔身平面呈八角形,共13層,頂層檐口標(biāo)高約60.5M,建筑面積5662.74M2,工程由清華大學(xué)建筑設(shè)計研究院設(shè)計,總投資約200萬元。
根據(jù)我們當(dāng)時的現(xiàn)場測繪情況來看,塔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本完好,部分構(gòu)件需要進行加固,屋面分部的木基層、檁條和椽子霉?fàn)€現(xiàn)象比較嚴(yán)重,需進行大面積更換,筒瓦損壞不多,可局部調(diào)換。
二、腳手架施工方案
確定了修繕內(nèi)容以后,緊接著就要搭設(shè)內(nèi)外腳手架,考慮到塔體的高度和安全性,設(shè)計院要求我們出具合理可靠的架體施工專項方案。由于六和塔各層向塔身內(nèi)側(cè)“收分”,底層檐口與頂層檐口的距離約為7.05M,此類工程不同于新建項目可以在外側(cè)墻體上留置腳手眼,承受上部架體的荷載,何況塔體原有構(gòu)件已經(jīng)局部老化,可能無法承受額外的作用力。經(jīng)工程技術(shù)及設(shè)計人員共同商討,根據(jù)現(xiàn)場客觀情況、勞動力配備、鋼管材料配備情況以及以往經(jīng)驗進行測算,并會同設(shè)計部門多次對方案進行分析和會審,最終制定出一套比較完善的施工組織設(shè)計,分別從技術(shù)和管理角度保證了施工的安全可靠,以下就從這二個方面分別進行闡述:
(一)基本思路:搭設(shè)腳手架時主要考慮的是它的承重能力和自身穩(wěn)定性,根據(jù)本工程的實際情況進行統(tǒng)籌考慮,要適合各工種的操作特點,盡量避免過多的拆改和上下左右的續(xù)接等。
(二)技術(shù)措施
1、荷載計算
經(jīng)計算,當(dāng)h>2/3 H時(h為架體高,H為塔身頂層檐高)
(1)探海(懸挑)部分腳手架上的均布活荷載不得超過100kg/M2,且只允許在兩步腳手架上同時堆載;
(2)主腳手架上的均布活荷載不得大于150kg/M2,只允許在兩步腳手架上同時堆載,且不允許與探海架同時堆載;
當(dāng)1/3 H (1)探海(懸挑)部分腳手架上的均布活荷載不得超過100kg/M2,且只允許在三步腳手架上同時堆載;
(2)主腳手架上的均布活荷載不得大于150kg/M2,只允許在三步腳手架上同時堆載,且不允許與探海架同時堆載;
當(dāng)h<1/3 H時,在上述條件下,堆載可以相應(yīng)增加50kg/M2。
2、平面布置
沿塔身周圍布置,并隨層高的升高逐漸往內(nèi)收,到5層檐口處往內(nèi)收2排架子,到9層檐口處往內(nèi)收1排,立桿橫向間距為1.2M,縱向間距為1.1M。
3、架體構(gòu)成
整個外架由保護架、主架和探海(懸挑)三部分組成,在5、9、13層分別設(shè)置塔內(nèi)桁架式支撐,在3、7、11層分別設(shè)置雙管支撐。
4、架體基礎(chǔ)
立桿基礎(chǔ)為600×600×300C20混凝土墊塊,頂面與地面平,單立桿墊塊上設(shè)200×200×10的底座鋼板,雙立桿墊塊上設(shè)250×200×10的底座鋼板,鋼板上預(yù)留鋼管孔。
5、架體布置
(1)立桿要求--主體架子均采用雙立桿,橫向間距2M,主體里排架子的立桿要求距離檐口滴水不大于500,桿件接頭應(yīng)盡量減少,桿長以6.5M左右為宜,且接頭相鄰間距應(yīng)互相錯開。
(2)橫桿要求--橫桿步距以1.8M為宜,在排步距時應(yīng)滿足工種修理的方便,從檐頭往下排,比檐頭低200-500MM為宜,大橫桿不準(zhǔn)對接,應(yīng)采用搭接,長度不小于400,用2只扣件鎖緊。
(3)剪刀撐—在腳手架每面外側(cè)兩端轉(zhuǎn)角處及升降機兩側(cè)每隔9M水平距離,自上而下連續(xù)搭設(shè),盡量位于孔格的對角線上。
(4)打戧--一般情況采用四六戧(高6M拉下腳4M),個別情況也可以用二五戧(高6M拉下腳3M)或三七戧(高7M拉下腳3M),塔身每面設(shè)“十字剪刀戧”,每隔二根立桿拉一組,一般為縱向在架子通道下邊打戧,戧桿斜度一般按二五拉,三七拉也可以,各層戧應(yīng)互相對應(yīng)(對著下層進深戧打),同時,在架子的橫向應(yīng)打八字撐,保持四方斜角。
(5)挑木--2M排距的雙排架子一般用排木2根,間距不得大于0.8M,各外伸點必須設(shè)置“提斤”、“進深戧”(底層)。
(6)底層腳手架長期處于承重狀態(tài),將增加金屬的疲勞度致使安全系數(shù)降低,考慮到架子的穩(wěn)固性,設(shè)5排底層立桿,其中雙立桿4排。
(7)2層-6層均從底層4排立桿往上搭,其中雙立桿為最里排(即靠檐口一排)。
(8)7層-10層均從底層2排立桿往上搭。
(9)11層-13層均從底層1排(即雙立桿排)往上搭。
6、特殊情況的處理及技術(shù)要求
由于六和塔為多層重檐,并逐層向里退步,所以必須進行特殊處理,關(guān)鍵在于縱向如何打戧,由于外拋戧無法著地,即采用座車戧的架子搭設(shè)方法。
由于主體架子的里排隨塔身逐層“收分”而逐層加大與檐口的距離,從而影響維修操作的進行,座車戧就是根據(jù)這些特殊要求而確定的架子搭設(shè)方法,即頭層檐向里退一步排架,在主體架子的二層檐步范圍內(nèi)按一般規(guī)范要求搭設(shè)二層檐架子,并在縱向的架子下邊打十字剪刀撐戧,為了解決架體向塔身傾伏的問題,需把縱向的戧綁在具有一定重量的臺式架(簡稱座車)上,連在主體架子的外部,使主體架子的重心外移,以保證主體架子在有外挑架子的情況下能夠穩(wěn)定不倒。座車架子、主體架子應(yīng)同步搭設(shè),立桿和橫桿都要和主體架子相對保持一致,連成整體并同步上搭,進深方向的十字剪刀撐應(yīng)上下對應(yīng)。
(三)管理措施
1、腳手架的搭設(shè)應(yīng)沿塔整周搭設(shè),確保整體穩(wěn)定性。
2、定期對腳手架進行安全檢查,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即采取相應(yīng)措施,并限期糾正。
3、施工中應(yīng)做到“工完場清”,及時將建筑垃圾清理干凈,以減輕腳手架的荷載。
4、為了防止在外界條件的作用下的傾伏,架子從第三步起應(yīng)綁扎護欄2道,并張掛安全網(wǎng),做好接地裝置與鋼管腳手架的連接,接地電阻不得大于4歐姆,以免遭受雷擊,同時做好施工期間游客的安全防護工作。
三、結(jié)語
六和塔維修工程歷時近一年圓滿結(jié)束,我們認(rèn)為合理科學(xué)地搭設(shè)腳手架為工程的順利進行奠定了基礎(chǔ),與同類工程相比既節(jié)約了成本,又縮短了工期,也突破了腳手架承重系統(tǒng)在我公司古建筑維修項目中高度和荷載方面的記錄,為以后類似工程的施工積累了一定的經(jīng)驗。