屋面及外立面異形條件下吊籃非常規安裝方法探析

于海祥，李治強

（重慶建工集團股份有限公司，重慶 400080）

0 引言

高處作業吊籃是一種懸掛機構架設于建筑物或構筑物上，提升機驅動懸吊平臺通過鋼絲繩沿立面上下運行的非常規懸掛設備。吊籃作為一種特殊形式的腳手架，與其他腳手架相比具有安拆方便快捷、操作簡單、移位容易、作業高效、占地面積小等特點。在高層及多層建筑物的外墻裝飾施工中得到了廣泛應用，在市政工程中，大型煙囪、水壩、橋梁等的裝飾、檢查、保養及維修中也離不開高處作業吊籃[1]。高處作業吊籃主要分為有配重型傳統吊籃和無配重型新型吊籃。目前市場上主流采用電動提升式ZLP 系列高處作業吊籃，這類吊籃主要由懸掛機構、懸吊平臺、提升機、電氣控制系統、安全保護裝置、工作鋼絲繩和安全鋼絲繩組成[2]。一般無裝飾性結構設計的傳統建筑平屋面，通常采用常規吊籃安裝方法（懸掛機構加配重塊），其主要受力裝置為設置于結構物上的三角桁架式懸掛機構（通過標準前支腿和標準后配重支腿支設于結構物上）（圖1），施工難度不大，產品工業化程度高，部件均為標準構件，裝拆方便，便于安全管理。

圖1 ZPL 高處作業吊籃樓（屋）面常規安裝方式

近年來，隨著國內建筑設計的不斷發展，民眾對建筑造型的審美標準不斷提高，出現很多非傳統裝飾效果屋面、花架造型及異型女兒墻設計，導致建筑外立面施工及吊籃安裝面臨極大挑戰。而屋面花架、坡屋面、高女兒墻等造型復雜，甚至外立面出現異常外凸或內收，若采用常規吊籃安裝方法，吊籃懸掛機構、配重架的定位及安裝無法保證，復雜立面條件下吊籃無法垂直升降。因此，探討、推廣異型屋面結構、復雜外立面條件下吊籃安裝十分必要。

吊籃作業具有危險性高、事故后果嚴重等特點，吊籃作業發生事故極易造成人員傷亡。為規范吊籃作業管理，降低吊籃作業風險，本文對異形屋面、復雜外立面非常規吊籃安裝方法進行分析、探討，并提出吊籃安裝管理的要點，為類似工程提供參考。

1 斜坡屋面（天溝）吊籃安裝

近些年來住宅建筑越來越多采用斜屋面，此時常規吊籃的懸掛結構已無法支設于斜屋面上，懸掛平臺需尋求新的懸掛方式，根據斜屋面的結構特點，此類吊籃又分為如下搭設方式。

1.1 斜屋面外挑長度適中

斜屋面外挑長度適中時，從屋面懸挑結構的外端直接懸掛吊籃能滿足外墻作業。此時，鋼絲繩的具體生根方式需根據屋面結構構件的實際情況確定，一般可在斜坡屋面結構梁（或板）上打孔安裝，將吊籃的主、副鋼絲繩穿過孔洞，上末端采用吊籃專用卡托與方鋼配合，可靠固定在斜坡屋面結構梁（或板）上，以斜坡屋面結構代替混凝土配重，鋼絲繩置于斜屋面上，沿挑檐邊緣下垂懸吊籃筐，如圖2 所示。這種設置方式下，檐口處需設置固定鋼絲繩的卡環，防止鋼絲繩滑移。

圖2 斜屋面打孔安裝吊籃示意圖

1.2 斜屋面外挑長度較大

斜屋面檐口離外墻面水平距離較遠，鋼絲繩沿挑檐邊緣下垂懸吊籃筐不能滿足外墻作業。此時，采用在屋面結構板上打孔安裝，將吊籃的主、副鋼絲繩穿過孔洞，上末端采用吊籃專用卡托與方鋼配合可靠固定在結構板上，以結構板代替專用懸掛機構，鋼絲繩從打孔處順下懸吊籃筐，如圖3 所示。

圖3 水平結構板打孔安裝吊籃示意圖

1.3 斜屋面外挑長度較小

斜屋面檐口離外墻面垂直距離較近，鋼絲繩沿挑檐邊緣下垂懸吊籃筐不能滿足外墻作業。此時，吊籃鋼絲繩生根可采用本文第1.1 節中的方式固定，同時在邊梁（或檐口）上加設牛腿支架和固定滑輪（參照本文第5 章要求操作），增加吊籃離墻體的距離達到施工要求。

以上三種懸掛吊籃的方法都屬于免懸掛機構的方法，其優點在于充分利用屋面既有的結構構件作為懸掛鋼絲繩的生根點，無需使用懸掛架，避免了懸掛架的傾覆風險。但實施中需注意：1）鋼絲繩需穿越既有結構構件，應采取后封堵措施，減少后期滲漏隱患；2）工作鋼絲繩需多次轉折繞行，需做好轉折處的柔性防護，避免鋼絲繩轉折破壞；3）鋼絲繩的錨固端需通過吊籃專用方鋼管與卡托固定于既有結構物上，其固定應穩固，鋼絲繩尾端繩夾固定方式應規范。

2 花架屋面吊籃安裝

屋面設置各種類型的花架是近些年來屋面經常采用的建筑處理方法，這給常規吊籃的設置帶來了一些困難，實際工程中可根據花架結構的實際特點充分利用花架梁作為懸掛機構的受力點?；芪菝娴趸@安裝主要有如下幾種方式。

2.1 前后支點均固定于花架梁上

利用屋面花架梁構造，將吊籃橫梁直接固定在結構花架混凝土梁（或鋼梁）上，前支點采用加長螺栓、槽鋼抱箍形式固定于結構邊梁上，吊籃橫梁支臂后端采用鋼絲繩環抱底部花架梁，形成穩定的受力體系，從而取消吊籃配重及支架（圖4a）。

圖4 吊籃橫梁支架固定于屋面花架梁安裝示意圖

2.2 花架梁上單點支撐設置方式

當屋面為多層花架梁，且吊籃后臂無法直接固定于花架梁時，可將吊橫梁直接設置在花架梁上，前支點采用加長螺栓、槽鋼抱箍形式固定于結構邊梁上，吊籃橫梁支臂后端采用鋼絲繩反向斜拉底部花架梁[3]，形成穩定的反拉力體系從而取消吊籃配重及后部支架（圖4b）。為確保反拉力體系的穩定性，斜拉鋼絲繩應采用花籃螺栓調節收緊。

以上方法可滿足外立面施工的同時進行屋面施工，有效利用了屋面花架結構作為懸挑結構的承力點，并且達到節省工期的目的。但須注意的是：1）當吊籃橫梁擱置于花架梁上時應采取必要的限位、固定措施，確保前支點的可靠性；2）花架梁上單點支撐時，由于尾部采取了花籃螺栓鋼絲繩斜拉，此時缺乏剛性支撐，應注意防止吊籃的反向傾覆，花籃螺栓緊固程度不可過量。

2.3 花架頂面設置懸掛機構

當屋面花架平整規則時，可將花架梁上滿鋪分配梁（必要時增加的型鋼橫梁）與腳手板，在腳手板上搭設傳統吊籃。根據吊籃選型、吊籃布置和花架梁間距等進行受力驗算確定腳手板厚度。所有腳手板應采用鋼絲將其連成整體，并用鋼筋鎖壓固定在花架梁上，確保腳手板不存在懸挑板、探頭板和無移位情況，且應在結構邊梁上設置一圈安全防護。

3 高女兒墻吊籃安裝

3.1 跨越女兒墻的常規安裝方法

屋面女兒墻較高或者外立面超出屋面較高，傳統吊籃支架高度不夠，無法滿足外墻施工。為適應作業環境的要求可通過調節插桿的高度來調節前后梁的高度，調節高度一般為1.15～1.75 m，在此范圍內可增加吊籃前支架高度，滿足吊籃跨越女兒墻時的安裝高度，當吊籃前支架高度增加時，應根據受力驗算設置雙立桿或斜撐等抗傾覆措施，保證前支架的整體穩定性。后支架采用鋼絲繩接長，配重仍擱置于屋面。這種方法雖然采取了加長前后支架高度的方法，但仍屬于常規安裝方法。

3.2 滿堂支架搭設法

當屋面僅為少部分女兒墻較高（或少許外立面局部超出屋面較高），可直接在屋面搭設腳手架支撐平臺，將吊籃橫梁固定于平臺上，吊籃后臂仍需按照常規方式設置配重，如圖5 所示。支撐平臺縱橫立桿間距、水平桿步距需進行受力驗算，確保支撐平臺的承載力和穩定性。

圖5 吊籃橫梁置于支撐平臺安裝示意圖

架體跨距可根據吊籃懸掛機構的跨度模數進行分段，每組架體針對吊籃獨立受力。這一做法有利于懸掛機構的平行固定，保證架體對支架后梁形成有效支撐，避免懸掛機構落空前翹。同時架體分段搭設可使架體形成小方塊集群，也可通過平面組合滿足弧線布置需求。

4 采光井吊籃安裝

采光井寬度不大時，可采用工字鋼或專用方鋼（需滿足受力驗算）橫跨安裝在采光井短方向兩邊女兒墻上，作為吊籃懸掛支點，如圖6 所示。每臺吊籃放置2 根鋼梁，用4 顆鋼絲繩繩卡卡牢鋼絲繩（鋼絲繩纏繞工字鋼3 圈，塑膠管軟保護）懸掛籃筐。在鋼梁與女兒墻接觸處左右兩邊用不小于Φ16×300 的鋼筋植筋固定，防止工字鋼（或專用方鋼）側滑。這種方式簡便、可靠，但應做好受力型鋼的限位措施，且鋼絲繩纏繞鋼梁時要做好軟防護，端部繩卡要設置規范。

圖6 采光井處吊籃安裝示意圖

5 主體結構施工期間吊籃安裝

高層建筑工期緊，上部進行主體結構施工時，下部需插入砌體及外墻裝飾施工，此時吊籃無法安裝在屋面，只能安裝在樓層中，由于高層建筑多為框剪結構，建筑物外圍剪力墻較多，在主體結構墻面大面積開孔，會影響結構受力，因此傳統的吊籃施工工藝無法滿足施工要求。此時在建筑主體結構上設置有向外延伸的牛腿支架，支架端部設置一個固定滑輪，在剪力墻上鉆孔，工作鋼絲繩和安全鋼絲繩穿過孔洞，上末端采用吊籃專用卡托與方鋼配合固定在剪力墻內側，鋼絲繩沿支架端部固定滑輪下垂懸掛籃筐，如圖7 所示。

圖7 牛腿支架吊籃安裝示意圖

牛腿支架采用兩根槽鋼及鋼板焊接形成三角形支架，鋼板上預留4 個M14 螺栓孔，以便在剪力墻上固定。在槽鋼懸挑端端部焊接安裝鋼絲繩的固定環，鋼絲繩和固定環之間設置柔性防磨墊圈，減少鋼絲繩的磨損（圖7b）。

6 傾斜外立面吊籃安裝

根據施工進度吊籃可安裝于屋面層或者中間樓層，安裝時結合建筑物實際情況可參照前述章節方式進行安裝。由于受外墻傾斜的影響，籃筐離外墻的距離將會不斷變化，為滿足施工要求可在適當位置加設牛腿支架及鋼絲繩固定環（做法同第5 章）調整籃筐與外墻間的距離，滿足施工需求，如圖8 所示。

圖8 傾斜外立面吊籃安裝示意圖

7 吊籃安裝注意要點

1）吊籃安裝前根據危大工程管理要求編制專項施工方案，當作業面為異形、復雜或無法按產品說明書要求安裝的高處作業吊籃工程，屬于超過一定規模的危大工程，根據相關規定必須組織專家對專項施工方案進行論證；

2）安裝作業前，作業人員應仔細學習施工方案，明確分工及崗位職責，熟悉安裝程序和安全注意事項；

3）作業人員必須嚴格遵守安全技術操作規程，持證上崗，嚴禁違章作業；

4）吊籃搭設必須遵循方案及使用說明書的程序和步驟，確保施工安全；

5）進場安裝前，設備產權單位應提供營業執照、高處作業吊籃合格證、高處作業吊籃型式檢驗報告、鋼絲繩質量證明、安全繩檢測報告、安全鎖校驗證明、安裝人員資格證、租賃合同等，確保安裝單位、安裝人員、安裝產品符合要求；

6）吊籃到場后，應核對吊籃合格證信息，并對安全鎖、鋼絲繩、安全繩及吊籃本體進行驗收，確保到場產品合格；

7）安裝結束后，應由吊籃產權單位現場進行自檢，自檢合格以后，總承包單位組織產權單位、使用單位、監理單位進行驗收。重點檢查吊籃的安裝位置、結構的組裝情況，配重、安全繩、安全鎖、電氣裝置的靈活完好情況等；

8）鋼絲繩在混凝土結構、鋼梁、工字鋼、矩管等綁扎固定時，鋼絲繩纏繞不少于3 圈，鋼絲繩繩卡不少于4 顆，鋼絲繩與混凝土、鋼梁、工字鋼等接觸摩擦部位應設置柔性防磨保護，使用過程中安排專人定期檢查鋼絲繩的磨損及卡托的松緊情況；

9）移位后驗收應按照初次驗收步驟，嚴格落實各項驗收要求。

8 結語

本文結合工程具體情況，分析不同屋面形式下及不同外立面情況下的吊籃安裝方式。通過對吊籃懸掛系統進行簡單改造，滿足了電動吊籃的安裝使用需求，改造后的懸掛機構安全可靠，能適應立面多變、平面不規則的建筑工程施工需求。文中介紹的幾種吊籃安裝方式可滿足大部分建筑吊籃使用場景，在保證施工安全、質量的前提下不但可以節省施工費用，還可以節省工期。具體施工時需結合工程結構形式、節點工期等，選擇不同的安裝方式，充分地發揮各種安裝形式的優點。

當前吊籃行業產品同質化嚴重，建筑業作為我國支柱產業之一，高處作業吊籃仍將有巨大的市場空間。隨著數字化與智能化的發展，建立信息管理系統，通過吊籃智能化提高自身產品維度，安全管理服務數字化升級，“智慧吊籃”技術將革新傳統工程管理反應機制，人工智能安全監管將代替傳統人力監管，解決吊籃施工人員安全和吊籃設備管理問題，從而提升高處作業吊籃施工安全。