王國慶
(中國建筑第二工程局有限公司深圳分公司 廣西 南寧市 530000)
全鋼整體爬升式腳手架在某工程中的應用
王國慶
(中國建筑第二工程局有限公司深圳分公司廣西南寧市530000)
某項目3棟甲級寫字樓建筑總高度200m,屋頂結構最高212m,地上48層、地下2層,框架剪力墻結構,施工外架采用全鋼整體爬升式腳手架,使用效果突出,得到了廣大市民及業(yè)內(nèi)同仁的認可與贊賞,雖然在使用過程中出現(xiàn)了一些不同程度的問題,但在項目管理人員及專業(yè)廠家的通力協(xié)作下,一一得以解決。
整體爬架;智能提升;安全防護;節(jié)約工期;問題;解決措施
前言
隨著科學技術和人們生活水平的不斷提高,超高層建筑成了城市建設的一個聚焦點,雖然傳統(tǒng)的腳手架防護體通常采用型鋼懸挑式鋼管扣件架體,且適用于多種形式的建筑物,但是其所需型鋼材料多、鋼管架體搭設周期長、搭設過程高空作業(yè)多、周轉材料容易丟失,為施工周期、安全防護帶來了諸多不便。
為減少高空墜物墜落事故、改善高空施工作業(yè)環(huán)境、提高建筑施工機械化水平、提高節(jié)能減排綠色文明施工水平,作為建筑施工外側防護架體的全鋼整體爬升式腳手架(也稱為高層升降平臺、或折疊式升降腳手架)便應運而生,且在建筑界引起了廣泛重視及應用。
南寧某工程集甲級寫字樓、豪華住宅、購物中心、五星級酒店、大型商業(yè)步行街為一體的特大型商業(yè)住宅綜合體。其中有3棟甲級寫字樓,是總建筑高度均為200m(幕墻最高點212m)的超高層樓宇,3棟寫字樓均為框架-核心筒結構,結構相似,外架均采用全鋼整體爬升式腳手架,現(xiàn)用1棟寫字樓的設計做簡單說明。
1#寫字樓地下2層,地上48層,單層建筑面積1820m2,標準層層高3.95m,由17根柱子與核心筒剪力墻共同作為結構的骨架,周邊為1.4~2.4m的懸挑板,外側總邊長170.5m。1~2層層高5.7m,3~6層層高5.1m,7層以上為標準層(其中16層、32層為避難層,層高5.1m)。全鋼整體爬升式腳手架(此文中簡稱為外爬架)在結構9層梁板施工完畢后,開始在結構外側安裝爬架,整個安裝過程均由塔吊配合吊裝完成,總體的布置圖如圖1。
根據(jù)結構條件周邊共設有40個機位(分為2組,一組20個機位),2.4m折疊架50個,2.4樓梯折疊架2個,2.4吊橋折疊架2個,2.0m折疊架5個,1.8m折疊架18個,4個陽角架,架體總高度18m,最大跨度4.8m,架體高度與最大跨度的乘積為86.4m2,均滿足規(guī)范要求。初步設計吊點與導座均附著與結構周邊的封口梁上,根據(jù)施工進度每施工一層外爬架提升一層(待梁板強度達到外爬架升降附著設計要求)。
(1)與傳統(tǒng)的型鋼懸挑防護架相比,外爬架的優(yōu)點就尤為顯著了:
①極大改善了作業(yè)環(huán)境:臨邊作業(yè)猶如室內(nèi)一般;
②消除了危險搭設作業(yè):腳手架的搭設拆除是建筑施工最危?險作業(yè)之一;
圖1
③有效減少高空墜落事故率:高空墜落事故在建筑施工安全事故中占有很大比例;
④實現(xiàn)了腳手架作業(yè)的機械化:高層建筑外腳手架的搭設、拆除是一項十分零散、繁雜、危險的人工作業(yè),是建筑施工安全事故的高發(fā)源頭,高層施工升降平臺的出現(xiàn),使上述零散、繁雜、危險的人工作業(yè)改由創(chuàng)新的機械裝備來替代,根本性實現(xiàn)了該項作業(yè)的施工機械化;
⑤升降運行和安全監(jiān)控實現(xiàn)智能化;
⑥有助于加快施工進度:不占用塔吊有利于提高其他工序工效;
⑦提升了工地形象;
⑧安全可靠、管理省心:安全檢查關注點少;操作人員少;材料進出少;計量丟失少;
⑨節(jié)能減排效果驚人:用升降平臺施工一棟樓節(jié)約的鋼材,其生產(chǎn)時產(chǎn)生的碳排量相當于300畝林地一年吸收的二氧化碳;且可以循環(huán)利用;
⑩非能動安全裝置突破性解決了升降腳手架防墜問題:
a.全自動機械式非能動安全裝置,世界領先安全技術;b.不墜落理念設計,本身有故障時,強制設備停止運行;c.結構緊湊、體積小,承載力大,性能可靠;
d.全封閉,適應惡劣環(huán)境,杜絕人為干涉因素;
e.故障率極低、壽命長。
(2)高層施工升降平臺主要技術參數(shù)。
表1
3.1問題
(1)密封:由于單層建筑面積較大,結構施工時按要求由施工縫分為東西兩端交叉流水作業(yè),爬架需要配合外側防護需要。
(2)裂縫:在第11層爬架提升過程當智能系統(tǒng)發(fā)出警報時爬架已提升到位,但5#、8#、15#、18#吊點位置出現(xiàn)了不同程度的裂縫。
圖2
圖3 15#機位邊梁外側裂縫
圖4 8#機位邊梁外側裂縫
(3)錯位:外爬架硬防護鋼底板按3.95層高設計,避難層層高5.1m,爬架經(jīng)過避難層時,各層臨邊防護不能滿足安全要求。
(1)密封:在外爬架設計時,讓廠家按照我們的施工縫要求將外爬架分為2組,每組在提升與使用過程中均為獨立單體,互不影響。這樣一來在分組的位置立面與踏步均有10cm的縫隙,我們在一組架體的邊緣采用款15cm斜角沖孔鋼板來達到兩組架體密封處的封閉性,并且在最底層的分組處張鋪安全網(wǎng),在每層結構邊緣搭設滿堂架的同時搭設邊緣防護欄桿,如圖5所示。
圖5
圖6
3.2針對上述問題我們的技術分析與解決措施
(2)裂縫:
分析原因:
①爬架的埋件安裝不水平,多數(shù)拉桿傾斜,上下埋件孔垂直度不夠,導致螺桿處混凝土呈局部受壓破壞;
②整個爬架吊點的固定件壓板面積過小,結構梁存在一定程度的漲模,所以吊點接觸的梁面更??;
③架體提升過程中不同步,操作人員工作監(jiān)督不到位。
解決措施:
①在預埋階段進行嚴格的水平度、垂直度校核;吊點安裝時,嚴格控制在允許偏差范圍之內(nèi);土建隊邊梁施工嚴格控制其平整度;
②吊點改為板上附著的形式,讓力傳遞到整個邊梁結構上;
③爬架提升前、提升后必須經(jīng)總包、監(jiān)理嚴格驗收,提升過程中工作人員必須全程監(jiān)督,技術員、安全員必須全部到場;
④在只有2個吊點起有效作用時(設計計算時只考慮2個吊點同時作用,為加強爬架附著能力正常情況附著3個吊點),對于已經(jīng)破壞了的梁采取加固措施,具體做法為:嚴格檢查后,將裂縫末端外擴100mm范圍內(nèi)的梁混凝土全部鑿除,鋼筋保留,清理干凈后再用高一標號的細石混凝土澆筑。
(3)錯位:保證附著3個吊點,頂部防護高度僅700mm,頂層滿堂架體外側均搭設單排防護架,每層均在模板施工時搭設防護欄桿,邊緣不行人、不堆載材料。
建議:在以后爬架設計時當應用于不同層高樓體時、在滿足相關規(guī)范要求情況下將爬架的高度與導軌的長度適度加大以保證經(jīng)過較高樓層時頂部的防護問題。
外爬架在整個工程的應用中,效果突出,尤其是在節(jié)約工期方面起到了相當大的作用,為配合萬達這樣高強度、高速度的施工提供了優(yōu)良防護保障,提升一層只需2h(包括檢查),且不占用塔吊,提升時盡可能考慮在中午各施工隊伍休息時間完成提升過程,大幅減少了外側防護對其他工序的影響;每層均采用鋼板硬防護,有效消除了高層施工墜物對下部施工的安全隱患;較之懸挑鋼管外架,外爬架一次組裝完畢后,不需要另行增加任何外架材料,沒有周轉材料損失,沒有高空懸空作業(yè);外觀清爽大方,2014年度施工現(xiàn)場市民開放日,在該項目舉行,其中參觀的重點之一就是外爬架,而且得到了眾多觀摩者的認可與贊賞,在2014年度廣西區(qū)質(zhì)量論壇、工地觀摩中都被列為新技術新工藝的重要內(nèi)容,為廣大建筑業(yè)的同仁們所青睞。
外爬架與傳統(tǒng)腳手架相比極大改善了施工作業(yè)環(huán)境,消除了危險搭設作業(yè),有效減少了高空墜落事故率,實現(xiàn)了腳手架作業(yè)的機械化智能化,真正由機械裝備替代了零散、繁雜、危險的人工作業(yè),加快了施工進度、提升了工地形象,真正做到了安全可靠、管理省心。
在全國范圍內(nèi),外爬架的應用已經(jīng)逐步開始推廣,尤其適用于超高層建筑類型,而且外爬架制作公司也在不斷地更新技術、進一步提高外爬架的性能,所以外爬架在以后的建筑施工中一定會得到更廣泛的應用。
TU731.2
A
1673-0038(2015)41-0210-03
2015-9-8
王國慶(1991-),男,助理工程師,大學本科,主要從事房屋建筑施工等工作。