李志強 廖萬林
中鐵建工集團有限公司廣州分公司 廣東 廣州 511400
大型鐵路站房、飛機航站樓、體育館場館等含網(wǎng)架屋面系統(tǒng)大多裝配大跨度屋面檐口板,其呈塊狀,單塊面積大,造型復(fù)雜,處于屋面系統(tǒng)邊緣,離地面非常高。傳統(tǒng)安裝方法為從地面搭設(shè)滿堂式腳手架至屋面檐口下方,形成高空操作平臺后再進行安裝。然而此方法成本高昂,耗時長,速度緩慢。以湛江西站高鐵站房檐口施工為例,對傳統(tǒng)施工方法進行了改進,敘述了施工技術(shù)總體思路、技術(shù)方案、技術(shù)內(nèi)容、關(guān)鍵施工技術(shù)特點和實施效果[1-5]。
湛江西站高鐵站,為線側(cè)平式站房,如圖1所示。車場規(guī)模3臺7線,最高聚集人數(shù)為6 000人。站房總面積25 000 m2,地上主體3層,主體為鋼混結(jié)構(gòu),屋蓋為網(wǎng)架結(jié)構(gòu),檐口主結(jié)構(gòu)均為懸挑構(gòu)件,鋁單板裝飾。屋面檐口鋁板面積約7 600 m2,檐口最高點24.7 m,最低點19.2 m。正立面檐口總長為156.3 m,檐口外挑較大,寬度5.9 m,檐口鋁單板上與金屬屋面連接,下與玻璃幕墻對縫相連。檐口鋁單板縱向長度2.8~6.5 m,采用厚3 mm氟碳噴涂鋁單板整塊無縫拼裝。檐口鋁單板上下口標(biāo)高變化起伏,整體呈曲線狀,且存在雙曲懸挑部分,施工難度較大。
圖1 湛江西站實景
1)采用自制吊籃平臺和鋼絲繩滑索系統(tǒng)進行檐口鋁板施工,提高屋面檐口鋁板的施工工效。
2)不需要滿堂腳手架或大量登高車,節(jié)約大量腳手架平臺材料,人工費、材料費減少,降低了施工成本。
3)作業(yè)人員施工難度降低,保證了施工質(zhì)量,并能滿足屋面檐口在造型上的設(shè)計要求。
安裝檐口板前,在屋面檐口網(wǎng)架下弦桿處安裝鋼絲繩滑索系統(tǒng)。同時,吊籃平臺于地面處組裝并檢驗,通過電動卷揚機將吊籃提升至靠近屋面檐口的位置,然后將吊籃緊扣在鋼絲繩滑索上,最終形成檐口部位的空中作業(yè)平臺?;⌒翁庨芸诤推矫嫣庨芸诟髟O(shè)置1組吊籃平臺,2組平臺相互錯開,獨立運行。
安裝檐口板時,安裝完一處檐口板后,通過吊籃平臺上自帶的電動卷揚機,滑移至相鄰部位,安裝下一塊檐口板。采用自制吊籃平臺和鋼絲繩滑索系統(tǒng)的方式,可免去大量腳手架平臺的搭設(shè)或者高空車的使用,節(jié)約成本,提高工效(圖2、圖3)。
圖2 吊籃平臺及滑索系統(tǒng)剖面
吊籃平臺制作安裝及滑索系統(tǒng)安裝→吊籃平臺提升與轉(zhuǎn)換連接→檐口鋁板安裝及注膠→吊籃平臺滑移及相鄰檐口鋁板安裝(拆解手拉葫蘆→吊籃平臺滑移→恢復(fù)拆解手拉葫蘆和鋁板安裝作業(yè)→依次循環(huán)滑移和安裝作業(yè))→吊籃平臺拆卸降落
4.2.1 吊籃平臺制作安裝
吊籃平臺采用長6 m、直徑25 mm、壁厚2 mm、材質(zhì)為Q345的圓鋼管焊接成網(wǎng)架樣式。平臺長6 m、寬0.8 m、高0.75 m,平臺底部間距0.5 m焊接φ25 mm圓管橫撐,側(cè)面配焊φ25 mm的圓管立桿和斜撐。平臺底部采用厚0.6 mm的壓型鋼板作底面,底部四周用高150 mm、厚0.6 mm的彩鋼板作踢腳板。平臺總質(zhì)量120 kg,限載4人或者限載600 kg,可供2人同時操作(圖4)。
圖4 吊籃平臺立面
吊籃平臺一側(cè)配備電動卷揚機,用以提供吊籃平臺橫向滑移的動力。此外,吊籃平臺的吊環(huán)處配備栓環(huán),用以吊籃平臺與鋼絲繩滑索系統(tǒng)的連接(圖5)。
4.2.2 滑索系統(tǒng)安裝
采用2根φ16 mm的鋼絲繩充當(dāng)平臺滑索,另外采用1根φ16 mm的鋼絲繩充當(dāng)安全繩。安全繩和滑索鋼絲繩兩個端頭分別纏繞緊固在兩端頭的網(wǎng)架桿上,兩端頭安裝緊固拉力器,緊固滑索鋼絲繩和安全繩,為滑索系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)目囍睆埩Γ⒖刂茡隙??;麂摻z繩和安全繩長度按照作業(yè)段設(shè)置,一般以50 m為宜(圖6)。
圖5 吊籃平臺
圖6 滑索系統(tǒng)
鋼絲繩滑索與固定在檐口網(wǎng)架球節(jié)點上的手動葫蘆裝置連接。手動葫蘆裝置與網(wǎng)架球節(jié)點緊固纏繞部位墊膠皮墊,達到保護網(wǎng)架涂層的作用。手動葫蘆收緊鋼絲繩滑索時不宜太緊,避免鋼絲繩受到過大的張力(圖7)。
圖7 手拉葫蘆裝置連接示意
4.2.3 吊籃平臺提升與轉(zhuǎn)換連接
每臺吊籃平臺采用2臺1 t的卷揚機和2對轉(zhuǎn)換滑輪組提升吊籃平臺至屋面檐口下方。卷揚機通過化學(xué)螺栓固定在混凝土地面上,轉(zhuǎn)換滑輪固定在鋼結(jié)構(gòu)球節(jié)點上(圖8)。
圖8 滑輪組與網(wǎng)架節(jié)點連接示意
吊籃平臺提升至屋面檐口下方時,通過栓環(huán)與鋼絲繩滑索系統(tǒng)轉(zhuǎn)換連接。吊籃平臺與鋼絲繩滑索系統(tǒng)連接后,空載調(diào)試運行,運行無故障和安全穩(wěn)定后,作業(yè)人員方可進入吊籃平臺中(圖9)。
圖9 吊籃平臺與轉(zhuǎn)換連接示意
4.2.4 檐口鋁板安裝及注膠
檐口鋁板材料通過吊籃平臺一并運輸至檐口下方,作業(yè)人員通過操作梯從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中進入吊籃平臺上,并于吊籃平臺中安裝鋁板。超大塊和異形鋁板材料通過登高車輔助運輸至吊籃平臺鄰近處,便于作業(yè)人員拾取和安裝。檐口鋁板安裝過程中,需按照鋁板安裝工藝順序依次施工,安裝時隨時檢查檐口接縫直線的平整度和弧形曲線的平滑度。此外,安裝完鋁板后,一并完成注膠工序。注膠過程中需保證膠縫密實、注膠厚度一致,防止返工。
4.2.5 吊籃平臺滑移及相鄰檐口鋁板安裝
安裝完一處檐口板,作業(yè)人員可啟動吊籃平臺上的電動卷揚機向相鄰處滑移,并安裝檐口鋁板。其流程主要如下:拆解手拉葫蘆→電動卷揚機啟動及滑移→恢復(fù)拆解手拉葫蘆→吊籃平臺固定→鋁板安裝作業(yè)→依次循環(huán)。
1)拆解手拉葫蘆。在吊籃平臺滑移過程中,滑移至相鄰手拉葫蘆吊掛裝置處時暫停,此時啟動吊籃平臺處的手動葫蘆吊掛裝置,向下降低吊掛裝置,使得此處吊掛裝置容易拆解,接著拆除中間的吊掛裝置(即手動葫蘆與鋼環(huán)脫鉤即可)。拆除手拉葫蘆吊掛裝置后鋼絲繩勢必會下?lián)希魄?,相鄰兩端的手動葫蘆將鋼絲繩往上提,調(diào)節(jié)控制鋼絲繩下?lián)暇嚯x(圖10)。
2)電動卷揚機啟動及滑移。啟動電動卷揚機,吊籃平臺再接著滑移?;浦料噜忎X板安裝部位停止。在滑移時,需緩慢、勻速。根據(jù)吊籃平臺里的載重情況,作業(yè)人員可通過操作梯進入網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中,減輕吊籃平臺載重(圖11)。
圖10 相鄰處手動葫蘆吊掛裝置拆除
圖11 滑移狀態(tài)
3)恢復(fù)拆解手拉葫蘆和鋁板安裝作業(yè)。接著恢復(fù)安裝剛拆除的手拉葫蘆吊掛裝置,此時,吊籃平臺完成滑移,固定吊籃平臺后可開始安裝屋面檐口板(圖12)。
4)依次循環(huán)滑移和安裝作業(yè)。順著吊籃平臺滑移,依次循環(huán)拆解、恢復(fù)和固定吊籃平臺,即可依次安裝檐口鋁板。當(dāng)?shù)趸@平臺滑移到距離吊籃卷揚機繩索盡頭3 m的位置,不得再進行滑移,此安裝作業(yè)段完成,作業(yè)人員需從平臺內(nèi)全部移動到網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中,之后將平臺降至地面。下一作業(yè)階段開始,提升吊籃平臺至下一安裝工作面,吊籃連接轉(zhuǎn)換、安裝鋁板、滑移,依此循環(huán)(圖13)。
4.2.6 吊籃平臺拆卸降落
圖12 恢復(fù)拆除處手動葫蘆吊掛裝置
圖13 循環(huán)滑移
同樣采用2臺1 t的卷揚機和2對轉(zhuǎn)換滑輪組拆卸降落吊籃平臺。平臺拆卸過程與安裝過程正好相反,先裝的后拆,后裝的先拆。平臺拆卸的主要流程是:降落平臺→鋼絲繩完全松弛卸載→拆卸鋼絲繩滑索系統(tǒng)→拆卸平臺其他配件→材料清理。吊籃平臺拆卸降落前,作業(yè)人員需通過操作梯從平臺內(nèi)全部移動到網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中,拆卸降落時禁止人員乘坐吊籃平臺下降(圖14)。
圖14 吊籃平臺拆卸降落示意
針對傳統(tǒng)腳手架平臺搭設(shè)成本高、施工效率低、安全風(fēng)險較高及登高車受場地狀況限制、費用高等難題,本文采用橫向滑移籃技術(shù)對高鐵湛江西站站房屋面檐口鋁板進行安裝,高效經(jīng)濟、安全可靠,確保了工程質(zhì)量和工期要求,創(chuàng)造了良好的社會和經(jīng)濟效益,可為類似的高空檐口鋁板安裝提供參考。
湛江西站高鐵站房,其檐口鋁板面積大、線性長、高度高。應(yīng)用本技術(shù)順利完成了弧形曲面大檐口鋁板的安裝作業(yè),節(jié)約施工成本25%,節(jié)約工期30%,施工效率高,應(yīng)用效果良好,為今后類似工程的檐口鋁單板施工積累貴經(jīng)驗,具有一定的參考價值和指導(dǎo)作用。