關于升降式高空作業(yè)平臺施工技術在高大空間機電安裝工程中應用的探索
作者：張毅
對于高大空間施工，特別是鋼屋蓋下的機電安裝工程，目前國內基本摒棄了傳統(tǒng)滿堂架施工方法，而是采用移動式高空操作平臺技術、風管超長拼裝整體高空吊裝技術等用于給排水及通風工程施工。相關技術施工人員的操作平臺或為腳手架、或為升降車，均以地面（或樓面）為著力點；操作平臺高度有限，或操作空間狹小，操作人員和材料不能使用統(tǒng)一的平臺來施工，無法滿足高大空間大面積風管的施工要求。
在高大空間鋼結構及裝飾工程施工中，懸掛式操作平臺施工技術已較為成熟。該技術特別適用于工作面大、場地開闊、工期緊的施工項目，與滿堂式腳手架相比，不占用樓地面，可以交叉施工，降低施工措施成本，縮短工期，如：
(1)扣件式懸掛腳手架。使用扣件式腳手架在鋼結構桁架上搭設懸掛式腳手架，用于鋼結構防腐施工。
(2)桁架式懸掛平臺。該平臺為型鋼焊接桁架式平臺，使用汽車吊懸掛吊點，長鏈起重葫蘆提升至指定標高，搭設落地腳手架供操作人員上下。
(3)懸掛式移動操作平臺。該操作平臺通過索鏈及手拉葫蘆懸掛在屋架上部鋼梁上，操作人員站在上面操作，結合屋蓋的弧面在平臺下降過程中，同時實現(xiàn)平臺的平行移動。
(4)電動升降的鋼結構吊頂施工平臺。該平臺綜合了懸掛式操作平臺與溜索式施工掛籃的優(yōu)點，利用建筑吊籃提升機作為提升系統(tǒng)的組合式鋼 結構施工平臺，單臺面積可達20m2。
3施工工藝確定
懸掛式操作平臺施工技術在鋼結 構工程及裝飾工程中已得到了成熟應用。該項目根據工藝、工期、安全操作等要求，參考國內高大空間施工經驗，將裝飾吊頂工程施工應用較成熟的懸掛式操作平臺施工技術整合后引入機電安裝工程高大空間施工中，綜合定型懸掛腳手架、扣件式倒掛腳手架及電動升降裝置等技術，形成“升降式高空作業(yè)平臺”施工技術，即以型鋼焊接平臺作為平臺單元，桁架上弦桿或檁條上架設的扁擔梁為受力點，電動葫蘆提升，手動葫蘆加固，升降車運送人員，從而滿足材料運輸及工人操作平 臺的需要。另外，通過平臺本身及配合鋼木平臺板、倒掛腳手架，實現(xiàn)對平臺的縱、橫向及局部拓展，滿足高大空間通風與空調安裝工程的需要。
該項施工技術代替了傳統(tǒng)滿堂架，在保證安全性的前提下，有效提高施工進度，降低施工成本，有著廣泛的參考價值及應用推廣價值。下面就“升降式高空作業(yè)平臺”施工技術進行具體的介紹。
4工藝設計與關鍵技術
4.1升降式高空作業(yè)平臺設計
根據施工要求需要，升降式高空作業(yè)平臺主要實現(xiàn)以下功能：
(1)平臺主要作為材料運輸及人員作業(yè)使用，可帶800kg材料隨平臺提升至安裝高度，正常施工過程中，單位面積荷載：100kg/m2。
(2)平臺提升過程中不載人，吊點加固及拆除過程中限載2人，使用過程中限載8人。
(3)每組平臺可根據需要作垂直升降，平臺應有相關構件便于縱、橫向及局部拓展。
4.1.1鋼平臺設計
(1)鋼平臺單元尺寸的確定
本工程中風管最大寬度為2.5m，為保證風管放置于平臺上人員可以通行，平臺寬度確定為4.0m；桁架間凈距13.5m，為保證平臺垂直升降，平臺長度確定為12.0m。因此，鋼平臺單元尺寸確定為12.0mx4.0m（見圖1）。
(2)鋼平臺結構設計
平臺底座由型鋼焊接制成，縱向外框采用HN250×125H型鋼，內部每隔750mm設置L64×4角鋼；橫向采用12#槽鋼，間隔1800mm;底座上鋪5mm厚鋼板網，搭接長度不小于60—90mm；底座底部設置安全網．防止施工過程中小零件墜落。
平臺設置1.2m高護欄，護欄采用30 x2方鋼，立桿間隔為1.5m，橫桿兩道，底部設180×2扁鋼踢腳板，整個護欄設置鋼絲網。
平臺兩側分布兩排吊耳，兩排吊耳間距3．0m，與檁條間距一致，每排5個，共計10個吊耳。吊耳使用鋼板焊接于底座H型鋼上，焊接完成后經過無損檢測確保牢靠。
(3)驗算復核
平臺經過詳細的驗算復核，確保具有足夠的自身穩(wěn)定性，防止在升降 及施工過程中發(fā)生折彎、扭曲。
4.1.2升降與固定系統(tǒng)
鋼平臺懸掛采用吊帶兜掛固定在扁擔梁或主桁架上弦桿上（見圖2），
扁擔梁橫跨三根檁條，由檁條分擔受力，吊點設置于扁擔梁中心，下端通過專用鏈條與平臺吊點聯(lián)接（見圖3），
要點如下：
(1)扁擔梁設置采用HN150×75x5x7的型鋼：
(2)平臺使用3t的吊帶：
(3)扁擔與主檁條之間及扁擔與吊帶之間接觸處使用3mm的橡皮墊。升降式高空作業(yè)平臺提升采用4個電動葫蘆遙控同步控制和單點調整，要點如下：
(1)高差控制采用鋼卷尺監(jiān)測，橫向控制值20cm，縱向控制值50cm;
(2)鋼平臺提升速度控制在5.3m/min以內。 電動倒鏈采用環(huán)鏈式電動葫蘆，如下安全裝置配置（見圖4）。
(1)電機剎車。采用“電磁剎車”是獨一無二的剎車設計，其特點在于即使在滿載狀態(tài)下電源關閉的同時，剎車也立即發(fā)生作用；
(2)緊急停止開關。當按鈕按下時設備的電源將被切斷，而且按鈕將自動鎖定；
(3)極限開關。上下極限開關可在提升、下降超限時自動斷電，防止鏈條超出，確保安全。
平臺提升到位后，為保證施工的安全性能，增加6個2t手動葫蘆吊點，并將葫蘆鎖死避免機械受力，保證施工過程中飛船的穩(wěn)定性。
平臺的提升工況及施工工況均應經過詳細的驗算復核，包括提升工況及施工工況下檁條、葫蘆、吊裝索具、手動葫蘆、電動葫蘆等，確保足夠的安全系數(shù)，保證施工安全。
4,2升降式高空作業(yè)平臺拓展
機電安裝工程不同于裝飾工程的大面積無死角施工，而是根據機電管線布置呈點、線狀分布。因此，升降式高空作業(yè)平臺使用于機電安裝工程后應配合其它措施考慮平臺的拓展，在滿足施工需要及施工安全的同時有效降低施工成本，加快施工工期。
4.2.1縱向拓展一平臺搭接
對于機電管線的線型區(qū)域，使用2個或2個以上平臺縱向布置分別提升，就位固定后對連接處綁扎牢靠，拆除連接處護欄，組成長平臺（見圖5），
4.2.2橫向拓展一配合鋼木平臺板
對于機電管線較密集的區(qū)域，為減小平臺本身自重，使用鋼木平臺板配合平臺進行橫向拓展。在本工程中，使用兩個平臺間距4m布置，提升到位并加固后鋪設鋼木平臺板組成12m x12m組合平臺（見圖6）。
平臺內側12m邊長上，設置鋼管（
4 8*3.5，見圖7、8），每3m設置一根鋼管，用十字扣件連接，起固定和控制平臺間距作用，然后鋪設鋼木平臺板。
鋼木平臺板與支座鋼管連接采用J型連接件加螺帽固定。
4.2.3局部拓展一配合倒掛腳手架
對于機電管線的末端，突出平臺的部分或受鋼桁架影響無法使用平臺的區(qū)域，配合倒掛腳手架（見圖9），從鋼結構桁架及檁條處生根，搭設于平臺旁邊，滿足機電施工需要，搭設要點如下：
(¨倒掛腳手架荷載100kg/m2。
(2)利用鋼屋架及檁條為吊接點設鋼管雙橫桿，橫桿與鋼樑間用4—6mm橡皮保護，以防碰壞鋼架及油漆。
(3)架體縱向兩邊需每4.5m設置剪刀撐（夾角450~ 600），橫向操作層需設水平剪刀撐。
(4)架體操作層四周設置生命索，同時架體操作層四周設二道扶手及密目網、檔腳板。
(5)為保證倒掛腳手架的安全性，在平臺底部立柱與下橫桿連接處縱向每4.5m處用1.2噸帶增設11mm鋼絲繩與上部屋架支撐點連接，用緊線鉗拉緊，形成兜保險。
5方案實施與安全保證措施
升降式高空作業(yè)平臺在國家會展中心項目C1區(qū)二層展廳上空鋼屋蓋下的通風與空調工程中得到了成功應用，保證了施工安全、施工質量及施工工期的要求。
5.1升降式高空作業(yè)平臺的布置
升降式高空作業(yè)平臺布置根據展廳防排煙風管、空調風管走向而定，既有垂直于桁架方向又有平行于桁架方向（見圖10）。布置要點如下：
(1)垂直于桁架方向的防排煙風管直管采用12m x4m平臺。
(2)防火分區(qū)交界處防排煙風管平行于桁架，縱向拓展組成長平臺。
(3)防火分區(qū)交界處空調送風岡管支管密集，橫向拓展形成12mx12m平臺。
(4)桁架內風管接頭處及桁架間防排煙風管風口處，采用鋼管懸掛腳手架配合作業(yè)平臺進行局部拓展。
5.2安全保證措施
5.2.1通用安全保證措施
(1)進入施工現(xiàn)場的工作人員，必須進行安全技術交底和安全技術教育，受交底人員必須全部簽字、并做好書面記錄。
(2)平臺升降及使用必須制定操作規(guī)程，建立安全操作制度，并在醒目處掛牌警示。
(3)在平臺作業(yè)投影地面區(qū)域設置警戒線，設置專門安全人員監(jiān)護，嚴禁無關人員進入施工區(qū)域。
(4)風力大于6級及雨雪天氣停止作業(yè)。
5.2.2平臺制作安全保證措施
(1)平臺制作完成后，對法蘭接點和吊耳焊縫進行磁粉探傷檢查，檢查合格后方可出廠。
(2)平臺現(xiàn)場拼裝完成，經專業(yè)單位檢測合格后掛牌投入使用。掛牌內需包括驗收合格牌、使用要求及使用規(guī)程。
5.2.3平臺升降安全保證措施
(1)平臺提升前屋架鋼結構必須全面驗收合格，并做好相關鋼結構移交手續(xù)。
(2)升降過程必須統(tǒng)一指揮信號，確保信號傳遞準確，渠道暢通。
(3)平臺提升時，同一個平臺的電動葫蘆由同一只電箱引出。
(4)平臺提升及下降過程中嚴禁任何操作人員隨平臺上下，平臺上人采用升降車。
(5)平臺升降到位后，在平臺兩端與主桁架腹桿設置固定索，用鋼絲繩緊繩器緊固，以防平臺晃動。
5.2.4倒掛腳手架使用安全保證措施
(1)腳手架的檢查、維修保養(yǎng)必須由搭設方施工員及操作人員負責，項目安全員必須每日檢查監(jiān)督。
(2)定期觀察立桿的垂直度，仔細觀察各桿件的綁扎件，連接件是否松脫爆裂，桿件牢靠與否，是否有移位情況。及時維修鋪設竹笆、安全網及綁扎點，防止人、物從空洞中墜落。
(3)及時清理聚積在腳手架操作層上的堆積物。
(4)不得損壞腳手架，嚴禁拆除縱、橫向的水平桿，堆物不得超過設計荷載。
5.2.5倒掛腳手架拆除安全保證措施
(1)拆除人員進入崗位后，先進行檢查，加固松動部位，清除步層內留的材料、物件及垃圾塊。所有清理物應安全輸送至地面，嚴禁高處拋擲。
(2)拆除時必須有施工員進行安全技術交底，嚴格按拆除方案進行，設警戒區(qū)域，張掛醒目的警戒標志，警戒區(qū)域內嚴禁非操作人員通行。
(3)拆除人員必須戴好安全帶，扣好保險鉤。拆除人員必須四人配合，上面二人立足點在鋼屋架檁條上，下面二人立足點在鋼屋架內下端橫梁上。
(4)所有高處作業(yè)人員，應嚴格按高處作業(yè)安全技術規(guī)范(JGJ80-91)的規(guī)定執(zhí)行并遵守安全紀律。
(5)嚴格按搭設的反程序進行拆除，即密目網->竹笆->防護欄桿->擱柵->斜拉桿->大橫桿->小橫桿立桿->鋼屋架上部橫桿。
(6)不允許立面拆除或上下二步同時拆除，認真做到一步一清、一桿一清，所有斜拉桿、隔離措施、登高措施必須隨腳手架步層拆除同步進行下降，不準先行拆除。
(7)所有桿件與扣件在拆除時應分離，不允許桿件附著扣件輸送，或兩桿同時拆下輸送地面。立桿、斜拉的接長桿件拆除應二人以上配合進行，不宜單獨作業(yè)，否則易引起事故。
(8)腳手架拆除應從吊架外部向里拆除（一步一清），拆下的材料從架體外端傳遞至作業(yè)平臺，堆放整齊。
5.2.6平臺使用安全保證措施
(1)開降式高空操作平臺在搭設完成后、使用前，由項目部組織專業(yè)工程師、質檢員、安全員進行驗收，按升降式高空操作平臺荷載100kg/m2的要求，進行75%、100%及120%的系數(shù)進行沙袋堆載試驗，確認合格后，方可進行驗收。
(2)操作平臺上允許荷載值：平臺控制在100kg/m2，沿縱向線荷載不超過400kg/m;集中荷載不超過400kg，且兩點間距不得小于4m；可拆卸鋁合金板平臺控制在100kg/m2（即每塊板長4m、寬0.6m、荷載不得超過240kg/塊，單一集中荷載位于跨中，不得超過120kg）。安排專人嚴格控制操作平臺的荷載，出現(xiàn)超載現(xiàn)象不得允許吊裝。
(3)為確保平臺使用安全，列出機電安裝需上平臺的材料清單，標明管件尺寸、重量等。
(4)施工人員通過直臂車進入平臺，直臂車升到與平臺同一高度后，施工人員第一時間將生命繩生根，再從直臂車上登錄平臺。
(5)在每個施工平臺上放置四個干粉滅火器，減少火災的發(fā)生。移動式升降平臺及倒掛腳手架上施工嚴禁動火。平臺作業(yè)區(qū)域物品堆放整齊；易燃品設置專門存放區(qū)域。
(6)所有高空操作人員作業(yè)時安全帶必須種根，行走時安全帶必須種根在生命繩上，生命繩采用M10鋼絲繩．設置在鋼結構管桁架及檁條上。
(7)高空施工嚴禁向下拋擲物體，施工人員必須攜帶工具袋，將施工小工具放入工具袋內，平臺下方設置防護網。
(8)吊裝、拼裝區(qū)域設置警戒線，嚴禁非作業(yè)人員進入。
(9)各作業(yè)施工區(qū)域必須設置安全監(jiān)控人員，隨時檢查吊點、吊具、平臺、平臺板是否處于正常使用狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)情況及時匯報、處理解決。
6摘要：本文根據某鋼屋蓋下高大空間通風空調安裝工程的實際情況，設計并使用了高大空間升降式高空操作平臺施工技術。此項技術為施工人員提供了操作平臺，提高了工程進度，降低了施工成本，為類似工程的施工提供一定的參考。
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