調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)在超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用
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高成子，蘇亞鋒，劉金翠，曹建華
（中建鋼構(gòu)有限公司，四川成都 620564）
[摘要]隨著建筑工程的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程在超高層建筑中不斷增多，這對(duì)超高層鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的安全防護(hù)問題提出了更高要求。以某超高層鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的高空作業(yè)安全防護(hù)為研究對(duì)象，對(duì)超高層施工過程中鋼柱施工高空作業(yè)的防護(hù)措施進(jìn)行優(yōu)化，創(chuàng)新性地將可調(diào)節(jié)式的操作平臺(tái)應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)高空作業(yè)的安全防護(hù)中，提高了現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)的水平，確�，F(xiàn)場(chǎng)施工過程的安全目標(biāo)。
[關(guān)鍵詞]高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工；操作平臺(tái)；安全防護(hù)
[中圖分類號(hào)]TU758 [文章編號(hào)]1002-8498(2016)08-0051-04
0 引言
近年來，隨著建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展，以及我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市立體化的建設(shè)成為提高土地利用率的重要方法和途徑，超高層建筑在各大城市建設(shè)中不斷涌現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)建筑以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、能夠合理布置功能區(qū)間、施工工期短、回收利用價(jià)值高以及綜合造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于超高層建筑中。但是鋼結(jié)構(gòu)施工工期短、立體交叉作業(yè)多、吊裝重型構(gòu)件頻繁且施工人員在整個(gè)施工過程中全部處于高空作業(yè)狀態(tài)，事故發(fā)生概率風(fēng)險(xiǎn)大，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理提出了更高要求。
鋼結(jié)構(gòu)施工過程復(fù)雜，系統(tǒng)性要求高，鋼結(jié)構(gòu)工程施工安全管理所涉及內(nèi)容多、內(nèi)容繁雜，現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)難度大，如何改善現(xiàn)場(chǎng)施工過程中的安全防護(hù)措施，提高作業(yè)過程中的安全系數(shù)，保障施工過程中人員及設(shè)備的安全，是目前急需解決的重要問題。操作平臺(tái)作為鋼結(jié)構(gòu)施工過程中重要的一個(gè)防護(hù)設(shè)施，不僅給焊工創(chuàng)造了一個(gè)良好的作業(yè)環(huán)境，確保焊工的安全操作，同時(shí)給鋼柱對(duì)接安裝、校正、焊縫外觀處理、超聲波探傷等工序提供了安全的作業(yè)空間保障。但是目前大部分的操作平臺(tái)結(jié)構(gòu)固定需人工現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)，安全性能差、周轉(zhuǎn)效率差、重復(fù)利用率低，給現(xiàn)場(chǎng)施工過程的安全防護(hù)造成嚴(yán)重影響。調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)不僅從根本上解決了以上問題，而且推進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)措施標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。
1 工程概況
西安邁科商業(yè)中心位于西安高新中央商務(wù)區(qū)內(nèi)，在丈八二路和錦業(yè)路交匯處。本工程規(guī)劃凈用地面積約20 007m2，由2棟全鋼結(jié)構(gòu)塔樓及空中連橋和裙房組成，地下4層，地上塔樓結(jié)構(gòu)形式為鋼框架-中心支撐及腰桁架結(jié)構(gòu)體系，酒店裙房為混凝土框架一鋼支撐結(jié)構(gòu)體系，辦公塔樓地上45層，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)高度207. 25m，酒店塔樓地上34層，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)高度155. 35m。
塔樓施工過程中，不僅要進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊裝、高空安裝與焊接等工作，同時(shí)穿插壓型鋼板鋪設(shè)、混凝土澆筑等工序，立體交叉作業(yè)較多。如何保證施工過程中的高空作業(yè)安全是本工程的重中之重。加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)高空操作平臺(tái)安全防護(hù)，提高高空施工作業(yè)的安全性，確保鋼結(jié)構(gòu)施工過程安全，是本工程安全工作的重點(diǎn)之一。
2調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)應(yīng)用
2.1 工程安全防護(hù)難點(diǎn)分析
鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的鋼柱安裝、校正、焊接、超聲波探傷以及油漆涂刷等工序，都屬于危險(xiǎn)性較大的高處作業(yè)，存在較大的危險(xiǎn)性：①鋼柱安裝 事故類型：起重傷害、高處墜落、物體打擊；事故原因：無穩(wěn)固的作業(yè)空間、作業(yè)空間不足、無防墜落措施、防護(hù)措施不嚴(yán)密。②校正 事故類型：高處墜落、物體打擊、觸電、火災(zāi)；事故原因：無穩(wěn)固的作業(yè)空間、作業(yè)空間不足、無防火措施、無防墜落措施、防護(hù)措施不嚴(yán)密。③焊接 事故類型：高處墜落、物體打擊、觸電、火災(zāi)、中毒和窒息；事故原因：無穩(wěn)固的作業(yè)空間、作業(yè)空間不足、無防火措施、防護(hù)措施不嚴(yán)密、通風(fēng)不良。④超聲波探傷 事故類型：高處墜落、物體打擊；事故原因：無穩(wěn)固的作業(yè)空間、作業(yè)空間不足、無防墜落措施、防護(hù)措施不嚴(yán)密。⑤油漆 事故類型：高處墜落．物體打擊、火災(zāi)、中毒和窒息；事故原因：無穩(wěn)固的作業(yè)空間、作業(yè)空間不足、無防墜落措施、防護(hù)措施不嚴(yán)密、無防火措施、通風(fēng)不良。
鋼柱施工過程中涉及的安全隱患較多，如何能更好地做好施工過程中的防護(hù)措施，避免或減少施工過程中的事故發(fā)生，是鋼結(jié)構(gòu)施工過程中安全防護(hù)工作的關(guān)鍵。
本工程2棟塔樓，辦公樓外框柱為圓管柱共21根，核心筒為箱形柱共32根。酒店外框柱為箱形柱共20根，核心筒為箱形柱共28根，截面均由下至上逐漸變小，截面尺寸如表1～3所示。
由以上可以看出，2棟塔樓共計(jì)結(jié)構(gòu)柱101根，結(jié)構(gòu)尺寸共計(jì)28種，尺寸變化11次，結(jié)構(gòu)尺寸變化頻率和范圍大。這對(duì)操作平臺(tái)提出了更高要求，施工過程中不僅要滿足作業(yè)時(shí)安全防護(hù)的基本功能，還需要根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸變化進(jìn)行調(diào)整，確保平臺(tái)自身的穩(wěn)定性和空間的密閉性，施工過程中安全防護(hù)難度更大，傳統(tǒng)的操作平臺(tái)已不能滿足施工過程中安全防護(hù)的要求。對(duì)超高層施工過程中高空作業(yè)的防護(hù)措施進(jìn)行優(yōu)化，將調(diào)節(jié)式的操作平臺(tái)應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)高空作業(yè)的安全防護(hù)中，不僅從根本上解決了這個(gè)問題，而且可調(diào)節(jié)式的特點(diǎn)，提高了操作平臺(tái)對(duì)不同結(jié)構(gòu)尺寸的適應(yīng)性，標(biāo)準(zhǔn)化的模式增加了平臺(tái)的重復(fù)利用率。
2.2調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)
調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)主要由護(hù)欄和調(diào)節(jié)式底座2部分組成，形成一個(gè)穩(wěn)固的立方體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。
調(diào)節(jié)式底座是調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)的重要組成部分，調(diào)節(jié)式底座主要由角底板、直底板、調(diào)節(jié)滑板、 翻板組成，如圖2所示。
角底板底框使用角鋼焊接而成，上與花紋鋼板焊接而成�；y鋼板按角底板尺寸在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。角底板開有螺栓孔，用于與滑板連接，調(diào)節(jié)平臺(tái)底部寬度。
直角板底框使用角鋼焊接而成，上與花紋鋼板焊接而成。右直角板開有槽口與外翻蓋板連接，槽口兩邊分別焊有連接板，連接板上開有螺栓孔，用于和翻板連接；左直角板焊有銷軸連接耳板，使用螺栓作銷軸與翻板連接。直角板與滑板連接段開有螺栓孔，用于與滑板連接，調(diào)節(jié)平臺(tái)底部寬度，如圖3所示。
滑板底框使用角鋼焊接而成，上與花紋鋼板焊接。滑板兩側(cè)每隔100mm位置開螺栓孔，每排10個(gè)螺栓孔。翻板由外翻板和內(nèi)翻板組成。其中外翻板由角鋼焊接而成，上與花紋角鋼焊接而成。外翻板上開有4個(gè)螺栓孔，用于與內(nèi)翻板連接，調(diào)節(jié)平臺(tái)大小。內(nèi)翻板由角鋼焊接而成，上與花紋角鋼焊接而成。內(nèi)翻板每邊每隔100mm位置開螺栓孔，每排8個(gè)螺栓孔。內(nèi)翻板焊有銷軸連接耳板，使用螺栓作銷軸，如圖4所示。
護(hù)欄框架使用角鋼焊接而成，上與鋼網(wǎng)片或薄 鋼板焊接而成。護(hù)欄高度不得低于l 200mm，擋腳板使用薄鋼板制成，高200mm，貼紅白反光膜。
2.3應(yīng)用實(shí)例
本工程施工過程中，由于鋼柱截面尺寸變化大，變化次數(shù)多，使用傳統(tǒng)的操作平臺(tái)不僅不能滿足尺寸不斷變化的需要，給施工過程中的安裝、校正、焊接及焊縫外觀處理等工序造成了較大的影響，同時(shí)搭設(shè)時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，危險(xiǎn)性大，重復(fù)利用率低，周轉(zhuǎn)率差等也增加了安全防護(hù)的成本。結(jié)合本工程自身特點(diǎn)和實(shí)際需要，本工程在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中采用調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)。
調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)適用于現(xiàn)場(chǎng)安裝的圓管柱和矩形柱，并且可以隨柱截面的收縮進(jìn)行改變。平臺(tái)方便作業(yè)人員高空作業(yè)，有效保障作業(yè)人員高空安裝、校正、焊接等作業(yè)安全，同時(shí)解決了高空施工中搭設(shè)腳手架操作平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)，安全系數(shù)高，搭設(shè)流程簡(jiǎn)單，可根據(jù)柱子的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行調(diào)整，如圖5所示。
現(xiàn)場(chǎng)施工過程中操作平臺(tái)由施工人員在現(xiàn)場(chǎng)制作區(qū)域拼裝完成后整體吊裝就位，并經(jīng)項(xiàng)目部組織相關(guān)部門進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可投入使用，并懸掛驗(yàn)收合格牌和企業(yè)CI標(biāo)志。同時(shí)項(xiàng)目部組織相關(guān)部門定期對(duì)操作平臺(tái)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行維修或報(bào)廢。使用過程中嚴(yán)禁倚靠平臺(tái)護(hù)欄，避免外力沖擊。操作平臺(tái)應(yīng)在本節(jié)點(diǎn)所有鋼結(jié)構(gòu)施工工序完成后由安防人員進(jìn)行拆除。使用過程中根據(jù)鋼柱結(jié)構(gòu)尺寸變化及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保使用過程中平臺(tái)與鋼柱柱身之間的距離滿足要求，避免操作平臺(tái)與柱身兩者之間的空隙距離較大，致使操作平臺(tái)失穩(wěn)，且不能形成封閉空間，造成高空墜物傷害。
2.4應(yīng)用效果
本工程在施工過程中，應(yīng)用調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)為安裝、校正、焊接、檢測(cè)以及油漆等工序提供了一個(gè)良好的操作環(huán)境，而且避免了在施工過程中人員懸空作業(yè)，提高了施工過程中人員的安全性。
本工程2棟塔樓，酒店分節(jié)數(shù)量為20節(jié)，辦公樓分節(jié)數(shù)量23節(jié)，如若采用人工搭設(shè)的腳手架平臺(tái)，每節(jié)柱需要3人，0. 5d搭設(shè)完成，每人每天人工費(fèi)200元計(jì)算，共需花費(fèi)623 400元。若采用調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)實(shí)際制作費(fèi)用3 500元，每個(gè)平臺(tái)每次調(diào)節(jié)需要2人，0. 3d完成，實(shí)際使用過程中酒店調(diào)節(jié)3次，辦公樓調(diào)節(jié)5次，共計(jì)花費(fèi)為410 780元，由此計(jì)算可調(diào)式操作平臺(tái)的直接經(jīng)濟(jì)效益為212 620元。
由此可見，使用可調(diào)式操作平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)效益非�？捎^。與傳統(tǒng)的腳手架平臺(tái)相比，不僅縮短了搭設(shè)時(shí)間，而且提高了搭設(shè)過程中的安全性和可操作性。同時(shí)操作平臺(tái)隨鋼柱的截面縮小而縮小，有效防止在施工過程中工器具和物體的高處墜落，造成物體打擊事故；焊接過程中在操作平臺(tái)底座鋪設(shè)防火棉，能有效防止焊接火花的飛濺，造成火災(zāi)事故；有風(fēng)天氣可以在護(hù)欄四周掛設(shè)防風(fēng)布、搭設(shè)防風(fēng)棚，在確保安全操作的同時(shí)，確保了現(xiàn)場(chǎng)焊接的質(zhì)量，在實(shí)際的工程應(yīng)用中得到良好的防護(hù)效果。
3結(jié)語
超高層鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)交叉作業(yè)多、臨邊作業(yè)多、高空作業(yè)多、動(dòng)火作業(yè)多，同時(shí)需要使用到大型起重機(jī)械，現(xiàn)場(chǎng)安全管理情況復(fù)雜多變，安全管理任務(wù)重，現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)難度大。如何提高現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)的有效性和可靠性，確保人員在施工過程中的安全，是安全防護(hù)措施研究的重點(diǎn)。
調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)不僅解決了鋼柱在安裝過程中的安全防護(hù)問題，同時(shí)操作平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的部件，使得安全防護(hù)設(shè)施工廠化制作成為可能，推進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)施工安全防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，使得現(xiàn)場(chǎng)施工過程中安全防護(hù)水平提高，并且與人工搭設(shè)平臺(tái)相比節(jié)省了時(shí)間，提高了搭設(shè)過程中的安全性，提高了施工效率，從而為構(gòu)建良好的鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安全施工環(huán)境提供保障，切實(shí)提高了施工作業(yè)安全防護(hù)的實(shí)際效果，達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)施工過程安全的目標(biāo)。
