高空通廊施工鋼平臺安裝技術(shù)

中建二局第三建筑工程有限公司 唐山 100070

1 概述

本工程為群體高層住宅樓，建筑總面積為20 萬m2，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。其中有7 棟樓在18層處以上設(shè)置了消防通廊，且通廊長寬及結(jié)構(gòu)型式均完全相同。這7 棟樓分別是1～5#樓、8#、9#樓。本文主要以1#樓為例對高空混凝土通廊操作模架支設(shè)施工進(jìn)行闡述。

1.1 住宅樓工程概況

1#樓住宅樓工程建筑面積14 257.30 m2，地下2層，地上25+1層，首層層高4 m，2層層高3.4 m，3層以上為標(biāo)準(zhǔn)層，其層高2.8 m，建筑總高度79.4 m，通廊位置18～25層（圖1），18層通廊板頂標(biāo)高50.8 m。混凝土通廊長5 400 mm、寬1 550 mm、梁截面250 mm×250 mm、板厚120 mm。

1.2 施工方案的選擇

由于該通廊距地面50 m范圍內(nèi)無任何混凝土構(gòu)件，如采用落地腳手架作為18層通廊梁板支撐體系，其材料費(fèi)用及人工消耗巨大。依據(jù)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2009年6月2日下發(fā)的建質(zhì)[2009]87號《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》的通知規(guī)定，該落地腳手架支撐方案將屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程范圍。

經(jīng)過多方面對比方案，為了降低費(fèi)用且保證懸空通廊梁板模板支設(shè)、混凝土澆注的施工及安全，決定在17層對應(yīng)通廊頂板梁處設(shè)置一座鋼操作平臺，作為18層混凝土通廊支撐體系。

圖1 北立面通廓示意

2 鋼制操作平臺施工方案

在17層處設(shè)置的鋼制操作平臺，主要作為18層混凝土通廊支撐體系。該操作平臺待18層以上通廊結(jié)構(gòu)連續(xù)完成3層以上后，再利用塔吊進(jìn)行拆除。

根據(jù)計算[1]，鋼結(jié)構(gòu)主體鋼材采用Q235B。鋼平臺的主要材料：鋼梁為HM300 mm×200 mm×8 mm×12 mm，長度為5 300 mm，共計2 根（圖2）。在GL-1處由于轉(zhuǎn)角柱的影響，在牛腿一處需要預(yù)埋3 個螺栓桿，其它6 個螺栓為預(yù)留孔；在GL-2處的牛腿二處，均為預(yù)留螺栓孔。每個牛腿處9 個螺栓。其中GL-2兩端牛腿的剪力墻處加設(shè)加強(qiáng)筋6根Φ12 mm鋼筋。次梁為14#工字鋼，長度1 300 mm，共計7 根，次梁間距700 mm、900 mm。

主梁與鋼牛腿采用Φ25 mm圓鋼抱箍與鋼牛腿連接。同時防止鋼梁在牛腿上側(cè)移，每端頭設(shè)2 個螺栓。主次梁連接均為焊接剛性連接。主次梁上面滿鋪設(shè)跳板，并用鋼筋和8#鐵絲綁牢。在鋼平臺的正下方張掛大眼安全網(wǎng)。安全網(wǎng)用網(wǎng)繩與外架體、鋼梁等結(jié)構(gòu)綁牢，綁扎后的安全網(wǎng)略呈松弛狀態(tài)。腳手架立桿套在與次梁焊接的長度為200 mm的Φ25 mm鋼筋上，以保證腳手架的安全性。

圖2 鋼梁立面

通廊部位及以上木模板體系[2-6]：梁底、梁側(cè)采用厚15 mm覆膜木膠合板；梁底肋采用Φ48 mm（外徑）×3.0 mm，間距300 mm。鋼管直接坐在主楞上85 mm×85 mm木方；梁側(cè)肋采用30 mm×80 mm木方。支撐體系采用鋼管腳手架+可調(diào)式頂托頭，梁架步距900 mm。

頂板模板體系：采用厚15 mm覆膜木膠合板。頂板采用30 mm×80 mm木方，間距250 mm次龍骨，85 mm×85 mm木方，間距900 mm作主龍骨，鋼管支撐間距 900 mm×1 300 mm。

本工程鋼操作平臺均設(shè)置在17層頂板標(biāo)高－500 mm的位置。用以作為18層混凝土通廊的支撐體系，19層以上的混凝土通廊所搭設(shè)的模板支撐體系均在18層已經(jīng)澆注完畢的混凝土通廊上進(jìn)行搭設(shè)，搭設(shè)技術(shù)要求同上所述。

由于鋼操作平臺的跨中是最不利的受力部位，所以在澆注混凝土和架體拆除的過程中，應(yīng)避免使鋼操作平臺的跨中集中受力，以提高鋼平臺的可靠性和穩(wěn)定性。

3 鋼平臺制作

鋼平臺主梁HM300 mm×200 mm×8 mm×12 mm與次梁14#工字鋼均為直接采購的成品。與鋼梁連接的鋼牛腿，由于受現(xiàn)場預(yù)埋螺栓及預(yù)留孔在混凝土澆筑后的移位影響，牛腿連接板上螺栓孔采用后期鉆孔制作。針對復(fù)測實際預(yù)留螺栓孔距，做螺栓鉆孔設(shè)置樣板，加工鋼牛腿上螺栓孔，保證牛腿與墻體連接牢固。螺栓預(yù)留孔埋設(shè)及連接板現(xiàn)場鉆孔見圖3、圖4。

鋼平臺現(xiàn)場焊接，焊縫形式主要有：主梁與次梁的連接、次梁上翼緣板與主梁翼緣板焊接、次梁下翼緣板與主梁腹板采用開坡口角焊縫、次梁腹板與主梁腹板的焊接、加勁肋與腹板的焊接。

圖3 螺栓預(yù)留孔埋設(shè)

圖4 連接板現(xiàn)場鉆孔

4 鋼平臺安裝

4.1 施工順序

測量放線→預(yù)埋件的預(yù)埋或預(yù)留螺栓孔→（針對復(fù)測實際預(yù)留螺栓孔距，做螺栓鉆孔設(shè)置樣板，加工鋼牛腿上螺栓孔）鋼牛腿安裝→鋼梁安裝、校正、鋼梁安裝→鋪設(shè)跳板、搭設(shè)腳手架等。（鋼平臺焊接組裝在地面上完成，統(tǒng)一吊裝）

4.2 主吊機(jī)械及輔吊機(jī)械設(shè)備

根據(jù)構(gòu)件的重量，未超出塔吊回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)起重量，結(jié)合施工現(xiàn)場情況和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件分布情況及實際安裝要求，鋼構(gòu)件主吊機(jī)械選用現(xiàn)場住宅樓施工用的塔吊，塔吊型號ST5015。

4.3 安裝準(zhǔn)備

4.3.1 鋼構(gòu)件的預(yù)檢[7,8]

預(yù)檢項目：鋼構(gòu)件的幾何尺寸，螺孔大小和間距，預(yù)埋件位置、焊縫坡口、焊縫高度、附件數(shù)量、規(guī)格等，查驗構(gòu)件材質(zhì)證明、試驗報告、實際偏差值等資料，對于關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)全部檢查，其它構(gòu)件抽檢10％～20％，并記錄預(yù)檢資料。

4.3.2 牛腿、預(yù)埋件、預(yù)留孔檢查

（a） 定位軸線檢查。根據(jù)測量控制網(wǎng)將定位軸線引到鋼牛腿平面上，檢查定位線是否同原定位線重合、封閉，每根定位軸線尺寸誤差值是否超過控制值，縱橫定位軸線是否垂直平行，定位軸線檢查應(yīng)在彈過線的鋼牛腿平面上進(jìn)行，由業(yè)主、監(jiān)理、土建單位三方聯(lián)合進(jìn)行，對檢查結(jié)果三方簽字認(rèn)可。

（b） 鋼牛腿間距檢查：鋼牛腿間距檢查是在定位軸線認(rèn)可的前提下進(jìn)行，用標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺實測鋼牛腿凈距，凈距偏差嚴(yán)格控制在±3 mm范圍內(nèi)，超過偏差的應(yīng)調(diào)整。

（c） 鋼牛腿中心線檢查：檢查鋼牛腿的中心線同定位軸線之間的誤差，調(diào)整鋼牛腿中心線使其同定位軸線重合。

4.3.3 螺栓檢查

在GL-1處由于轉(zhuǎn)角柱的影響，在牛腿一處需要預(yù)埋3 個螺栓桿，其他6 個螺栓為預(yù)留孔；在GL-2處的牛腿2 處，均為預(yù)留螺栓孔。每個牛腿處9 個螺栓。

（a）螺栓長度：螺栓的螺絲長度應(yīng)保證牛腿安裝后螺母擰緊的需要，即雙螺母擰緊后，應(yīng)有4 扣以上的絲扣露出。

（b）螺栓垂直度：誤差超過規(guī)定的必須校直，校直方法可用冷校法或火焰熱校法，校正后應(yīng)檢查螺栓有否損壞，對合格螺栓將螺紋部涂上油，蓋帽套加以保護(hù)。

（c）螺栓間距：實測螺栓組間距的偏差，并繪制平面圖，該圖應(yīng)表明偏差方向，檢查螺栓相對應(yīng)的鋼牛腿安裝孔，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)與土建協(xié)商解決。

4.4 鋼平臺安裝方法

由于本工程結(jié)構(gòu)施工防護(hù)采用的是附著式升降腳手架，在未施工至18層通廊時，該處為保證安全設(shè)置了全封閉整體提升架體。結(jié)合現(xiàn)場實際，將影響17層鋼操作平臺吊裝的架體先進(jìn)行局部加強(qiáng)后，拆除影響吊裝及安裝鋼平臺的爬架架體，即爬架附墻支座的31#、32#機(jī)位北側(cè)架體進(jìn)行拆除，云線范圍見圖5。其混凝土通廊南北側(cè)未拆除的架體隨樓層單獨(dú)提升，作為各層混凝土通廊的臨邊防護(hù)用架體。安裝鋼平臺時利用17層通廊以下未拆除的爬架架體作為安裝鋼平臺的操作面，在安裝時操作面要鋪好腳手板，掛好安全兜網(wǎng)，操作人員系好安全帶。

圖5 通廊部位附著式升降腳手架剖面

進(jìn)行安裝前的基本檢查工作，對鋼構(gòu)件的幾何尺寸，螺孔大小和間距；對牛腿、預(yù)埋件、預(yù)留孔檢查，鋼牛腿間距檢查，螺栓的長度、垂直度、間距等逐一進(jìn)行安裝前的檢查。

檢查完畢確保安裝無誤的情況下，先安裝鋼牛腿，其中1 個工人利用樓梯休息平臺與墻體外側(cè)工人配合進(jìn)行鋼牛腿的安裝，安裝過程中保證鋼牛腿的水平度，相互之間的間距尺寸，安裝完畢進(jìn)行鋼牛腿的復(fù)驗，保證鋼牛腿與墻體螺栓連接堅固。

鋼牛腿安裝合格后再進(jìn)行鋼平臺的吊裝，安裝鋼平臺時在鋼平臺上綁扎好安全繩、攬風(fēng)繩。先用本工程的塔吊進(jìn)行試吊，保證起吊后的鋼平臺處于水平狀態(tài)，試吊成功后進(jìn)行安裝吊運(yùn)，吊裝時必須有專人指揮，先將鋼平臺起吊至通廊正上方，調(diào)整平臺位置置于兩墻體正中，慢慢降落，嚴(yán)禁大幅度擺動，避免碰撞，避免與架體有刮兜的現(xiàn)象。待鋼平臺正確就位后，對鋼平臺進(jìn)行臨時固定，進(jìn)行鋼平臺校正，校正完畢后用Φ25 mm圓鋼錨環(huán)將鋼梁和牛腿錨定牢固（圖6）。待鋼平臺校正、檢驗、復(fù)驗、驗收完畢后，方可進(jìn)行下一道工序。

圖6 安裝鋼錨環(huán)施工

5 鋼平臺拆除

5.1 技術(shù)準(zhǔn)備

施工技術(shù)人員要認(rèn)真審閱與拆除施工相關(guān)的一切資料，熟悉周圍的環(huán)境、場地、道路等情況。向進(jìn)場施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，下發(fā)作業(yè)指導(dǎo)書。在拆除危險區(qū)域設(shè)置臨時圍檔、懸掛安全警示標(biāo)志牌。

5.2 鋼平臺的拆除

（a）該操作平臺待18層以上通廊結(jié)構(gòu)連續(xù)完成3層以上，且18層混凝土通廊同條件混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到75％以上后，先拆除鋼平臺上模板支撐架，并由中央向兩側(cè)對稱方向拆除，再利用塔吊進(jìn)行鋼平臺的拆除。

（b）由于本工程結(jié)構(gòu)施工防護(hù)采用的是附著式升降腳手架，因此在拆除鋼平臺前，需待通廊北側(cè)爬架提升超過鋼平臺，保證平臺南北側(cè)無任何架體。

（c）拆除順序：清除鋼平臺上腳手架及垃圾→手動葫蘆安裝→鋼平臺北側(cè)鋼梁上連接l14輔助吊裝件→塔吊吊鉤吊住工字鋼輔助件吊環(huán)與南側(cè)主鋼梁上手動葫蘆同時加力，讓鋼平臺處于平衡狀態(tài)→拆除鋼牛腿與墻體連接螺栓→拆除鋼平臺兩端手動葫蘆→塔吊起吊，南側(cè)手動葫蘆松勁，使鋼平臺慢慢離開樓體及外架范圍→起吊鋼平臺放回地面指定區(qū)域。

（d）先將3 個手動葫蘆分別在18層的樓板上固定好，鋼平臺兩端各固定1 個手動葫蘆，固定時注意兩端對稱，保證整體重心平衡。再在鋼平臺南側(cè)主鋼梁上中間固定1 個手動葫蘆，在鋼平臺北側(cè)，主鋼梁對稱位置，將2 根工字鋼輔助吊裝件用螺栓連接在主鋼梁預(yù)先打好的螺栓孔內(nèi)。用塔吊鉤住工字鋼輔助件吊環(huán)與南側(cè)主鋼梁上手動葫蘆同時加力，讓鋼平臺處于平衡狀態(tài)后，開始拆除鋼牛腿與墻體連接螺栓，然后拆除鋼平臺兩端手動葫蘆，塔吊起吊使鋼絲繩慢慢處于張緊狀態(tài)，南側(cè)手動葫蘆慢慢放松，使鋼平臺慢慢離開樓體及外架范圍（圖7），起吊鋼平臺放回地面指定區(qū)域。

圖7 鋼平臺起吊拆除

起吊前施工人員必須全面進(jìn)行檢查鋼牛腿與墻體螺栓連接拆除后，信號工方可指揮吊具徐徐起鉤作業(yè)。

6 結(jié)語

根據(jù)以上方案，項目部加工制作了2 套鋼平臺作為施工周轉(zhuǎn)使用，目前本工程已經(jīng)順利施工完成了4 棟類似住宅樓，此項施工技術(shù)既節(jié)約了人、材、機(jī)費(fèi)用，為公司創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益，又成功解決了高空通廊施工困難的難題。保證了懸空通廊梁板模板支設(shè)、混凝土澆注的施工及安全。本工程的成功，為今后類似工程的施工積累了經(jīng)驗。