超高層建筑施工中液壓爬模的安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化

中國(guó)建筑第八工程局有限公司西北分公司 西安 710075

1 工程概況

寧夏亙?cè)f(wàn)豪大廈工程位于銀川市北京中路與寧安大街交匯處，是城市的文化行政核心區(qū)域，建筑高222 m，地下3層、裙樓4層、主樓50層，總建筑面積173 100.81 m2。建筑體型新穎，平面呈非對(duì)稱(chēng)六邊形，核心筒墻體數(shù)量眾多，空間狹小，非正交布置，如圖1所示。主樓采用型鋼混凝土框架—鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，核心筒墻厚從地上1 000 mm漸變?yōu)?00 mm，標(biāo)準(zhǔn)層高4 200 mm、3 600 mm。

地下3層使用普通木模板支撐體系施工，±0.00 m開(kāi)始采用全鋼大模板支模施工，+4.4 m墻體施工時(shí)預(yù)設(shè)爬模用埋件；液壓自爬模從+4.4 m安裝，至+8.6 m開(kāi)始進(jìn)入正常爬升狀態(tài)；爬模用于核心筒內(nèi)外剪力墻；核心筒內(nèi)因空間太小，局部無(wú)法布置爬模，故采用鋼模板支模同步施工；爬模只用于核心筒外圍主墻及內(nèi)部高區(qū)電梯井施工。由于工程爬模面積較大，為便于管理，我們將爬模平臺(tái)為分13 個(gè)區(qū)段施工，可多區(qū)同時(shí)爬升，也可按施工進(jìn)度流水作業(yè)。

2 爬模選型及施工過(guò)程中存在問(wèn)題

寧夏亙?cè)f(wàn)豪大廈工程核心筒使用的是液壓爬模內(nèi)外雙爬工藝，采用江都攬?jiān)聶C(jī)械有限公司生產(chǎn)的LY-ZPM-160型液壓自動(dòng)爬模。但由于液壓爬模在前期設(shè)計(jì)中圖紙缺乏（超高層建筑邊設(shè)計(jì)邊施工的特點(diǎn)），專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化不足，爬模系統(tǒng)本身的構(gòu)造與剪力墻之間存在200 mm左右的縫隙，若此部位防護(hù)不嚴(yán)密到位，將導(dǎo)致爬模在施工期間不斷有高空墜物的現(xiàn)象發(fā)生，防不勝防。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層平面

所以，作為一項(xiàng)重大危險(xiǎn)源施工控制，如何在爬模施工過(guò)程中，對(duì)容易出現(xiàn)的模板坍塌、高處墜落、物體打擊、火災(zāi)及觸電等事故，特別是如何解決墻體截面發(fā)生變化及設(shè)計(jì)鋼柱、牛腿與附墻預(yù)埋裝置發(fā)生沖突等問(wèn)題，是爬模施工過(guò)程中控制的重點(diǎn)[1,2]。寧夏亙?cè)f(wàn)豪大廈通過(guò)對(duì)爬模施工過(guò)程中經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，采取了以下技術(shù)措施來(lái)保證爬模體系在超高層建筑施工中安全性，并形成一套行之有效的防護(hù)及創(chuàng)新使用標(biāo)準(zhǔn)。

3 關(guān)鍵措施實(shí)施

3.1 爬升過(guò)程中突遇大風(fēng)天氣時(shí)

爬模在爬升過(guò)程中突遇大風(fēng)時(shí)應(yīng)立即停止架體的爬升作業(yè)，用鋼管將架體與結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼梁鋼柱連接固定，保證架體在有雙重保護(hù)的載體，復(fù)位模板，安裝上對(duì)拉螺桿。切斷架體爬升所需電源，將架體上端懸挑端進(jìn)行拉接固定，待大風(fēng)天氣停止后再進(jìn)行爬升作業(yè)。

3.2 爬升過(guò)程中遇到障礙物影響爬升時(shí)[3-5]

爬升過(guò)程中遇到障礙物將對(duì)整個(gè)架體的安全造成嚴(yán)重影響，如遇事先沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的障礙物，應(yīng)立即停止爬升，待拆除障礙物后方可再進(jìn)行爬升作業(yè)。

3.3 架體螺栓松動(dòng)或被剪斷時(shí)

如螺絲有松動(dòng)現(xiàn)象，應(yīng)立即對(duì)螺栓進(jìn)行緊固；如螺栓被剪斷，應(yīng)作臨時(shí)固定并立即更換螺栓。臨時(shí)固定方法：用500 kN手拉葫蘆將架體與墻體內(nèi)的鋼梁或鋼筋連接，以轉(zhuǎn)移架體質(zhì)量至墻體上。

3.4 因超載導(dǎo)致局部架體變形時(shí)

此時(shí)應(yīng)立即清理架體上所有物品，對(duì)局部變形位置進(jìn)行暫時(shí)加固，立即安排更換變形部件的工作，做安全檢查，看其他部位是否正常（施工過(guò)程中嚴(yán)禁架體進(jìn)行超載或集中荷載作業(yè)）。

3.5 附墻裝置螺栓斷裂時(shí)

如出現(xiàn)附墻裝置螺栓斷裂情況，因相鄰架體安裝有鋼梁連接，架體不會(huì)墜落，此時(shí)應(yīng)立即用塔吊吊住附墻裝置螺栓斷裂所屬的機(jī)位，并更換附墻裝置螺栓。

3.6 施工過(guò)程中火災(zāi)事故的預(yù)控[6]

如施工作業(yè)面出現(xiàn)火災(zāi)事故，我們?cè)诤诵耐才滥＜軆?nèi)設(shè)置了兩路消防水管，并安置了充足的干粉滅火器，以第一時(shí)間內(nèi)將火災(zāi)控制并撲滅。為了減少作業(yè)面火災(zāi)事故的發(fā)生，本工程還從源頭著手，盡量減少作業(yè)面可燃材料的使用，在焊接、切割作業(yè)面層全部采用厚3 mm的花紋鋼板鋪設(shè)，并在四周焊接角鋼防護(hù)作為擋腳板。另外，單獨(dú)設(shè)計(jì)了消防水路直通爬模平臺(tái)，隨爬模的提升向上延伸，各層間消防水環(huán)形布置。

3.7 核心筒內(nèi)、外架防高空墜物

核心筒施工過(guò)程中，防高空墜落是重點(diǎn)，為了保障核心筒下部及建筑周邊人員的安全，在核心筒外架每層外架設(shè)置3 道水平鋼管防護(hù)，立面連續(xù)布置剪刀撐，每層設(shè)置高18 cm的擋腳板，外立面防護(hù)網(wǎng)為網(wǎng)眼邊長(zhǎng)10 mm的鋼板網(wǎng)（圖2），它不僅能防止鋼筋頭、小粒徑的混凝土石子掉下，而且還具有抗沖擊、透風(fēng)、透光的功能。核心筒內(nèi)架與剪力墻連接處的縫隙則采用活動(dòng)式鋼板防護(hù)，并在靠墻一側(cè)使用柔性橡膠帶連接，以形成整圈閉合（圖3），避免小體積物件（特別是混凝土塊、鋼筋頭等）滑落。

圖2 外立面防護(hù)

圖3 底層全封閉防護(hù)

3.8 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面防止觸電事故

為了保障工程施工現(xiàn)場(chǎng)的用電安全，分高、底壓兩路進(jìn)行供電，爬架內(nèi)部照明使用36 V低壓燈，作業(yè)面用的高壓電線(xiàn)施工標(biāo)準(zhǔn)化拉設(shè)，并設(shè)三級(jí)接電箱進(jìn)行供電。項(xiàng)目部配置2 名電工對(duì)作業(yè)面用電安全進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)觸電事故的發(fā)生實(shí)現(xiàn)提前預(yù)控。

3.9 垂直運(yùn)輸

垂直運(yùn)輸機(jī)械如何與爬模系統(tǒng)安全對(duì)接是重點(diǎn)，本工程考慮到施工人數(shù)多、上下頻次大，為方便、安全地使施工人員從地面上到爬模，在核心筒內(nèi)安置了3 部施工電梯，但電梯不能直接到爬模的最下層，為此在爬模內(nèi)架設(shè)置了下掛平臺(tái)。爬架內(nèi)部上下通行時(shí)安置爬梯，爬梯兩側(cè)設(shè)置扶手欄桿，通道遇平臺(tái)處均設(shè)置600 mm圍護(hù)結(jié)構(gòu)，下部固定高180 mm的擋腳板，并懸掛行進(jìn)指示牌。設(shè)置雙層吊平臺(tái)安裝爬梯，并在明顯處掛限重標(biāo)識(shí)和最大使用人數(shù)警示牌等。平臺(tái)與電梯籠之間采用翻板通過(guò)（圖4）。

圖4 創(chuàng)新的下掛平臺(tái)設(shè)計(jì)

3.10 預(yù)埋爬錐與鋼柱牛腿、結(jié)構(gòu)洞口沖突

爬升模板過(guò)程中，模板依附在建筑結(jié)構(gòu)上，隨著結(jié)構(gòu)施工而逐層上升[7-10]。其間，爬架通過(guò)液壓油缸對(duì)導(dǎo)軌和爬架交替頂升來(lái)實(shí)現(xiàn)提升，模板不落地，依靠機(jī)械設(shè)備和支承體將模板和爬模裝置向上爬升1層，定位緊固，以此反復(fù)循環(huán)施工。然而在實(shí)際爬模施工過(guò)程中，用于支撐導(dǎo)軌的附墻預(yù)埋裝置經(jīng)常會(huì)遇到鋼結(jié)構(gòu)牛腿、門(mén)窗洞口等，不能?chē)?yán)格按照設(shè)計(jì)要求位置進(jìn)行掛設(shè)。為此，我們對(duì)附墻連接板實(shí)施改進(jìn)，專(zhuān)門(mén)用于不能按照設(shè)計(jì)要求位置掛設(shè)的附墻預(yù)埋裝置（圖5、圖6）。

圖5 普通附墻連接板安裝效果

圖6 改進(jìn)后附墻連接板安裝效果

4 結(jié)語(yǔ)

萬(wàn)豪大廈核心筒采用的液壓爬模施工工藝，通過(guò)將模板加固、安全防護(hù)、爬模架提升以及爬模架與施工電梯的連接等一系列安全防護(hù)及技術(shù)措施的改進(jìn)，解決了模板坍塌、高處墜落、物體打擊、火災(zāi)及觸電等安全問(wèn)題，特別是墻體截面發(fā)生變化及設(shè)計(jì)鋼柱、牛腿與附墻預(yù)埋裝置發(fā)生沖突等難題也一并取得解決，與常規(guī)大鋼模板施工相比，勞動(dòng)力投入減少40％，施工速度加快一倍，具有技術(shù)先進(jìn)、施工簡(jiǎn)便、省工、省料、省時(shí)等特點(diǎn)，獲得同行及社會(huì)各界的一致好評(píng)，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。為今后超高層建筑液壓爬模的模板加工、安全防護(hù)等方面提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在西北地區(qū)為大力推廣應(yīng)用液壓爬模技術(shù)樹(shù)立了成功的典范。