運營期間外墻整治工程措施研究探討

許其武，黃喜力，黃五郎

（中建鋼構有限公司，廣東 深圳518000）

1 工程概況

深圳市南山區政府大樓為塔樓，結構形式為框架核心筒結構，裙樓為框架結構。建筑總高度107.65m，塔樓標準層高3.1m；裙樓高度23.5m。裙樓外立面為花崗石、瓷磚及淺綠色鏡面玻璃幕墻；塔樓外立面為10cm×10cm 瓷磚、淺綠色鏡面玻璃及鋁合金百葉窗。區政府大樓安全隱患整治項目施工總承包主要包括外墻飾面隱患治理、鋁合金窗隱患治理、屋面鋼架治理、屋面防水治理等專項工程。

本項目為政府工程，業主深圳市南山區工務局即為政府代表，項目特點主要包括現場用地狹小、文明施工要求高、工期緊、變數多、協調程序復雜、各方管理溝通難等問題，對于施工單位管理而言是不小的考驗。

2 工程特點分析

2.1 施工環境、降噪降塵要求高

本工程的外墻隱患治理施工過程中，不能影響政府大樓正常辦公，故在施工過程中降噪、降塵、環境保護是重點。

2.2 材料、人員垂直運輸難

本工程外墻飾面磚鑿除、外墻鋁合金窗拆裝及屋面鋼架拆裝等工程量大，但施工過程中不能占用區政府的相關設備和設施，現場施工人員、材料、建筑垃圾垂直運輸難。

2.3 高空作業，安全防護難度大

本工程外墻飾面鑿除作業易產生高空墜物；多臺大型設備同軌道高處作業易發生碰撞；電動施工平臺空間及載重有限，需防止工人違章操作。

3 核心施工方案

3.1 工程主要矛盾

1）項目場地狹小，場內道路要保證政府辦公人員車輛通行，同時解決人員、材料垂直及水平運輸；

2）大樓內電梯緊張，無法提供施工運輸；

3）施工不能影響政府正常辦公，施工方要進行有效的文明施工組織。

3.2 傳統方案存在的不足

3.2.1 普通鋼管腳手架

1）懸挑時需要在外墻開鑿洞口，錨固時需要打穿樓板，施工難度大，會破壞原有結構層，后期存在滲水隱患[1]；

2）懸挑施工對室內影響大，無法正常辦公；

3）材料無法運輸，需協調使用室內電梯；

4）強度、整體穩定較差；

5）封閉性能較差，打鑿的碎瓷片易飛出；

6）防火性能不好；

7）整體觀感差，對政府大樓形象影響較大。

3.2.2 鋼管腳手架、吊籃

1）無法對操作面進行有效封閉，外墻瓷磚打鑿時容易高空墜落，有風作業時吊籃與吊籃之間、吊籃與幕墻之間很容易發生碰撞，存在較大安全隱患；

2）吊籃施工時對天氣要求較高，五級以上大風天氣吊籃就無法使用，工期無法得到保證；

3）吊籃不能作為材料、人員運輸設備，材料、人員垂直運輸難，需要協調使用室內電梯進行垂直運輸。

綜上所述，采用傳統的舊改施工方案，無論是從人、材、機運輸還是從安全防護、文明施工的角度，都無法切實有效地解決本項目存在的核心矛盾，故不能作為本項目的施工方案實施。

3.3 施工方案概述

綜合考慮多方因素影響，本項目最終采用“集成式建筑防護屏+ 附著式電動施工平臺”的施工方案，集全封閉防護，人、材、機垂直運輸，綠色施工為一體，并順利通過專家論證，從根本上解決了本項目施工的核心矛盾。

4 施工部署

4.1 施工區段劃分

按照垂直方向總共分為3 個區，分別為屋面鋼架區、塔樓裙樓以上施工區、塔樓裙樓以下施工區，3 個施工區獨立組織施工。

根據現場實際施工情況，關鍵線路位于裙樓以上外墻修復，為加快進度，將其分為3 個施工段，分別為塔樓低區段（4層～8 層）、塔樓中區段（9 層～26 層）、塔樓高區段（27 層～30 層）。塔樓各施工段平行施工。

4.2 施工整體流程

施工整體流程如圖1 所示。

圖1 塔樓施工整體流程示意圖

1）施工低段：采用落地+附著式建筑防護屏圍閉，保證施工作業面。此區段優先開始施工，盡早組織安排。施工中段：采用附著式電動施工平臺，負責陽角的外墻施工及鋁合金窗更換。同時，施工升降平臺兼垂直運輸功能。施工高段：采用附著式建筑防護屏，整體立面架體為“H”型，對立面進行全覆蓋。

2）辦公大樓施工區優先施工4 層～8 層，施工平臺與4層～8 層建筑防護屏同步搭設，平臺搭設完畢后運輸26 層以上架體并進行附著建筑防護屏搭設，開始施工上部區域。

3）劃分的施工區互不干擾，平行施工，各自進行打鑿、抹灰、膩子層、鋁板幕墻的施工流程，但垂直面的平整度需保持一致。

4）臨時材料中轉區設置在現場西北角，并設置施工專用進出通道，其他大門不允許施工用車進出。前期垂直運輸采用50t 汽車吊。

5）施工高峰階段垂直運輸為電梯，但安裝建筑防護屏時，需采用50t 汽車吊配合。

6）4 樓裙房頂部設置臨時材料中轉場地，成品砂漿及窗戶材料均暫時存放，并采用施工平臺運輸至上部樓層。

7）4 樓以下垂直運輸為行人樓梯和SC200/200G 施工電梯。

5 關鍵技術介紹

5.1 集成式建筑防護屏

按照施工區域分高區掛屏與低區落地屏，與附著式電動施工平臺協同作用，實現全封閉安全文明施工作業。集成式建筑防護屏（以下簡稱“防護屏”）具有以下特點：

1）架體為全鋼結構，以圓管為主要受力構件，采用專用節點盤可實現桿件的多角度連接，所有構件采用標準化、模塊化設計，現場裝拆快捷，便于運輸[2]；

2）采用電動葫蘆作為升降動力設備，正掛于架體豎向主框架上，電動葫蘆配有2 副吊鉤，依次掛在專用附墻支座上，無需采用提升鋼絲繩及搬運電動葫蘆；

3）采用星輪防墜裝置，機械式觸發實現防墜功能；

4）采用限制荷載自控系統，自動采集和顯示機位荷載值，具有超載、失載自動聲光報警和停機功能，并可實現遙控操作。

防護屏架體由豎向主框架、水平支撐桁架和圍護架體構架組成（見圖2），通過附墻支座與結構連接。

圖2 建筑防護屏架體

防護屏如圖3 所示，外側采用腳手板+沖孔鋼網片、內側采用翻蓋板+膠皮進行作業面全封閉，內部采用行人樓梯通往各操作層，滿足環境保護與安全文明的要求。

5.2 附著式電動施工平臺

附著式電動施工平臺（以下簡稱“電動平臺”）是一種靠齒輪、齒條傳動的升降機械，有著非常可靠的電氣和機械安全系統、獨立防墜系統，它可隨著建筑物的升高而自行升高，平臺可根據需要而加長或縮短[3]。移動時只需拆除立柱和附墻，通過底部的輪子便可更換作業地點。

電動平臺構造如圖4 所示，電動平臺具有以下特點：

圖3 本工程建筑防護屏應用實例

圖4 電動平臺構造

1）電動平臺實質是一種大型自升降式高空作業平臺，可替代鋼、竹、木腳手架及電動吊籃，用于高空工程施工，尤其適合本工程外墻整治作業，既可滿足人員高空操作施工，又能滿足材料運輸，無需增設運輸設備[4]；

2）驅動單元配備專業的制動裝置、安全防墜裝置、齒輪驅動組、導輪組緊急下降裝置、同步控制裝置等，配備最高/最低控制器、超越應急限位，一旦超越行程，開關啟動切斷電源，將平臺抱死在立柱上。另外，設有獨立的安全防墜裝置，能夠在意外情況下，防止平臺墜落，施工安全系數高[5]；

3）電動平臺如圖5 所示，用于物料運輸與外墻裝修2 種用途，前期使用平臺運輸物料時，平臺內側使用單護欄與雙護欄做好防護，防止鋼管及其他物料墜下；后期對外墻進行裝修施工時，拆除護欄防護，平臺到達作業高度后，將伸縮腳手板處翻板翻出，待需要調整作業高度時，應注意將翻板撤回，翻板上設置保護膠墊。平臺上可以鋪設橡膠，做整體密閉處理，防止施工過程中廢料掉落。

6 結語

圖5 本工程電動平臺應用實例

本項目作為運營期間的整治工程，既要維持遠高于常規要求的安全文明施工標準，又要保證整體施工工效不能下降，除了加強、加寬安全管理外，還需要針對性地提供技術措施，合理有序地安排施工作業。

針對2 個突出的技術難點：全封閉作業、垂直運輸，提出針對性的技術方案：“集成式建筑防護屏+ 附著式電動施工平臺”，電動平臺兩端可與建筑防護屏對接、協同工作（見圖6），可實現外墻裝修工程全周期的全封閉作業，真正達到安全文明、綠色施工的要求。兩者協同全封閉作業的工程案例，可為類似運營期間外墻整治工程提供借鑒并推廣。

圖6 防護屏+電動平臺協同作業