有限作業空間內高支模排架的施工技術分析

李仕鵬，吳 壘

（上海建工四建集團有限公司，上海 200120）

隨著城市快速發展，建筑類型呈現更加多元化、多樣性的發展趨勢，也出現了很多的非常規的作業環境，增加了施工技術難度及安全隱患。有限空間作業作為一個典型的非常規作業環境，近年來涉及有限空間作業的安全事故頻發，給施工安全管理帶了極大地挑戰[1]。特別是一些大型封閉性的水池施工，在過程中內部形成有限空間，且水池內部空間大、立體結構高，因此，在建設過程中需要采用高大模板支撐排架。高支模排架施工本身已經是一項危險性較大的分部分項工程，再結合受限空間這一環境因素，大大增加了作業的風險、施工技術難度及安全管控難度。文章重點針對受限空間內高支模排架體系施工難度及安全管控要點進行研究分析，希望可以對類似工程提供幫助。

1 工程概述

某滲濾液處理廠項目主要工程內容包括組合池、MBR生反池、膜處理車間、出水池、變電所及鼓風機房、建筑殘渣滲濾液預處理車間、污泥處理車間等新建單體，其中涉及受限空間內高支模的大型水池主要包括MBR生反池、組合池。

MBR生反池為鋼砼剪力墻結構，分為南池、北池，南北池獨立且相互呈鏡像對稱，單個生反池尺寸為75.2m×24.5m；組合池也為鋼砼剪力墻結構，尺寸為73.6m×56.4m。

2 大型水池施工中高支模排架的施工技術

根據建設部下發的文件《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》（建辦質〔2018〕31號）中對超過一定規模的高支模排架的定義，結合MBR生反池及組合池的實際尺寸，主要的高支模排架搭設區域包括MBR生反池頂板、組合池頂板以及部分尺寸的梁體，如表1所示。

表1 超高梁/板排架搭設區域

由于排架為水池頂板及頂梁的支撐排架，在混凝土施工完成后，排架將會處于水池內部，空間受限。考慮到施工環境的特殊性及后期拆除的可操作性，排架采用落地式鋼管滿堂架，以MBR生反池為例，從下至上依次為結構底板→木方基礎→排架架體→可調頂托→木楞→模板，如圖1所示。

（1）模板設計。模板采用15mm的厚覆面木膠合板，模板底部墊40mm×90mm的木楞，每個木楞擱柵的間距在300mm左右，如圖2所示。梁模板的底模板和側模板采用與平臺模板規格一致的木膠合板和擱柵，梁側模板采用Φ12對拉螺桿進行連接，螺桿垂直水平間距均為600mm。梁橫向圍檁采用40mm×90mm木格柵，豎向圍檁及斜桿采用Φ48鋼管組成。

（2）支撐排架。采用Φ48×3的鋼管，通過設置豎向、水平剪刀撐來增加排架的整體剛度，減小立桿間距和步距梁下橫桿應向外延伸兩根立桿與排架立桿相連來增加排架的承載能力和穩定性。離地面200mm設置掃地桿，每隔1800mm設置雙向水平桿。架體詳細設計參數如表2所示。

表2 高支模體系設計參數

（3）頂部可調支托。大型水池高大模板支撐體系在頂托施工時，應在立桿頂端設置可調節支托。支托與楞梁兩側間采用螺桿楔緊，螺桿螺紋外側與鋼管內壁的間隙應小于3mm。

3 架體拆除施工管控要點

3.1 架體拆除

模板拆除要確保混凝土強度達到拆模要求后方可拆除，拆模前要申請拆模令，經過同意后才能進行施工。在水池結構封頂后，池內架體材料將無法通過傳統方式取出，由于排架采用的是鋼管滿堂架，因此，鋼管的使用量極大，拆卸下來的鋼管材料運輸成為難點。結合實際情況，鋼管運輸只能通過頂部洞口利用塔式起重機吊裝運輸出去，但池頂洞口只有1.2m×1.2m，鋼管長度為2～6m；鋼管無法水平起吊運輸出去，只能采用“長短繩”吊裝方法，即在吊鉤上掛1根鋼絲繩（長）+1根吊帶（短），鋼絲繩下端連接吊桶，鋼管一端放入吊桶內，另一根短的吊帶系在鋼管另一端1/3處，確保起吊時鋼管底部在吊桶內并保持豎直狀態，上端不會產生晃動，如圖3所示。

圖1 排架設計剖面圖（縱向）

圖2 模板設計平面圖

圖3 鋼管吊裝示意圖

鋼管吊裝注意事項：（1）同一捆鋼管需確保長度一致，避免短鋼管散落、掉落；（2）確保吊桶底部為主要承重點，避免上端短吊帶承重導致底部懸空；（3）每次起吊前應在吊桶離地后立即停住，并保持1min左右，確保無誤后再行起吊，起吊時，吊物下方人員必須散開；（4）鋼管吊出池頂后應先卸落在池頂，避免長距離吊運，后期再進行轉運。

3.2 有限空間作業

在水池結構混凝土澆筑完成后，在水池內部形成了受限空間，進出通道有限，內部通風不良，且一旦發生事故，施救難度極大，作業條件非常惡劣[2]。在水池內部有限空間作業主要包括池壁內模拆除、池頂底模拆除及架體拆除等。池體內部模板采用的是覆面膠合板，此類膠合板的剛性、整體性和承載力都較強，適合作為建筑模板使用[3]。膠合板是由多層厚度較薄的木片通過膠水黏合而成的一種復合板，其主要的膠黏劑為液態脲醛樹脂膠[4]。脲醛樹脂膠是一種化學合成膠，起本身會持續釋放甲醛等有害氣體，受到混凝土凝固過程中釋放的水化熱的作用，有害氣體釋放量會增加，水池內部屬于半封閉空間，通風效果不佳，有毒有害氣體更加容易聚集，導致濃度上升，而且施工時處于夏季，環境溫度較高，在高溫、高濕、半封閉環境下，人員中暑可能性極大，伴隨環境中存在有毒有害氣體，對池體內部施工人員人身安全構成威脅，因此，必須采取相應的有效的安全措施后方可作業，具體措施如下：

（1）內部通風。由于池內屬于半封閉受限空間，無法通過自然通風來確保池內空氣流通，只能通過池體結構本身預留的一些洞口采用風機與外界進行通風。MBR生反池、組合池內部被分割成了多個大小不等的獨立單元空間并編號，以MBR生反池為例，如圖4所示，每個單元空間頂部都預留有安裝設備的洞口，洞口大小1200mm×1200mm。考慮到滲濾液的輸送，墻體靠近底部位置都預留有滲濾液輸送管道口，直徑300mm。以底部管道預留口為送風口，頂板洞口為出風口，通過軸流風機對內部進行送風，人員進入池體內部前，必須確保內部空氣已完全置換，并通過空氣監測儀檢測合格，人員進入后，風機仍需持續送風，內部空氣完全置換時間根據風機送風速、置換系數（取0.75）及單元體積大小計算得來，如表3所示。

圖4 MBR生反池平面布置圖

表3 單元空間空氣置換參數

（2）作業票制度。由于作業環境的特殊性，為確保人員的安全，從人、機、環境三個方面入手，進入有限空間進行排架拆除作業采用“三證一機一監護”制度，三證指的是：有限空間操作證、架子工操作證和進入有限空間許可證（作業票）；一機為風機；一監護指池體內部有人員作業時，池頂必須有監護人員。作業票即為進入有限空間許可證，實行單日制，當天開具的作業票僅當日有效，作業票開具前需確保池內空氣置換時間足夠、空氣檢測合格、人員具備操作資格及具有監護人員等條件。

4 結束語

大型封閉性水池施工時，人們往往容易忽略在結構封頂后內部會形成有限作業空間，特別是在有限空間內的高支模安拆作業，風險等級將更高。相對于傳統的高支模作業，在有限空間內的作業還需要考慮溫度、濕度、通風、照明及有毒有害氣體監測等多重要素對人的影響。文章提出的有限空間“三證一機一監護”制度對人、機、環境三個因素可同時監管到位，可有效確保作業人員的人身安全，對類似工程施工具有一定借鑒意義。