顧玉鋒 深圳市三鑫幕墻工程有限公司上海分公司
杭州華潤MT 樓位于杭州市江干區錢江路與慶春路交界處,地處經濟繁華人流密集之處,該樓為地區標志性建筑之一。MT 樓屋頂標高為214.90m,本次玻璃幕墻破損處位于35層的玻璃幕墻盒子底部,標高145.85m,懸挑距幕墻垂直面約2m。
本項目破損需要更換的玻璃位于35層玻璃幕墻盒子的底部(標高145.85m),懸挑距幕墻面約2m,,該玻璃的更換無法利用常規的擦窗機或者吊籃施工,因此本項目的玻璃更換技術難度較大且風險較高。現就施工過程中的部分重難點及解決措施闡述如下。
由現場勘察情況可知,該處破損位置位于地面以上35 層且懸挑距幕墻面約2m,施工人員如何到達作業面是面臨的第一個技術難題。
(1)經過與物業的溝通及現場勘察發現在玻璃盒子底部有預留的吊裝裝置。經查詢設計圖紙,確認此裝置滿足施工人員吊裝需要。
(2)室內側吊頂位置鋁板封修可從室內處拆除,滿足單個施工人員進出。施工人員通過安全繩固定在預留吊裝裝置上可進行下一步施工。
(3)施工作業人員通過室外預留的吊裝裝置到達室外,對對應位置立面大玻璃進行拆除,預留出一個2.2m×1.8m的空間用以搭設施工平臺。
結合現場條件,必須安全及高效的從35 層高空處拆除這塊尺寸2.25m×1.8m 的中空夾膠玻璃,因此立面大玻璃如何拆除是面臨的第二個技術難題。
(1)施工人員利用預設吊裝裝置架設手拉葫蘆,以作為垂直運輸的工具。
(2)割除玻璃四周的耐候膠,利用撬棒、吸盤、包帶等對玻璃進行固定,并進行安全的綁扎,利用手拉葫蘆將玻璃吊離原位置,并慢慢送至地面。在玻璃正式起吊前,應在玻璃的角部設置包袋臨時綁扎,防止因誤操作,導致玻璃墜落。
(3)吊裝前,在地面應設置警戒線及隔離帶,并設置專人監護。
(4)吊裝前應確保固定物是自身重量的10倍以上。
立面玻璃拆除后,在待拆除玻璃下方具備了一個2.2m×1.8m 的洞口,此處我們將搭設一個施工平臺,供拆除及更換破損玻璃用。
待更換玻璃尺寸1700mm×2000mm,經計算自重約200kg,在有限的空間里施工操作極為困難,需要搭設合適的施工平臺用于拆卸及更換玻璃。那么施工平臺如何搭設是面臨的第三個技術難題。
2.3.1 平臺搭設方案
從預留幕墻洞口懸挑兩根100mm×6mm 鋼管作為支架。支架的外側以吊裝包帶(最大承重3t)懸掛至建筑屋面,中間段以安全繩懸掛在原預留的吊裝裝置上,內側段以100mm×6mm鋼管固定在主體結構牛腿上(焊接牢靠),并以方管做斜向支撐加固,防止支架水平側向擺動。外側懸挑位置斜向同樣以包帶繞過吊裝裝置與主體結構牛腿綁扎牢固(此設置為增加安全度)。懸挑支架上鋪設木跳板,并用螺釘固定牢靠成為整體,保證施工平臺具備一定的剛度。整個平臺搭設完成后距離室內地面2250mm,距離室外玻璃破損面為1600mm(此距離應當根據施工人員身高調整,以便于玻璃抬到位)。室內預留洞口與平臺間距離為600mm(單個人員可進出即可)。
2.3.2 搭設平臺的結構驗算
(1)正常使用極限狀態下活荷載(0.5kN/m2)、自重荷載(人員、玻璃、平臺自重0.5kN/m2)組合下對吊裝包帶、支架鋼方管及室內側鋼方管的驗算。
模型簡化如圖1。

圖1
(2)考慮極限狀態時F1、F2、F3僅有一個受力(多個吊裝包帶因松緊程度不同,瞬間可能只有一個實際受力,此時為吊裝包帶最不利狀態)。
模型進一步簡化如下:(假設F2、F3不受力,符合實際的一種最不利狀態如圖2)。

圖2

吊裝包帶的承載極限為30kN(即3T力),鋼管截面積:

由計算可得:

吊裝包帶承載力滿足要求!

經計算:

室內鋼管承載力滿足要求!
懸挑支架鋼管最大彎矩:

鋼管跨中應力:

所以懸挑支架鋼管承載力滿足要求!
以上結構驗算證明搭設方案在理論上安全可行。
2.3.3 搭設平臺注意事項
(1)外側面吊裝包帶位置應有防止滑脫設置,本方案在鋼管前端對穿M12不銹鋼螺栓,吊裝包帶與其纏繞,保證任何狀態下不會滑脫。
(2)包帶與建筑屋面及預留吊裝裝置接觸位置應墊軟物,防止因磨損斷裂。
(3)平臺與待更換玻璃面高度應當根據施工人員身高進行調整,過高或者過低均不利于玻璃就位。
2.3.4 平臺
平臺搭設完后,下一步則利用平臺更換破損玻璃。
施工人員在平臺上施工屬于高風險作業,人身及財產安全必須保障。那么如何做好安全保障措施是第四個技術難點。安全保障措施如下。
(1)平臺四周應有圍擋防護設置,不宜用金屬板、木。工板等圍擋,可以以吊裝包帶纏繞固定做臨時圍擋。
(2)人員在平臺上施工必須系好安全帶,并做好固定,應做到高掛抵用。
(3)施工時應選擇晴好的天氣,3級以上風力應避免施工。
(4)施工現場(如34層避難層、頂部平臺位置等處)設置安全圍護和警示標志,禁止無關人員進入危險區域,頂部平臺上的配合人員需避開可能落物區域;施工區域下方設置施工護欄,專人看守,防止無關人員進入危險區域,并設置警示牌、告知牌等標志,將施工圍擋設置50m以上,也即施工下方50m范圍不得有人或車輛通行。
(5)按規定進入施工現場,不允許赤腳或穿拖鞋,必須佩戴安全帽,作業時必須系安全帶,對安全帶、安全帽要專項檢查、對有違規操作的工人要進行相應教育處罰。
(6)上班前必須認真檢查機械設備、用具、繩子、滑板、安全帶有無損壞,確保機械性能良好及各種用具無異常現象方能上崗操作。
(7)操作繩、安全繩必須分開生根并扎緊系死,靠沿口處要加墊軟物,防止因磨損而斷繩,繩子下端一定要接觸地面,放繩人同時也要系臨時安全繩。(8)下繩時,施工負責人和樓上監護人員要給予指揮和幫助。(9)操作時輔助用具要扎緊扎牢,以防墜傷人,同時嚴禁嬉笑打鬧和攜帶其它無關物品。(10)樓上、地面監護人員要堅守在施工現場。切實履行職責,隨時觀察操作繩、安全繩的松緊及絞繩、串繩等現象,發現問題及時報告,及時排除。(11)樓上監護人員不得隨意在樓頂邊沿上來回走動,需要時必須先系好自身安全繩,爾后再進行輔助工作;地面監護人員不得在施工現場看書看報,更不得隨意觀賞其它場景,并要隨時制止行人進入危險地段及拉繩、甩繩現象發生;操作繩、安全繩需移位、上下時,監護人員及輔助工人要一同協調安置好,不用時需把繩子打好捆緊。(12)高空作業人員和現場監護人員必須服從施工負責人的統一指揮和統一管理;高空操作人員應符合超高層施工體質要求,開工前檢查一下身體狀況;高空作業人員應佩帶工具袋,工具應放在工具袋中不得放在鋼梁或易失落的地方,所有手工工具(如手錘、扳手、撬棍等),應穿上繩子套在安全帶或手腕上,防止失落傷及他人;高空作業人員嚴禁帶病作業,施工現場禁止酒后作業,高溫天氣做好防暑降溫工作。
杭州華潤MT樓34~35層高空玻璃幕墻盒玻璃維修更換因位于超高層并且懸挑,具備較大的施工風險及難度,對施工方案設計及安全保障提出較大的考驗。本項目理論與經驗結合,在設計的基礎上嚴格做好安全保證措施,成功的完成了該項目的施工,獲得物業方的高度認可及贊賞。對今后類似工程的研究和應用提供了重要的參考價值。