多功能模塊化立面自動升降作業(yè)平臺在裝配式建筑施工中的應用

鄔荒耘 楊 磊 潘 峰

上海建工五建集團有限公司 上海 200063

裝配式建筑工程具有標準化設計、工業(yè)化生產、裝配式施工、信息化管理及綠色化建造等特點，其構件吊裝安裝和外墻裝飾過程需要進行高空作業(yè)，常采取輔助設施用于施工防護。常用的輔助設施為外圍護腳手架，不過其搭設過程繁瑣，需要消耗大量鋼材，且隨著建筑物層數的升高只升不降，影響施工效率。

多功能模塊化立面自動升降作業(yè)平臺是一種集作業(yè)與防護于一體的大承載力自升降式高空作業(yè)平臺，可替代鋼、竹、木腳手架及電動吊籃，用于高空作業(yè)。平臺采用工廠預制標準模塊化構件，現場拼裝便捷，通過拼接的方式搭建所需不同尺寸的操作平臺，能夠適應各種外形的建筑物。

操作平臺由雙立柱支撐在可靠的支撐基礎上，以齒輪齒條傳動的方式沿導軌架進行爬升，可實現自由升降，給施工人員提供大空間操作平臺，為施工提供安全防護，同時兼顧材料的運輸功能[1-5]。

1 設備概述

多功能模塊化立面自動升降作業(yè)平臺（圖1）由電動平臺系統(tǒng)、升降動力系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。其中，電動平臺分為導軌架（圖2）、矩形操作平臺（圖3）、附墻系統(tǒng)（圖4）和底座系統(tǒng)（圖5）。

圖1 多功能模塊化立面自動升降作業(yè)平臺

圖2 導軌架標準節(jié)

圖3 矩形操作平臺標準節(jié)

圖4 附墻系統(tǒng)

圖5 底座系統(tǒng)

矩形操作平臺由導軌架支撐在可靠的支撐底座上，且通過附墻系統(tǒng)附著于建筑物上，以齒輪齒條傳動的方式沿導軌架垂直升降，升降由設備控制，同步、準確、可靠。

2 升降平臺安裝操作規(guī)程

2.1 安裝工藝流程

工藝流程：確定基座位置→基座處地基處理→安裝固定平臺底座→安裝左側第1節(jié)平臺標準節(jié)→安裝右側第1節(jié)平臺標準節(jié)→在機位兩側對稱安裝其他平臺標準節(jié)→安裝平臺附件及電氣設備→啟動平臺并逐層安裝導軌架（同步安裝附墻件）→安裝頂部限位導軌架→平臺檢查驗收。

2.2 底座的安裝

底座基礎澆筑時應考慮地面具有一定的承載能力，地下不得存在管道或空洞，基礎尺寸長3 000 mm、寬2 500 mm、高200 mm，采用φ12 mm@150 mm雙層雙向構造配筋，表面平整度偏差小于8 mm。待混凝土基礎完成養(yǎng)護周期，強度達到規(guī)定標號要求后，將其表面清掃干凈，清理基礎底座螺柱螺紋并加注潤滑油，將底座運至基礎位置，確定安裝位置和方向，用M24 mm×160 mm高強螺栓將底座與基礎進行連接，如圖6所示。

圖6 底座安裝示意

2.3 附墻件的安裝

附墻預埋件參照標準圖集《鋼筋混凝土結構預埋件》16G362，選用拉彎剪預埋件M3-110。鋼板采用Q235B級鋼或Q345B級鋼，錨筋采用HRB400級帶肋鋼筋，所有焊縫均為滿焊，焊腳尺寸＞10 mm并滿足JGJ 18—2012《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》的要求。預埋件及周邊50 mm范圍內不做保溫，按混凝土制作。預埋完成養(yǎng)護周期，強度達到規(guī)定標號要求后，方可安裝附墻件。

1）在距地面3～4 m處安裝第1道附墻架（圖7），將所有螺栓可靠緊固。

圖7 附墻件安裝示意

2）導架每隔3 m安裝1套附墻架，最上面1套附墻架以上的導架自由端最大懸臂高度不應超過6 m。

3）每安裝1套附墻架需用經緯儀測量導架在2個方向上的垂直度。如果超出導軌架垂直度允許偏差值要求，則必須進行校正?？刹捎谜{節(jié)附墻架連接桿和調節(jié)桿的方法進行校正。

2.4 具體安裝方法和步驟

平臺安裝時可用起重設備配合安裝人員進行操作。具體安裝工藝如下：

1）底座和機位兩側平臺標準節(jié)安裝。首先安裝左側平臺底座，注意一定要調整好底座的水平度和垂直度；安裝好平臺底座后，安裝左側的第1節(jié)平臺標準節(jié)，用4個銷軸與機位架固定；安裝右側的第1節(jié)平臺標準節(jié)，用上部2個銷軸固定，暫不安裝下部的2個銷軸，這樣就可以使雙機位電動施工平臺在發(fā)生允許傾斜時，有一定的變形量而不至于產生較大的內應力。

2）平臺標準節(jié)的安裝。機位架左右側同時安裝第2節(jié)標準節(jié)，直至需要的長度。

3）檢查并為所有銷軸安裝開口銷，檢查連接螺栓是否達到預緊力。

4）安裝平臺橫梁及底板、外側護欄、內側護欄、左右兩側護欄。當平臺內側離墻距離超過300 mm時，平臺內側一定要安裝護欄，并用螺栓擰緊。

5）安裝底座樓梯并用螺栓緊固在底座上。

6）將電控箱安裝在平臺中部的護欄上，將電源電纜線接至電控箱，將驅動單元電纜線接到電控箱。

7）將豎向安裝構件（如導軌架等）均勻放置在平臺上（嚴禁放置構件質量超出額定荷載）。

9）按照同樣的方法安裝導軌架至設計高度。

10）安裝頂部紅色限位導軌架并安裝導軌架保護罩。安裝到指定高度后再安裝頂部限位導軌架，限位導軌架與普通標準導軌架不一樣，顏色為紅色，且安裝了一個限位框，導軌架齒條也只有一半，防止提升平臺超出。

11）平臺檢查驗收并投入使用。

2.5 平臺拆除

1）建筑結構施工完畢后，驅動操作平臺爬升至導軌架頂部合適位置。

2）通過吊桿拆除頂部的導軌架標準節(jié)，驅動操作平臺下降1個標準節(jié)高度，進行下一個標準節(jié)的拆除準備。

3）在附墻架位置時，先拆除附墻，再拆除相應的導軌架標準節(jié)，同時完成附墻固定位置處的墻面修補，然后下降1個標準節(jié)高度，進行下一個標準節(jié)的拆除準備。

4）依次循環(huán)進行導軌架標準節(jié)與附墻架的拆除，直到操作平臺到達底座位置。

5）通過汽車吊，依次拆除吊桿、操作平臺標準節(jié)及主機架。

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6）通過汽車吊，依次拆除附墻架、導軌架標準節(jié)、底座，完成升降平臺的拆除工作。

2.6 平臺使用注意事項

1）升降前要固定好平臺底座，保證底座處于水平狀態(tài)。

2）平臺上所承載的物料和人員，不能超過平臺允許荷載，操作箱旁需掛上醒目的標牌，明確規(guī)定具體荷載的大小、位置和允許的操作人員數量。

3）每次升降前要先查看可調支腿是否在正確位置，升降過程中，人員和施工工具應均衡放置。

4）出現緊急情況時，應及時按下電控箱上的緊急停止按鈕。

5）每天工作完畢后應將電動施工平臺下降到最低位置，并確保外人無法操作施工平臺，如有必要，需將電控箱和電纜線拆除。

7）當需要加寬或者接長平臺時應在最底部操作，避免高處作業(yè)。

8）勿在高壓線附近用施工平臺。

9）當電動施工平臺有附墻時，風速不超過7級風（55.8 km/h）可以使用；沒有附墻時，風速小于6級風（45.7 km/h）可以使用。

3 工程應用

3.1 工程概況

上海市浦東新區(qū)惠南新市鎮(zhèn)25號單元（宣橋）05-02地塊新建項目18號樓為普通住宅樓，建筑層數為8層，主樓部分各層層高3 m，建筑高度為24.7 m。其結構形式為預制裝配剪力墻結構體系。預制部位包括預制外墻板、預制內承重墻（剪力墻）、預制疊合樓板、樓梯梯段板、陽臺、空調板。針對裝配式建筑實際工程建造的需要，采用多功能模塊化立面自動升降作業(yè)平臺進行該樓東立面外墻結構的預制構件安裝與墻面裝飾裝修作業(yè)。

3.2 施工步驟

3.2.1 裝配式建筑結構施工階段平臺爬升步驟

采用專用工作平臺進行裝配式混凝土結構施工作業(yè)的基本流程如下：

1）在第n－1層混凝土澆筑完成并達到強度要求后，利用操作平臺頂層外圍護進行第n層外墻構件的吊裝施工，如圖8所示。

2）第n層外墻構件安裝完成后，進行內部腳手架搭設、內墻吊裝與墻體鋼筋綁扎施工。同時通過吊桿安裝2節(jié)導軌架標準節(jié)，做好爬升前的準備工作，如圖9所示。

圖8 外墻吊裝

圖9 內墻吊裝與鋼筋綁扎

3）第n－1層混凝土達到強度要求后，通過電機驅動操作平臺向上爬升1個標準層高度，進行第n＋1層水平樓板的安裝以及鋼筋綁扎施工，如圖10所示。

4）第n＋1層水平樓板的安裝完成后，澆筑第n層墻體以及第n＋1層水平樓板混凝土，并安裝第n層附墻架，如圖11所示。隨后進入第n＋1層外墻構件的吊裝施工流程。依次循環(huán)，直至主體結構封頂為止。

圖10 平臺爬升及樓板吊裝

圖11 澆筑混凝土

3.2.2 裝配式建筑外墻裝飾裝修階段平臺爬升步驟

在主體結構封頂后，工作平臺由原結構施工用轉化為外立面裝飾用，從頂樓開始依次向下施工，完成預制構件外墻水平、豎向的拼縫處填縫打膠、外窗安裝、外立面雨水管道布設、外墻裝飾面層施工等工序，直至外立面裝飾施工完成為止。具體施工步驟如下：

1）拆除附墻下部翻板，并在臨邊處安裝護欄。

2）打開靠墻翻板，保證離墻一定距離，確保上下運動時不會鉤掛外墻異物。

3）拔出齒鎖裝置。

4）啟動電源，平臺正常上下移動，人員在升降平臺上進行裝飾施工。

5）當每日停止施工時，將升降平臺降至地面，并插入齒鎖裝置，關閉電源和艙門。

6）重復上述相關流程，直至裝飾施工結束為止。

4 結語

采用多功能模塊化立面自動升降作業(yè)平臺進行裝配式建筑結構施工和外墻裝飾作業(yè)，實現了構件安裝和外墻裝飾一體化高效施工，解決了傳統(tǒng)腳手架存在的搭設周期長、周轉材料多，且隨著建筑結構的施工進度只升不降等弊端。使用多功能模塊化立面自動升降作業(yè)平臺，達到了安裝便捷、施工防護安全可靠、適用不同規(guī)格建筑外形的效果，且操作平臺可沿立柱自由升降，兼顧了材料運輸的功能。該平臺符合國家綠色節(jié)能產業(yè)的政策，提高了施工裝備的現代化水平，符合建筑業(yè)的發(fā)展方向，具有顯著的社會與經濟效益，對于裝配式建筑建造與外墻裝飾一體化施工具有廣泛的推廣應用前景[6-7]。