基于多截面電梯井可調式操作平臺的技術研究

周 潔

（中鐵十六局集團城市建設發展有限公司，北京 100018）

0 引言

在高層及超高層建筑中，依據抗震要求，多數建筑在設計時，采用框架-核心筒結構形式，電梯井位于核心筒部位。根據電梯井施工特點，電梯井模板支撐體系常規采用滿堂紅腳手架搭設，并在電梯井周邊預留架體洞口，穿鋼管做拉接點，以確保安全。此種施工方法需要從基礎底板電梯井坑底開始搭設，并搭設到屋面電梯設備層。此做法不僅占用大量周轉材料，不經濟，同時存在安全隱患。而為腳手架鋼管預留的墻體洞口，需要后期二次封堵，費工費時，封堵質量不易得到保障，更會對在井道內施工人員的安全，造成極大隱患。因此項目研發團隊，結合電梯井施工及電梯井截面尺寸多變化的特點，開發出一套電梯井施工操作平臺。該平臺無需從基礎生根搭設，無需在電梯井道內進行預留穿墻洞口。該平臺施工便捷、安全可靠、便于周轉施工，滿足施工生產需要。

1 工程概況

石家莊鐵道大學科技實驗樓項目位于石家莊市北二環東路 17 號石家莊鐵道大學院內［1］，毗鄰北二環運河橋，東側為居民住宅小區。本工程總建筑面積約55 482.93 m2，其中地下總建筑面積 5 175.16 m2，地上總建筑面積 50 307.77 m2，其中 A 座地上 23 層，建筑高度 98.45 m，B 座地上 15 層，結構高度 66.45 m。結構形式為框架-核心筒結構，基礎形式為筏板基礎［2］，該工程層高分別為 4.2、5.4、6 m，電梯井洞口尺寸分別為 2 550 mm×2 550 mm、2 700 mm×2 700 mm、2 650 mm×2 650 mm 等幾種形式，共計 8 部電梯。

2 可調式操作平臺設計思路

2.1 材料選擇

由于該項目樓層較高，屬于超高層，選用滿堂紅腳手架體傳統方式進行搭設，需要自地下室電梯井井道底開始搭設，勢必占用大量人力物力，不僅造成巨大浪費，同時增加安全隱患；在方案比選時，考慮過采用腳手架和鋼板組合，雖然搭設便利，但使用過程中，架體提升時，需要提前拆除鋼板，且需要在未澆筑筒體墻面預留架體孔洞和封閉已使用的孔洞，不僅費工費時，還影響墻面感觀。

因此，通過綜合考慮，結合現場實際情況，選定的方案是選用架體為槽鋼，平臺采用鋼板，架體與平臺采用焊接，架體支撐采用鉸接方式，便于操作。根據電梯井洞口圖紙尺寸，確定操作平臺組件的預留孔位置，并通過栓釘組裝連接。隨樓層增高需要提升時，操作平臺用塔吊提升到相應位置即可，使用便捷且受力方式穩定性高，確保了平臺的安全性和穩定性；在實際應用過程中，使用靈活，操作簡易，防護得當，并減少腳手架等周轉材料及人工搭設費用。

2.2 主要材料

架體槽鋼采用 14# 槽鋼，平臺鋼板厚度采用大于 3 mm 的鋼板，吊環采用直徑 20 mm 的圓鋼，鋼板龍骨采用 40 mm×60 mm×3 mm 方鋼，銷釘采用16 mm×130 mm 和 8 mm×30 mm 平頭銷。

2.3 設計原理

1）該操作平臺為確保整體受力支撐穩定性，采用三角原理，在確保安全條件下，經計算，平臺采用 3 mm鋼板，平臺尺寸長寬比洞口尺寸小 50 mm，如圖 1～2 所示。操作平臺四邊角點焊接形式如圖 3～5 所示；利用 4# 方鋼管做平臺縱向和橫向龍骨，井字排布進行焊接；采用 14# 槽鋼做豎向和斜向支撐，栓釘連接，長度根據洞口實際尺寸和進行確定。根據層高，開孔位置為層高降低 10 cm。

圖1 操作平臺按放示意圖（單位：mm）

圖2 操作平臺組裝圖（單位：mm）

2）用 14# 槽鋼在豎向支撐槽鋼 1/3 處進行水平拉結，以確保平臺整體穩定性；豎向支撐槽鋼按大于層高選取長度，在井道內側，起到卡撐作用，防止平臺側向位移現象發生，同時為避免操作平臺稱重時焊點位置偏弱的問題，需減少槽鋼焊接點。

3）當構筑物標準層層高發生變化時，制作可調平臺，所用槽鋼型號及栓孔數量、位置，按照最不利層高進行安全設計，以確保平臺支撐安全和滿足通用型使用要求。開孔位置及開孔數量如圖 3～5 所示。

圖3 操作平臺組裝節點圖（單位：mm）

圖4 操作平臺組裝節點圖一（單位：mm）

圖5 操作平臺角點組裝圖二（單位：mm）

4）為滿足平臺適應不同層高和不同洞口尺寸要求，根據不同洞口尺寸以及層高變化，在槽鋼上銃孔備用。最大發揮平臺的使用率和通用性。

3 安裝及操作要點

3.1 安裝流程

原材校正→號料→氣割→零件平直→邊緣加工→半成品堆放→拼裝→焊接→銃孔→矯正→安裝、吊裝。

3.2 操作要點

1）根據安全審核通過的平臺設計圖紙，依據圖紙核實材料型號是否準確無誤，然后對材料進行放樣劃線，并按照圖紙對零件放樣進行零件編號［3］。

2）為確保焊縫質量，除做好防風措施外，采用電弧短弧焊方式，防止在焊接時，焊弧區域被空氣侵入，產生氣孔或裂紋，造成質量隱患。同時為避免焊接區域晶粒過大，嚴禁熱影響區在高溫停留時間過長［4］。

3）角焊縫焊接時，避免出現一深一窄坡口形式，重點關注單層單面焊縫和多層焊第一道焊縫的對接處。同時，多層焊的焊縫要保持連續性不間斷，直至最后一層焊縫。每層焊縫金屬厚度控制在 5 mm 以內［5］。

4）構件焊接完畢后，對構件焊接進行焊縫質量檢查，嚴格按照焊接相關規范要求進行逐一檢查，不得出現咬邊、夾渣、焊瘤、氣孔等質量缺陷［6］，徹底消除質量隱患。對平臺構件外觀尺寸依據圖紙進行二次復核，并對平臺構件進行預壓載試驗。

5）平臺構件制作完畢并驗收合格后，利用施工現場塔吊，對平臺構件進行吊運及安裝。安裝完畢后，進行安裝驗收，即可投入使用。

6）平臺構件需要定期進行焊縫檢查，一旦出現焊縫開裂等隱患時，需立即暫停使用，并進行修復，進行安全驗收后，即可再次投入使用。

4 安全技術措施

1）槽鋼、方鋼以及鋼板之間的焊接必須嚴格按照操作要點及規范要求施工。

2）銷釘連接時，需卡靠牢固，加強銷釘疲勞程度檢查，若磨損較大，需及時更換。

3）吊運過程中，需統一指揮、動作協調，嚴禁在無人指揮下作業［7］。平臺上的施工零件必須清除，以防墜落傷人。提升平臺時，下方需要做警戒隔離，避免高空墜物傷人［8］。

4）平臺構件在使用過程中，花紋鋼板不得集中堆料施荷［9］，施工荷載不得超過 3 kN/m2，否則超限預警裝置，會發出報警預警，以確保安全。

5）定時對平臺使用情況進行檢查，在施工過程中對平臺構件進行監測，分析監測數據與模擬數據是否吻合［10］。如焊縫出現裂紋或銷釘嚴重磨損，需及時整改。

6）平臺構件進行吊裝提升時，電梯井剪力墻混凝土強度必須達到 C25 強度以上，需要提交混凝土強度報告，方可進行吊裝提升。

7）不準利用平臺吊運重物；作業人員不準攀登架子上下作業面［11］；不準推車在平臺上跑動。

8）在操作平臺上的施工人員，嚴禁私自拆動平臺上所有拉接點等平臺部件。

5 結語

采用該技術研發設計的電梯井施工操作平臺，適用于房屋建筑中電梯井道施工，該技術的使用是工程施工保證工期、質量的關鍵。同時摒棄常規使用的滿堂紅架體和提前在墻面上預留有孔洞、穿工字鋼等形式作為基礎搭設腳手架等方式。在空間和時間上給主體結構以及面層修飾等施工創造非常好的條件，節省了大量人力及材料使用，取得了良好的經濟效益和社會效益［12］。該技術的使用，獲得國家國家知識產權局授予的一種可調節式操作平臺裝置實用新型專利（專利號：ZL 2017 2 0770738.5）［13］，同時受理發明專利（專利號：ZL 2017 1 05302694）。該技術的使用，為在類似工程的施工積累了豐富的經驗，并極具應用和推廣價值。Q