成都綠地中心468項目超高層垂直立體交叉作業(yè)安全管理

田雪山，李文龍，左德華，楊書海，晏 曉，劉顏濤，羅 亮，賈豈星

(中建三局集團有限公司西南分公司，四川 成都 610041)

1 工程概況

成都綠地中心468項目總建筑面積455 530m2，其中T1塔樓地上101層，建筑高度為468m。結(jié)構采用中央核心筒布局，為巨型外斜撐框架+外伸臂桁架+核心筒混合結(jié)構，外框由勁性混凝土圓柱、豎向巨型斜撐、水平支撐、鋼梁組成。T1塔樓平面呈十六邊形、三十二邊形、六十四邊形等不規(guī)則形狀，無標準層；核心筒墻體最厚達1 200mm，最薄處僅600mm，50～61層核心筒墻體向內(nèi)傾斜3°，內(nèi)收2.4m；外框柱為折線形勁性混凝土巨柱，其中8根內(nèi)傾、8根外傾，內(nèi)傾外傾交替變化12次，最大傾角7°。

為減少資源投入、縮短工期、提高各專業(yè)施工效率，采用不等高同步攀升施工工藝組織施工，即核心筒豎向結(jié)構施工領先于外框施工4～12層，外框鋼結(jié)構施工領先于外框土建施工4～8層，外框土建施工領先于核心筒水平結(jié)構施工6～12層，外立面幕墻緊隨施工。

2 多專業(yè)垂直立體交叉作業(yè)點位分析

通過分析建造過程中T1塔樓垂直立體交叉作業(yè)情況(見圖1)，得出垂直立體交叉作業(yè)點位分布，如圖2所示。

圖1 T1塔樓垂直立體交叉作業(yè)

圖2 T1塔樓交叉作業(yè)點位分布

通過分析分包與分包間、分包內(nèi)部的施工工序可知，T1塔樓存在大量垂直立體交叉作業(yè)。自頂模系統(tǒng)安裝完成到幕墻穿插施工，多重垂直立體交叉作業(yè)已存在1 000余日，結(jié)合年度安全隱患排查分析可知，核心筒與外框交界處(點位1)、外框鋼結(jié)構與外框土建交界處(點位2)、外框土建與外立面幕墻交界處(點位3)作業(yè)點位隱患占所有點位安全隱患的44.1%。其中，隱患點位1,2,3,4,5分別占比17.3%，14.6%，12.2%，12%，11.7%，其他點位占比32.2%。高處墜落、物體打擊占所有安全隱患的58.5%，與建筑業(yè)五大傷害趨于吻合，因此在施工中必須加強垂直立體交叉作業(yè)安全管理。

3 多專業(yè)垂直立體交叉作業(yè)安全管理

3.1 核心筒與外框交叉作業(yè)

T1塔樓地上101層，主體結(jié)構建設周期較長，核心筒豎向結(jié)構施工領先于外框施工4～12層,核心筒與外框交叉作業(yè)持續(xù)時間最長，故保證核心筒與外框交叉作業(yè)的施工安全是垂直立體交叉作業(yè)管理的關鍵，項目從以下方面進行管理。

1)運用先進的科學技術裝備，創(chuàng)造安全施工環(huán)境 T1塔樓核心筒豎向結(jié)構施工采用空中造樓機，該體系主要由鋼平臺、掛架、模板、支撐和頂升系統(tǒng)組成。其中掛架系統(tǒng)由內(nèi)、外掛架組成，掛架單元共9層，每層高2.1m、寬1.0m，總高19.8m。掛架單元由2.0m×1.0m定型模塊化走道板、鋼網(wǎng)腳手板拼接而成，外側(cè)滿裝2.1m×2.0m定型化防護網(wǎng)片，將核心筒結(jié)構圍成封閉施工空間，各層防護措施嚴密，安全保障措施齊全。

2)創(chuàng)新研發(fā)應用安全防護措施，降低事故發(fā)生概率 通過實踐，研發(fā)多角度可調(diào)節(jié)花籃螺栓回頂加固措施，在掛架第9層翻板位置加設花籃螺栓，調(diào)節(jié)花籃螺栓使翻板始終與核心筒墻體貼合，有效解決墻體變截面、墻體傾斜內(nèi)收、掛架偏位時與結(jié)構無法閉合的問題。連梁位置設置兜網(wǎng)、密目網(wǎng)、防火布進行防護，降低傳統(tǒng)爬架采用鋼跳板及非標型材墜落的風險，確保核心筒與外框交叉作業(yè)施工安全。

3)創(chuàng)新安全管理模式，采用信息化、智能化手段，保障空中造樓機安全運行 為確保空中造樓機頂升過程安全可控，成立安全聯(lián)合辦公室，將各分包納入頂升安全管理組織架構，并結(jié)合項目實際制定頂升組織架構體系，任務到人、職責到崗，確保有效監(jiān)管頂升各環(huán)節(jié)。頂升前后遵照頂升銷項表執(zhí)行銷項計劃，銷項履行三檢制，即勞務-責任工程師(技術員)-安全員3層把控，杜絕銷項不徹底現(xiàn)象。頂升過程中，總承包項目部帶班領導、責任工程師(技術員)、各分包安全員分點位全程旁站監(jiān)督。在外框頂層作業(yè)面設置警戒區(qū)域，安排專人旁站監(jiān)督，確保頂升過程施工安全。

空中造樓機內(nèi)采用超高層施工裝備智能監(jiān)控系統(tǒng)，可實時監(jiān)測空中造樓機各構件水平度、垂直度、應力應變等信息，實時查看各部位人員情況、工作狀況，一旦發(fā)生緊急狀況，頂升指揮人員可根據(jù)智能監(jiān)控系統(tǒng)迅速做出判斷，及時提出應對措施，確保頂升安全可控。

3.2 外框鋼結(jié)構與土建交叉作業(yè)

外框由16根勁性混凝土圓柱、豎向巨型斜撐、水平支撐、鋼梁、壓型鋼板和混凝土樓板等組成。外框施工工序如下：吊裝(校正、焊接)鋼柱→安裝鋼梁→鋪設壓型鋼板→綁扎勁性柱、樓板鋼筋→澆筑混凝土。由施工工序可知，鋼結(jié)構施工始終領先土建施工。保證外框鋼結(jié)構與土建交叉作業(yè)的施工安全是外框多專業(yè)垂直立體交叉作業(yè)管理的重點。

T1塔樓外框施工分以下情況進行部署。

1)施工節(jié)奏緩和期 將施工作業(yè)空間分區(qū)可有效避免交叉作業(yè)。將外框施工劃分為鋼柱施工A區(qū)、鋼梁施工B區(qū)、壓型鋼板施工C區(qū)、土建施工D區(qū)4個扇形區(qū)域，分布在不同高度，A區(qū)最高，D區(qū)最低。實行避讓原則，避免發(fā)生垂直立體交叉作業(yè)(見圖3)。

圖3 T1塔樓外框施工分區(qū)

2)施工節(jié)奏緊湊期 項目采取有效安全防護措施，使各工序施工均有安全防護，確保各工序作業(yè)人員不傷害他人，不被他人傷害。根據(jù)工序安排，鋼柱吊裝就位、校正后，在鋼柱焊接位置以下1.2m處安裝工具式操作平臺，平臺四周立面安裝1.2m高護欄，為焊接操作人員提供安全可靠的作業(yè)面，且防止工(器)具墜落傷人。鋼梁安裝完成后，利用夾具將水平安全兜網(wǎng)固定在鋼梁上，水平兜網(wǎng)網(wǎng)眼<30mm，夾具間隔75cm，同時在垂直鋼梁方向上鋪設80cm寬鋼制組裝通道，有效防止人員及工(器)具墜落。壓型鋼板鋪設與下方土建施工流水作業(yè)，同時在壓型鋼板鋪設層安裝外挑防護網(wǎng)，輔以φ9鋼絲繩進行拉結(jié)，為下方施工人員提供安全防護。

3.3 外框結(jié)構與多角度外立面幕墻交叉作業(yè)

根據(jù)不等高同步攀升施工工藝可知，當主體施工至一定高度時，外立面幕墻開始穿插施工。T1塔樓幕墻隨結(jié)構每層每處發(fā)生變化，且隨外傾內(nèi)傾交替變化，形成獨特的多角度正三角形和倒三角形幕墻單元板塊，每種三角形夾角均不一致。為確保幕墻作業(yè)人員安全，從以下方面進行管理。

1)創(chuàng)新應用自適應角度液壓爬架系統(tǒng)，解決因塔樓平面每層變化、巨柱傾角變化導致安全防護漏洞多的難題，保障立體交叉作業(yè)安全。外框16根折線形混凝土勁性柱采用自適應角度液壓爬架，該系統(tǒng)覆蓋3層半結(jié)構層，分別為鋼筋綁扎層、混凝土澆筑層、混凝土養(yǎng)護層，為勁性柱施工人員提供可靠的作業(yè)平臺。可調(diào)節(jié)式支撐頂升裝置可靈活調(diào)整機位，隨巨柱傾角爬升，在巨柱轉(zhuǎn)折層提前調(diào)整機位前后傾角，以滿足現(xiàn)場施工工況。在應用過程中，借助BIM技術輔助深化設計，模擬結(jié)構變化的各種工況，將爬架各層立面防護改為定型化推拉門式防護，水平防護采用合頁固定翻板形式，上鋪防火布，形成開口朝向樓板方向的半封閉空間，有效降低施工人員及工(器)具墜落的風險。

2)采取有效隔離措施，切斷交叉作業(yè)，降低安全隱患。幕墻施工前沿結(jié)構周圈，在幕墻施工上方、土建施工下方安裝可周轉(zhuǎn)單元式定型化懸挑防護棚。如6m工具式防護棚由I16與5mm厚花紋鋼板組合而成，外挑6m，內(nèi)錨3m，通過板內(nèi)預埋的U形環(huán)與鋼絲繩拉結(jié)固定，外側(cè)周圈安裝1.2m高護欄。周轉(zhuǎn)時利用塔式起重機進行吊裝，既縮短懸挑防護棚安裝周期，又減少人員高空作業(yè)持續(xù)時間。單元間采用合頁固定翻板進行封閉，形成沿結(jié)構周圈有效的整體防護，相比傳統(tǒng)鋼管懸挑防護棚，可有效保證下方幕墻作業(yè)人員安全。可周轉(zhuǎn)單元式定型化懸挑防護棚平面布置如圖4所示。

傳統(tǒng)鋼管懸挑防護棚需逐根搭設鋼管，鋪設腳手板，搭設周期長；需高空拆除周轉(zhuǎn)鋼管扣件，工期長；作業(yè)人員及下方施工人員安全風險高，持續(xù)時間長，抵抗沖擊能力弱，防護面積較小。本工程采用的可周轉(zhuǎn)單元式定型化懸挑防護棚，可在樓層內(nèi)制作，整體吊裝；利用塔式起重機整體吊裝單個防護棚，作業(yè)人員安全風險較低，持續(xù)時間短；抵抗沖擊能力強，防護面積大。

4 創(chuàng)新安全管理理念

目前，通過智能AI攝像頭人臉識別、智能AI攝像頭安全違規(guī)行為識別等輔助管理手段，結(jié)合技術創(chuàng)新措施與管理手段，對T1塔樓垂直立體交叉作業(yè)進行管控，可一定程度上遏制安全事故的發(fā)生。垂直立體交叉作業(yè)安全管理可從以下方面進行解決。

1)加強安全技術革新能力 面對建筑造型越來越新穎、結(jié)構體系越來越復雜、品質(zhì)要求越來越高端的建筑，傳統(tǒng)施工技術已無法滿足高效、安全、經(jīng)濟、環(huán)保的建造要求，設備老舊，隱患明顯，增加作業(yè)人員危險系數(shù)。只有推陳出新，創(chuàng)新研發(fā)更加安全高效的施工技術，才能使施工更加安全。

2)以人為本 即切實關注從業(yè)人員的生命安全和心理健康，消除不安全心理狀態(tài)，掌握安全生產(chǎn)的主動權。研究表明，不安全心理狀態(tài)主要包括僥幸心理、捷徑心理、冒險心理、逆反心理、麻痹心理、從眾心理等不良心理狀態(tài)，應針對不同心理狀態(tài)采取不同管理措施。安全培訓是改善不安全心理、防止不安全行為的重要途徑，應對從業(yè)人員進行管理。項目引進、創(chuàng)新教育培訓管理方法，設置安全教育培訓室、三違培訓班，開展“行為安全之星”評選活動，樹立榜樣并予以嘉獎，借助典型事故案例闡述安全生產(chǎn)的必要性和重要性，強調(diào)教育培訓的積極意義，最終提高從業(yè)人員安全意識。

3)加大安全防護投入 采用先進技術裝備，使用定型化、工具式防護，能有效提高施工效率，提供安全保障。

5 結(jié)語

成都綠地中心468項目綜合利用工藝間隙流水施工，調(diào)整施工順序，通過采用先進的施工技術，結(jié)合安全管理手段，在確保施工進度的同時，保證垂直立體交叉作業(yè)各環(huán)節(jié)的施工安全。后期將繼續(xù)落實以上管理手段，探索更優(yōu)質(zhì)高效的安全管理手段，切實做好超高層垂直立體交叉作業(yè)安全管理工作，實現(xiàn)項目總體安全管理目標。

垂直立體交叉作業(yè)廣泛存在于各建設工程項目，尤其是超高層建設工程中。本文所述安全管理措施，如可周轉(zhuǎn)單元式定型化懸挑防護棚，能有效防止物體打擊等事故，可在各類工程項目中應用。