5301工程超高層懸挑環狀平臺施工工藝研究

陳 肯，邱相燾，付清勝，王 斌

（西北核工業研究院，陜西 西安 710024）

1 工程概況

1.1 設計概況

5301測試塔工程位于新疆鄯善境內，場地為山間谷地，山體受斷裂構造及長期風化剝蝕，形成山間寬谷，溝谷分布剝蝕殘丘。工程由兩座獨立的筒體組成，筒中筒結構。層高32.4m、64.8m、86.4m、118.8m、140.4m處設外挑3m懸挑環狀平臺。建筑面積2.1萬m2，地上28層，建筑高度150m。平臺設8根300mm×700mm懸挑梁，平臺邊緣設300mm×700mm環向梁，平臺板厚度為120mm。

1.2 懸挑環狀平臺模板體系

懸挑平臺模板支架采用掛架體系。掛架為專業制作，現場拼裝。由預埋系統、支撐系統及模板系統組成。預埋系統有兩個方案，一用爬錐預埋：由D20埋板、D20高強螺桿、M36/D20爬錐組成；二用掛靴：由100mm×100mm鋼板與兩根M24高強螺桿組成。支撐系統由掛架及掛靴組成，掛架采用[14、[8號槽鋼加工而成；模板系統由梁板底模、方木次楞、環向主楞及可調頂托組成。

2 懸挑環狀平臺施工工藝

2.1 掛架技術參數

掛架長4.03m，高2m，頂部距離梁板底1m，底部、中部設操作平臺，為便于拆模，掛架中部的操作平臺距掛架頂部0.7m，頂部設1.8m高護欄，環向間距2m，懸挑梁兩側設托架支承懸挑梁。梁板底模采用15厚膠合板，板底模環向次楞采用100mm×100mm方木，間距300mm，主楞采用[10號槽鋼，間距同掛架布置，主楞支承在托架頂托上。梁底模次楞采用100mm×100mm方木，主楞采用[10號槽鋼，槽鋼支承在托架頂托上方。頂托采用φ48扣件式鋼管支架頂托，頂托外露長度不大于300mm。自安裝第一榀掛架開始，每間隔2榀，在掛架底部對應的墻身上預留50孔洞，通過設置對拉桿調整掛架垂直度。

2.2 施工工藝

2.2.1 測量放樣（1）軸線控制。

建筑物為高聳結構，墻體施工至-0.1m結構板時，分別在2軸和B軸兩端設控制點（控制點于軸線重合，不偏移）。施工每層樓板時，預留測量孔，孔徑150。測量軸線時，由兩臺鉛垂儀投測軸線控制點。每施工5層結構時，由建筑物外的控制點校核糾正投測的控制點[1]。

（2）標高控制。

建筑物高程控制除基礎采用水準儀直接控制高程外，其余樓層采用鋼尺結合水準儀控制，每施工5層結構時，利用兩臺水準儀配合鋼尺引測水準點，保證樓板高程的準確性，并采用全站儀校核樓層高程。

2.2.2 預埋件埋設

（1）爬錐預埋系統。

模板安裝前，預埋件在設計板頂下1.0m處預埋預埋件。由D20埋件板、D20高強螺栓及D36/D20爬錐組成。埋件安裝前將埋板、螺栓及爬錐連接成為整體，爬錐表面涂抹均勻脫模劑。在托架位置鉆孔并用M36安裝螺栓將預埋系統固定在模板上（圖1）。

圖1 預埋件結構

（2）螺桿預埋。

墻身模板安裝前，根據掛架設置位置在墻身外模上開孔，直徑26，間距200mm，將8.8級螺桿與后錨板焊接成型后埋入墻身內，8.8級高強螺桿外露長度80mm。螺桿用扎絲固定在墻身鋼筋上。

2.2.3 墻身模板拆除

墻身混凝土澆筑完成24h后開始拆除模板。模板拆除前先將M36安裝螺栓拆除，調整模板斜撐螺栓，減少斜撐長度將模板后仰，拔出齒輪插銷，轉動齒輪將模板后移。模板后移到位后插入齒輪插銷。拆除時先將模板后移，拔出防脫插銷，吊運至地面存放拆解[2]。

2.2.4 掛架的安裝步驟

墻身模板拆除過程中同步進行掛架安裝。

安裝掛架時，先將自制角鋼掛籃安裝在墻身上，并將兩根安全繩分別安裝在已經搭設完成的內支架水平桿上（兩根安全繩不得安裝在同一根水平桿上），由墻身頂部進入掛籃安裝掛架。

（1）掛靴安裝。

將掛靴螺栓孔對準爬錐中心（或預留洞中心），將8.8級M36高強螺栓擰入爬錐，將掛靴調整豎直后擰緊螺栓。

將掛靴吊放至安裝位置，掛靴螺栓孔對準螺栓后及時用螺母固定掛靴，每根螺栓上安裝兩個螺母。

（2）掛架安裝。

掛靴安裝完成后，塔吊將掛架提升至安裝層，人工輔助將掛架的連接桿掛入掛靴凹槽內，并及時插入防脫插銷，完成掛架安裝。

相鄰兩榀掛架安裝完成后及時由內向外安裝掛架中部作業平臺步行板，再鋪托架底部通道，并安裝墻身側模及梁側通道。步行板采用30mm厚木板，搭接符合規范要求。

2.2.5 模板安裝

（1）墻身模板安裝。

作業平臺步行板安裝完成后安裝墻身模板，用15厚膠合板，間隔200mm設40mm×60mm方木加勁，方木外側設雙拼φ48鋼管加固模板。

（2）梁板模板安裝。

墻身模板安裝完成后安裝梁板模板，用15mm厚膠合板，次楞采用100mm×100mm方木及[10號槽鋼。底模安裝前根據梁板標高及模板、主次楞的高度調整掛架上頂托高度，頂托調整到位后安裝環向主楞及次楞，最后安裝梁板底模。梁板底模由墻身一側向外側鋪設，鋪設一跨推進一跨。底模及內側模安裝完成后安裝梁鋼筋，再安裝外側模，側模采用M14對拉螺桿配雙拼鋼管加固。

2.2.6 鋼筋安裝

懸挑梁和環向梁安裝完成底模及內側模板后安裝梁鋼筋，鋼筋安裝前，須把梁外側的步行板及外側防護欄桿搭設完成。

2.2.7 混凝土澆筑

墻身混凝土澆筑至梁底下100cm，強度達到20MPa后安裝掛架。懸挑平臺混凝土與樓板混凝土一次澆筑完成。采用插入式振搗器振搗密實。混凝土澆筑順序由懸挑平臺外側向中心澆筑，懸挑平臺混凝土澆筑時不得由墻身向外澆筑。

2.2.8 掛架拆除

懸挑平臺梁板混凝土強度達到設計強度的100%，并完成平臺混凝土護欄時方能拆除模板。模板及掛架拆除應由室外電梯的一側向另一側拆除，逐跨拆除模板及掛架，最后拆除室外電梯井內的兩榀掛架。模板拆除順序為：調整底托→主次楞→模板→步行板→掛架→預埋系統。澆筑梁板混凝土時，在掛架的正上方設置兩個預留孔，直徑100cm，用于吊放掛架。模板拆除前作業人員將頂托下調后逐跨拆除主次楞，再逐跨拆除梁板底模。并將主次楞及模板上傳至樓板上，吊運至地面分類存放，模板拆除完畢后先將掛架和吊鉤連接牢固，拆除防脫插銷，再拆除步行板。步行板拆除由墻身一側向外側拆除，邊拆除邊上傳步行板到樓板上，最后拆除梁側步行板。步行板拆除完畢后，將掛架脫離掛靴再緩慢下放吊葫蘆，將掛架吊放至地面或下層懸挑平臺上，人工配合將掛架旋轉90°倚靠在欄板上，吊至存放場存放。最后兩榀掛架位于室外電梯井內，拆除所有步行板后，將掛架吊出，開始上一層墻身施工。

2.3 檢查情況

懸挑式翻模進場后檢查構件原材料合格證及檢查報告。模板安裝前檢查模板面是否修整、涂刷脫模劑，預埋件是否安裝，預埋件間距是否小于等于設計值。檢查掛架是否完全落入支座內，防脫插銷是否完全插入支座內。步行板是否安裝就位。檢查混凝土強度是否達到設計強度。塔吊吊鉤防脫裝置是否完好，防脫插銷是否拔出，風速是否大于六級[3]。

2.4 防護措施及注意事項

作業平臺防護欄高度不小于1.2m，平臺底部設0.18m高擋腳板，擋腳板與欄桿立柱綁扎牢固。腳手板以上0.6m和1.2m處設防護欄。每兩榀掛架之間單獨設置防墜網，頂部作業平臺欄桿至掛架底部全部設防墜網。步行板必須全寬度搭設。作業人員安裝掛架時必須設置兩根安全繩，做到高掛低用，嚴禁低掛高用，必須在掛籃內作業。嚴禁在未插入或拔出防脫插銷的掛架上休息、作業。

3 環狀平臺施工安全保證措施

3.1 組織保障措施

建立安全應急預案：對參與模板、掛架搭設作業人員進行體檢，篩除不適合高空作業的人員。

3.2 安全保障體系

安全難點集中在：高處臨邊防墜落；塔吊使用中的違章操作，施工人員的防范意識不足；支架的安全防護措施及操作前檢查、整改；各種電動工具的不安全使用，對臨電設施的檢查、維護、檢修。

3.3 技術措施

配置風力監控設備，當風力大于6級時，停止高空作業及塔吊吊裝作業。落實執業上崗制度，特種作業人員必須持證上崗。加強技術培訓工作，針對性的開展施工工藝培訓，通過動態培訓，保證參與管理及作業的人員全部經過培訓上崗。加強過程控制及驗收工作，及時發現消除安全隱患。加強過程巡視及旁站，消除違規作業。嚴格控制拆模混凝土強度，混凝土澆筑時，在滿足規范要求制作標樣試件的同時，多制作3組試件，懸挑平臺梁板多制作6組同條件養護試件，混凝土強度達到100%時才能拆除支架模板。

3.4 季節性施工措施

施工地點3—8月為大風季節，風力較大，必須重視大風天氣施工安全工作。6—9月為高溫季，中午12時至16時嚴禁進行高空作業。做好后勤降溫防暑工作，配置一定數量的綠豆及防暑藥品。作業面通過噴灑冷水降低作業面及構配件表面溫度，防止作業人員燙傷。

3.5 監測監控措施

施工過程中對掛架變形情況進行監測，監測內容及標準如下：掛架模板安裝就位，完成鋼筋安裝、混凝土澆筑兩個階段對掛架頂面高程進行監控，掛架端部撓度不大于2、豎向變形量不大于2。掛架每間隔十榀設一個監測點，共設5個。掛架端部撓度監測用水準儀，水準測量后視點設置在平臺層樓梯休息平臺處。掛架豎向變形量采用吊線錘測量，對比上下兩次測量結果計算掛架豎向變形量及變形值。當撓度、豎向變形值超過檢測標準時，立即停止施工，分析變形超限原因并加固后再繼續施工。

4 應急處置預案

4.1 響應程序

施工現場或駐地發生無法預料的需要緊急搶救處理的事件時，應及時逐級上報。緊急情況發生后，現場做好警戒和疏散工作，保護現場，及時搶救傷員和財產，由在現場的項目部最高級別負責人指揮，3min內電話通報到值班人員，主要說明緊急情況性質、地點、發生時間、有無傷亡、是否需要派救護車、消防車或警力支援到現場實施搶救，如需可直接撥打120、110等求救電話。值班人員在接到緊急情況報告后必須2min內將情況報告到緊急情況領導小組。組織討論后在最短的時間內發出如何進行現場處置的指令。分派人員及車輛等到現場進行搶救、警戒、疏散和保護現場等。由質安部在30min內以小組名義向上一級有關部門報告。全體工作人員應特事特辦、急事急辦，主動積極地投身到緊急情況的處理中。各種設備、車輛、器材、物資等應統一調遣，各類人員必須堅決無條件服從組長的命令和安排，不得拖延、推諉、阻礙緊急情況的處理。

4.2 保護事故現場

立即對事故現場進行警戒與封鎖。應盡量保持原狀，并通過錄像、照相、測繪等保留現場原始狀態。嚴格保護現場的物證，非現場勘察人員不得提取或移動。迅速由事故單位及有關部門組建成事故處理機構，必要時可組建信息、警戒、急救排險、后勤等若干小組，各盡其職，做好事故現場有關工作。

4.3 應急響應

一旦發生突發事故，應立即啟動先期處置應急預案，迅速采取有效措施，盡力控制事態發展，以減少人員傷亡和財產損失，及時上報并同時搶救傷員及疏散人員，避免事故蔓延。各分部出現緊急情況，應立即向項目部值班領導及項目經理報告，項目部向業主、監理、質檢站及集團上級主管部門匯報。

5 結語

5301測試塔工程目前正在主體施工中，分別施工至主體5層和8層，一座一層環狀平臺已施工完成，效果非常理想。對其施工過程和施工工藝進行總結梳理，補漏查缺，完善工藝，消除隱患，吸取經驗教訓，便于更好地指導下一步工作。