附著式電動升降平臺在高層酒店樓外立面拆除改造中的應用

李亭飴 羅惠平 齊云鵬

北京城建集團有限責任公司 北京 100088

1 工程概況

項目位于北京市海淀區高粱斜街18號，二環與三環之間，北側緊鄰氣象路 ，西側為中國銀行宿舍，東側為海洋館、南側為北京動物園。

中苑賓館1#主樓地下3層，地上21層， 1～3層層高分別為4.5m、4.2m、4.17m，標準層（4～20層）層高為2.9m，21層層高為3.55m。 建筑高度69.95m，結構形式為鋼筋混凝土剪力墻結構。

1#主樓為保留建筑，在原有結構基礎上進行加固改造，重新裝修。原外立面裝飾做法為100×200瓷磚 ，面積約8240m2，需將原有裝飾做法全部拆除，重新安裝玻璃幕墻+鋁板幕墻[1]。

現狀主體建筑為鋼筋混凝土框架結構，填充墻為紅磚砌筑墻體，剪力墻為鋼筋混凝土結構，整體結構完好，南北側剪力墻厚30cm，東西側剪力墻厚40cm。

2 1#主樓外立面拆除施工難點

2.1 建筑物的各項影響因素

建筑物外形影響大，腳手架用量大，拆除施工環保要求高，安全風險大。建筑物圓弧形結構，且兩側有大尺寸折角結構；落地式腳手架搭設高度70.5m，搭設拆除操作勞動強度大，危險因素多；吊籃工作面太寬無法做到安全防護，剔鑿瓷磚飛濺物掉落等。

2.2 施工交叉作業影響大

1#主樓四周有裙樓地下結構，外墻要提前穿插作業。在外墻拆除和幕墻施工過程中影響北區地下結構施工，外檐與結構兩者在時間和空間上無法錯開，垂直交叉作業對工期影響大。

2.3 拆除運輸工作量大，任務重

采用腳手架需2臺施工電梯配合垂直運輸量大，總拆除面積約7440m2。拆除后的渣土裝入垃圾袋中，從窗口倒運到室內地面，分開堆放，再用手推車倒運至施工升降梯，由施工升降梯垂直運輸到一層地面，人工用手推車倒運至室外指定位置，挖機裝車外運等任務很重。

3 設計方案

本工程1#樓為圓弧形結構，且兩側有大尺寸折角結構，電動橋式腳手架設計時充分考慮了，圓弧形結構的形狀特點，每組電動橋式腳手架設計合理的長度，根據建筑外形設置操作面，保證操作面各處與建筑外立面的距離控制在合理的范圍，確保施工作業人員的安全。附墻采用膨脹螺栓的錨固形式，6m一道附著，立柱搭設高度70.5m。設備地基基礎處理采用組合型鋼的形式，將集中荷載均勻分布到地面，避免了對地庫的集中壓力。

3.1 電動升降平臺體系介紹

平臺介紹。電動施工平臺是一種靠齒輪、齒條傳動的升降機械，有著非常可靠的電氣和機械安全系統，獨立防墜系統，它可隨著建筑物的升高而自行升高，平臺可根據需要而加長或縮短。移動時只需拆除立柱和附墻，通過底部的輪子很方便地更換作業地點。附著升降平臺主要由驅動單元、平臺底座、立柱、平臺梁、護欄、腳手板、伸縮腳手板等組成[2]。

附著式電動升降平臺結合了吊籃和外用電梯的特點，既能提供安全穩定的工作平臺，又能滿足垂直升降運輸物料。

圖1 電動升降平臺示意圖

3.2 技術參數

表1 技術參數

3.3 安全性能特點

（1）雙電機驅動，驅動雙保險；

（2）設有超速防墜系統；

（3）設有平臺自動調平系統，保證平臺水平同步升降；

（4）設有門控安全系統，確保門開啟時斷電不運行；

（5）設有上限開關，避免正常使用時平臺脫離立柱；

（6）設有超上限開關，避免安裝時平臺脫離立柱；

（7）設有手動下降開關，使斷電時人員能安全撤離；

（8）控制柜具有防高壓、低壓及過載保護功能；

（9）平臺上防護齊全，腳手板沖小孔防滑防落物傷人；

（10）伸縮平臺可將操作臺設至任何需要的位置，便于操作防護。

每一個驅動單元上都安裝了一個離心式防墜裝置。當電動施工平臺的下降速度超過0.5m/s時，防墜裝置自動將驅動單元卡死在立柱上。離心防墜裝置的擋塊被摔出。擋塊①將鉤住基座⑦，這樣就會使轉子④⑤⑥停止轉動，轉軸③相連的摩擦片與轉子相互摩擦，直到驅動單元停止下降。

圖2 離心式防墜裝置圖

3.4 使用特點

（1）操作舒適，提高工效

平臺可停靠在任意需要的位置，使操作人員最舒適，舒適的工作姿勢會降低勞動強度提高工效[3]。

（2）互不干涉，工期有保

安裝平臺不像吊籃需等屋面完工才能開始，結構施工時即可自底部開始安裝進行裝修作業，同其它工序互不干涉，可提前工期。

（3）兼運人料，綜合高效

可兼作材料和人員運輸，減少塔吊和施工電梯的運輸壓力，綜合提高功效。

4 施工工藝

4.1 平臺布置

平臺的布置采用沿建筑物四周滿布的方式。平臺的布置在滿足外立面拆除作業需求的前提下，選用長度較大的雙立柱平臺，減少驅動單元，降低成本。

按以上原則，本工程共設置電動平臺12個，其中雙柱型平臺8個，單個平臺最大長度17.1m，單柱型平臺4個，單個平臺最大長度7.8m。共計20個驅動單元。

圖3 電動升降平臺平面布置圖

本工程電動平臺用于外立面裝飾層拆除、結構外墻表面缺陷修復作業。操作平臺距外墻最近距離200mm，拆除作業時平臺上鋪木膠合板頂至外墻邊，拆除的建筑垃圾掉落在膠合板上，每拆除1步后人工裝袋，將膠合板撤離墻面后，電動平臺降落至地面將垃圾運出。

雙柱施工平臺在靠近立柱中間跨2m范圍內，及靠近立柱懸挑跨1.5m范圍內為堆放物料區域，雙柱施工平臺上共四個物料堆放區域，施工時應在四個物料區域均勻擺放施工材料，四組施工區域內所堆放材料荷載與人員工具荷載之和不能超過以上平臺規定允許荷載，施工平臺懸挑區域不能堆放物料，只允許人員施工作業，施工平臺左右兩端的懸挑區域各只允許一組人員施工作業，且每組施工人員及施工材料總重不能超過200kg，施工平臺中間懸挑區域最多允許三組人員施工作業，且每組施工人員及施工材料總重不能超過200kg，每組雙柱施工平臺上最多只允許5人作業[4]。

圖4 物料堆放區域

本工程地上共21層，平臺導向立柱最大搭設高度70.5m 。立柱由方鋼、齒條、圓鋼等焊接形成三角形格構柱，單節長度1.5m，采用M20×80高強螺栓連接接高。頂部立柱設限位裝置。

本工程為舊樓改造項目，需進行剔鑿作業，外立面剔除階段的粉塵等污染，平臺外側需設置高度為1.8m的鋼板網，以防物料飛濺。根據機位拼接情況，分別采用寬度為1.5m、1m的鋼板網。

圖5 電動升降平臺立面布置圖

4.2 附著設計

1～6#、10～16#、20#機位在1～3層每層安裝一道附著，4～頂層每3層安裝兩道附著。7～9#、17～19#機位每層安裝一道附著。

當到達附墻桿安裝位置時，在立柱上安裝附墻框，在墻上對應位置鉆孔，安裝附墻桿，連接附墻框。

附墻桿與結構連接采用膨脹螺栓（M16×150mm），膨脹螺栓安裝在剪力墻上。每組附墻裝置有兩個附墻座，每個附墻座2個螺栓。附墻桿和加強桿采用Φ48.3*3.5鋼管，材質為Q235。

圖6 附墻示意圖

4.3 基礎設計

針對不同的地基條件設置不同的基礎形式：

（1）北側、東側、西側平臺位于已拆除地上結構的裙樓地下結構頂板上，因已拆除的地上結構柱頭部位不平整，利用項目已有的鋼路基箱做為基礎。

（2）南側平臺位于室外鋪裝硬化地面上，在硬化地面上鋪設雙層雙向腳手板（腳手板應完好），厚度不小于50mm，腳手板鋪設面積為3000mm×3000mm，底座放置在腳手板上，鋪設位置基礎略高于周圍，同時做好排水處理。

（3）南側平臺位于回填土區域，將回填土夯實后澆筑300mm厚素C20混凝土基礎，平臺底座安裝在混凝土基礎上。

（4）位于已拆除地上結構的裙樓地下結構頂板上的平臺，利用項目已有的鋼路基箱做為基礎，同時對樓板用鋼管腳手架回頂加固，每個機位下回頂范圍3m×3m，扣件式鋼管腳手架支撐橫距、縱距為600mm，步距為1m。

5 平臺應用

5.1 應用效果

本工程電動平臺用于外立面裝飾層拆除作業和拆除材料的垂直運輸， 具有以下優點：

（1）平臺自帶防護，能避免拆除過程中揚塵污染，整個拆除作業非常順利，對周邊環境未造成太大影響。

（2）平臺的可伸縮構造，能解決平臺跟外墻面空隙問題，拆除后的建筑渣土直接掉落現在平臺上，再打包后直接通過平臺垂直運至地面，既能解決施工過程高空墜物問題，又能解決垂直運輸問題。

（3）平臺搭拆快速方便，本項目70.5m高平臺搭設時間約7天，拆除時間約4天。

（4）平臺施工作業面平穩、安全可靠，能提高施工效率，外立面拆除進度約1.5層/天（2.9m層高)。

（5）避免了拆除后的建筑渣土需通過樓內運輸，費時費工的問題。

5.2 應用對比

表2 應用對比分析

5.3 平臺應用效益

表3 經濟效益

表4 進度對比

6 結論

采用附著式電動施工平臺就本工程而言，不但解決了高空中渣土散落的問題，同時在實施中也縮短了工期，降低了成本，效果良好。

平臺租金按機位計算（1個立柱1個驅動機位），平臺的布置需結合建筑外輪廓特點，采用較長的長度設計，減少總機位數，降低成本。必要時可以結合腳手架布置。

建筑高度越高，平臺和腳手架比較越具有經濟優勢，對建筑高度不高的建筑，經濟效益不突出，建議30m及以上的建筑采用。

附著式電動升降平臺以90天為起租期（按安裝后驗收完至使用完報停算），在平臺布置上應充分考慮整體進度安排，在工期允許的情況下，可以考慮平臺分區域周轉使用，降低成本。