獨立導向式提升保護屏在超高層結構外框柱中的應用

摘要：超高層結構外框柱獨立導向式提升保護屏以單個框柱為防護對象設置，每根框架柱單獨設計施工作業平臺。作業平臺提升采用塔式起重機提升，提升速度快，相對于附著升降腳手架靈活性較高，節約成本。主要部件均為常規部件，可多次周轉使用；在工廠加工制作，現場拼裝簡單方便；施工作業平臺安全可靠、操作方便，工效高，獨立提升有利于同層框柱流水施工。

關鍵詞：外框柱；超高層；平臺

DOI：10.12433/zgkjtz.20232136

一、工程概況

某大型商業綜合體項目1號塔樓為框架核心筒結構，框架柱采用型鋼混凝土組合結構，核心筒為鋼筋混凝土結構。周邊地下室采用混凝土框架結構，結構在建筑第二、三、四避難層設置加強層，沿3軸、

8軸剪力墻與框架柱間設置伸臂桁架。核心筒平面尺寸為27.8m×20.5m，核心筒地上共67層，結構高

度299.8m。

1號塔樓周邊共有16根巨型型鋼混凝土框架柱，包括8根方形柱，8根矩形柱，沿高度方向柱截面尺寸逐漸縮小，1800mm×1750mm方形柱最后收分為900×1000mm，1850×2000mm矩形柱最后收分為900mm×1000mm。采用超高層結構外框柱獨立導向式提升保護屏施工技術進行操作施工，在工期、質量、安全與文明施工管理等方面完全受控，達到預期效果，經濟效益與社會效益可觀。

二、施工重難點分析

超高層建筑中框架核心筒結構的外框架一般由勁鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱與混凝土梁或鋼梁組合的結構形式，且超高層建筑一般外形變化較大， 如何確保外框柱混凝土結構安全可靠施工是本項目的施工重點。針對超高框柱施工特點設計了提升式保護屏，作業平臺采用定制化生產，單根柱防護平臺采用塔式起重機獨立提升。

保護屏兩側各增加2塊可翻轉的防護板。保護屏提升式，翻板向外折疊，提升就位后翻板展開，對框柱兩側進行有效的安全防護。

在結構樓板收截面處角柱各增加2套轉換平臺。將原樓板支撐固定到轉換平臺上，再將轉換平臺固定于樓板上。樓板支撐與轉換平臺、轉換平臺與樓板均采用螺栓連接方式，解決了四角處結構樓板在50層以上向內收截面，8個角柱一側樓板支撐無法正常附著于結構樓板上的難題。

三、外框柱獨立導向式提升保護屏設計

根據工程施工特點及施工要求，經過方案比較最終選用一種獨立導向式爬升保護屏作為框柱施工時的安全防護及操作平臺。爬升式保護屏可作為外防護架及操作架使用，每根柱框柱獨立使用一個保護屏，每個保護屏均可單獨提升。提升方式為塔式起重機提升，固定方式為樓板支撐固定。該保護屏既解決了安全防護及操作架的問題，又解決了同流水施工的限制。

導向式保護屏爬升平臺體系包括導軌、平臺架體、樓板支撐和錨固系統組成，如圖1、表1、表2所示。主要構件與液壓爬升卸料平臺相同，本項目1號塔樓爬升不采用液壓爬升，而采用塔式起重機提升。

四、主要施工工藝

（一）預埋件安裝

預留孔用內徑?32PVC管制作，套管長度為約20cm，根據平面布置圖，確定套管位置。套管埋設時需在套管四周加設加強筋，增加錨固點處樓板承載能力，方法為用4根8mm圓鋼，長30cm，橫豎各兩根綁扎成井字形，將套管圍在井字中心位置，井字形網片與樓板鋼筋綁扎在一起。錨固點預留孔洞如圖2所示。

套管放置前，用線錘與下層和隔層預留孔對齊，確保垂直度偏差不大于10mm，標高與樓層高度一致、位置準確，套管孔應垂直于板面。

第一層預埋套管設置后，建立各爬升點的預留孔位置，相對最近軸線的距離尺寸檔案，以后各樓層預埋孔要參照檔案表，確保預埋孔位置準確。

錨固螺栓安裝時間應在混凝土澆筑完畢36h后，承重時間應在混凝土強度達到15MPa后。

（二）保護屏組裝

保護屏安裝過程如圖3所示。

（三）保護屏吊裝

當結構四層樓板施工完畢，混凝土強度不低于15MPa時，可以吊裝作業平臺。安裝樓板支撐掛座在防護層本層及以下兩層樓板安裝樓板支撐與掛座，擰緊M30高強螺栓。將導向板鎖定插銷向上提起，直至短銷完全脫出，將導向板向兩邊旋轉，使其完全打開，放下插銷重新插入銷孔固定。將掛座的上承重銷下放到滑槽底部工作位置，將下承重銷上移至滑槽頂部末端，位于休息位起吊裝置需使用分配梁，起吊導軌的兩根鋼絲繩長度應相同，其在分配梁上的位置應使起吊狀態下鋼絲繩與導軌均處于垂直狀態。連接好鋼絲繩后用起重機吊起作業平臺，施工人員用繩索引導到懸掛點上。作業平臺吊裝到位，懸掛在承重銷上后，將導向板合攏，使其位于工作狀態，并用鎖定銷鎖定。安裝完成后展開底部及側面翻板，詳細安全檢查及驗收后投入使用，如圖4所示。

（四）保護屏驗收

作業平臺提升到位后需對掛座及底部翻板、導軌、操作架仔細檢查，驗收合格后方可投入使用。嚴格按照限載重量堆載使用，操作架體上雜物及時清理干凈。如遇臺風時采用鋼絲繩將樓板支撐以上導軌與主體結構拉結固定，防止作業平臺因大風傾覆。

（五）保護屏提升

混凝土樓板施工完畢后強度達到15MPa時即可準備爬升，爬升前需做好各項準備工作。首先在錨固層上層樓板安裝樓板支撐及掛座，然后檢查所有掛座錨固螺栓是否緊固，頭部抱鉤是否抱住導軌并被鎖銷鎖定，承重銷是否位于滑槽底部。發現問題及時整改，直到整改合格后方可提升，在作業平臺底部的一層樓板邊緣安裝臨邊防護欄桿，確保作業平臺提升后臨邊安全。

塔式起重機起吊作業平臺時，需使用分配梁，連接好鋼絲繩后垂直吊起作業平臺，提升到指定高度時下落吊鉤，將爬升平臺單元懸掛在掛座承重銷上，封閉蓋板，完成爬升。

（六） 保護屏拆除

框柱施工完畢后即可拆除作業平臺。拆除以單個作業平臺為單位用塔式起重機整體起吊運至地面，在地面進行單元拆解，減少高空作業。

按照1棟60層的超高層建筑進行計算，使用周期假設為12個月。單獨使用費考慮就該獨立提升作業平臺與傳統現階段常用的單片式爬架做成本對比分析（見表3）。

按照以上成本對比分析，該施工作業平臺在12個月的使用周期內較傳統爬架節約費用63萬元，應用該平臺可以產生較好的經濟效益。

五、結語

采用工廠制作加工超高層施工平臺，符合建筑業綠色施工、綠色安裝要求，同時加快了施工速度。工廠化制作的材料損耗降低，節約原材料，滿足國家綠色環保要求。按照圖紙安裝，安裝簡捷、快速，提高了工作效率，獲得了業主、設計以及監理的肯定及好評，取得了良好的社會效益。

參考文獻：

[1]葉弘菁，王銳哲，岑飛，等.超高層結構外框樓板新型臨邊防護體系[J].江蘇建筑，2019（02）：67-68.

[2]李培臣.高層建筑施工臨邊的安全防護[J].建筑安全，2000（09）：8-9.

作者簡介：仇秀紅（1983），女，江蘇省鹽城市人，本科，工程師，研究方向為施工技術。