標(biāo)準(zhǔn)化安全措施在超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用

李興旺

上海寶冶集團(tuán)有限公司 上海 200941

1 工程概況

本工程由塔樓和裙樓組成。

主樓部分為雙塔+連廊平面布局，塔樓位于北側(cè)，分為東西2座，地下5層，地上39層，高度198.5m（局部屋面鋼架203.4m），由核心筒鋼板墻暗柱、外框鋼柱、鋼梁、屋面鋼桁架組成。

裙樓位于南側(cè)，地下5層，地上3層，高度25.5m（局部屋頂機房28.8m），由鋼柱、鋼梁和鋼桁架組成。

項目總用地面積17372m2，總建筑面積約227500m2，地下77500m2，地上150000m2。

鋼結(jié)構(gòu)總安裝工程量約為29500t。

2 標(biāo)準(zhǔn)化安全措施在本項目中的應(yīng)用

2.1 外框鋼柱焊接平臺及其支撐

本工程塔樓地上39層，建筑高度198.5m，外框鋼柱（1.6m×1.6m）尺寸大、重量大、焊接量大，安裝作業(yè)與焊接作業(yè)操作困難，現(xiàn)場施工過程中存在大量的焊接動火作業(yè)，操作人員的人身安全和動火作業(yè)的看護(hù)是一個重難點[1]。

為保證吊裝作業(yè)及焊接作業(yè)操作人員的人身安全，并提高施工效率，本項目采用標(biāo)準(zhǔn)化安全措施高空焊接平臺進(jìn)行輔助施工，動火作業(yè)時平臺底部用石棉布進(jìn)行鋪設(shè)，防止火花飛濺引起火災(zāi)。

本操作平臺適用于邊長為1.2m～1.8m的矩形柱以及外徑1.2m～1.8m的圓管柱，本項目鋼柱為1.6m×1.6m的矩形柱，適合。本操作平臺一般布置在巨型柱或團(tuán)管柱所帶的等高環(huán)布的牛腿上，若矩形柱或圓管柱無牛腿，可沿柱體四周設(shè)置三角支撐來解決支撐問題。平臺由底板、翻板、護(hù)欄等組成。操作平臺護(hù)欄門寬0.6m；平臺護(hù)欄門處設(shè)置門栓或者插銷，操作人員就位后將防護(hù)門關(guān)閉鎖定，防止作業(yè)過程中防護(hù)門打開。

操作平臺由施工人員在堆場拼接完成后整體吊裝就位，并組織驗收合格后方可投入使用。

操作平臺在使用過程中嚴(yán)禁屯料堆載，平臺上同時作業(yè)人數(shù)不應(yīng)超過三人，并定期對操作平臺的安全性進(jìn)行檢查。

2.2 外框裝配式水平通道

本項目外框鋼柱鋼梁施工流程為：首先進(jìn)行本層鋼柱安裝校正焊接；其次進(jìn)行本層鋼梁安裝，鋼梁一端用連接板將腹板與鋼柱牛腿腹板高強螺絲栓接、上下翼板焊接，鋼梁另一端上翼板臨時擔(dān)架在核心筒埋件靠山板上、后腹板焊接；再次焊機房、屯料平臺上梁，安全平網(wǎng)掛設(shè)，生命線貫通，樓層板鋪設(shè)；最后焊接平臺上翻至上層鋼柱柱頂就位固定，上層鋼柱安裝校正焊接；以此施工流程往上逐層進(jìn)行鋼柱鋼梁樓層板施工。以上外框施工過程中，需要人員從核心筒洞口通往焊接房、屯料平臺，上下層鋼柱節(jié)點，鋼柱鋼梁節(jié)點等進(jìn)行穿螺絲、打螺絲、節(jié)點焊接、打磨刷漆、探傷等施工作業(yè)。

因此需要在外框施工范圍形成環(huán)形通以便于層內(nèi)人員、小型機具的轉(zhuǎn)移，本項目采用標(biāo)準(zhǔn)化安全措施裝配式水平通道進(jìn)行輔助施工。

裝配式水平通道由通道底板、防護(hù)欄桿兩部分組成。裝配式水平通道單元長度為3m或6m，寬度為 0.8m。通道底板由方鋼管（Φ80×40×2）焊接組成，鋼絲網(wǎng)板蓋面，鋼絲網(wǎng)板網(wǎng)眼直徑4cm，與通道底板焊接連接。防護(hù)欄桿由橫桿、立桿及20cm高的可拆卸踢腳板組成，防護(hù)欄桿包括兩道橫桿，上桿距底高度為 1.2m，下桿設(shè)在上桿和踢腳板中間位置。

裝配式水平通道之間采用連接板栓接，通道兩端伸出20cm，通過連接板與其他通道相連。 安全護(hù)欄與通道底板采用承插式連接，側(cè)面用螺絲固定。裝配式水平通道使用前進(jìn)行驗收，驗收合格后方可投入使用。裝配式水平通道如圖1所示。

2.3 核心筒鋼板墻操作平臺

本工程塔樓鋼板墻為型鋼暗柱，尺寸較寬，截面較小，規(guī)格不等，四個轉(zhuǎn)角處均為L型鋼板墻，鋼板墻間距較近。施工過程中與土建機電等各專業(yè)交叉作業(yè)，需快速完成鋼板墻安裝焊接工作，以便于移交工作面提供下道工序施工。因為鋼板墻不同墻肢尺寸大小各異，用于鋼柱安裝焊接的操作平臺無法滿足鋼板墻需求，若根據(jù)鋼板墻尺寸現(xiàn)場定做操作平臺，不僅工程量巨大浪費材料，而且占用現(xiàn)場緊張的場地。

鑒于以上施工特點本項目采用標(biāo)準(zhǔn)化安全措施鋼板墻操作平臺進(jìn)行輔助施工。

施工流程：用10號槽鋼制作定型化的三角支撐，長1.1m，上下端頭設(shè)置12mm厚的端頭擋板，在距鋼板墻現(xiàn)場對接焊縫1.1m處位置，焊接U型卡碼。鋼板墻安裝過程中，先將三角支撐安裝于U型卡碼內(nèi)，然后將鋼板墻操作平臺安裝在三角支撐上并固定牢固，各段操作平臺之間用連接板螺絲固定，操作平臺端頭用雙道生命線或雙道鋼管封堵。鋼板墻操作平臺配合三角支撐固定在鋼板墻上的U型卡碼上，為操作人員提供工作面，以滿足現(xiàn)場安全及進(jìn)度要求。

該操作平臺體系安拆便捷，平臺拆除后，仍可正常用于外框鋼梁水平通道，彼此可以循環(huán)周轉(zhuǎn)使用，不需額外增加材料及平臺制作等成本，降低了措施材料投入。人員操作更為安全可靠，鋼板墻校正、焊接更加方便高效，過程中能減少跳板缺少、綁扎不牢，人員安全帶掛設(shè)、焊接接火防護(hù)等多種違章，且能有效避免交叉作業(yè)過程中的高空墜落、物體打擊等傷害發(fā)生[2]。

此種做法很好地彌補了常規(guī)操作平臺無法滿足使用需求的場景，大大提高了現(xiàn)場安裝、焊接的效率，降低了施工過程中的安全風(fēng)險，給現(xiàn)場安全管理提供了更好的支撐，同時也提高了現(xiàn)場的安全文明施工標(biāo)準(zhǔn)。鋼板墻操作平臺使用前進(jìn)行驗收，驗收合格后方可投入使用。鋼板墻操作平臺如圖2所示。

圖2 鋼板墻操作平臺

2.4 外挑式安全防護(hù)網(wǎng)

鑒于本工程總高度較高，且工期要求緊促，為了完成進(jìn)度節(jié)點目標(biāo)，必須要進(jìn)行交叉作業(yè)。上部在進(jìn)行鋼板墻、鋼柱、鋼梁、樓層板施工同時，下部樓層水電安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、防火涂料、外掛幕墻、二次結(jié)構(gòu)砌體、外粉刷等作業(yè)也要同時進(jìn)行。因此容易產(chǎn)生高空墜落、物體打擊、焊渣火星掉落等安全隱患，為了消除安全事故隱患，本項目采用標(biāo)準(zhǔn)化安全措施外挑式安全防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行輔助施工。

塔樓外框外挑部位隨樓層設(shè)置2道外挑式安全防護(hù)網(wǎng)。當(dāng)外框鋼梁施工至F3層時，在F1層頂設(shè)置一道外挑式安全防護(hù)網(wǎng)，外挑式安全防護(hù)網(wǎng)隨樓層升高進(jìn)行上下替換。

外挑式安全防護(hù)網(wǎng)設(shè)置上下兩道，外挑尺寸為4m，兩道外挑網(wǎng)間距不超過兩層，垂直高度不超過10m，作業(yè)面最高點與最上面一層外挑式安全防護(hù)網(wǎng)垂直高度不應(yīng)超過10m。最下層外挑式安全防護(hù)網(wǎng)按施工進(jìn)度上移。外挑式安全防護(hù)網(wǎng)主桿件使用Q235B材質(zhì)Φ48×3.5鋼管制作。

外挑式安全防護(hù)網(wǎng)在梁翼緣頂焊接40cm的鋼管，用腳手架扣件將其連接。通過鋼絲繩斜拉至上層的鋼管。外挑式安全防護(hù)網(wǎng)搭設(shè)時應(yīng)外高內(nèi)低，水平夾角應(yīng)控制在10°到15°。

外挑式安全防護(hù)網(wǎng)設(shè)置三層防護(hù)網(wǎng)，上下兩層為網(wǎng)眼不大于5cm的阻燃水平安全網(wǎng)，中層為網(wǎng)眼不大于3cm的鋼絲網(wǎng)。該構(gòu)造一方面可以最大程度的降低高空墜落物的傷害，另一方面可以將上方遺落的焊渣火星接住，防止火災(zāi)。

外挑式安全防護(hù)網(wǎng)如圖3所示。

圖3 外挑式安全防護(hù)網(wǎng)

2.5 易燃易爆氣體危險品庫房

鋼結(jié)構(gòu)在下料制作、安裝、校正、焊接等過程中都需要用到二氧化碳、氧氣、丙烷、乙炔等氣體進(jìn)行施工，換句話說：“氣體就是鋼結(jié)構(gòu)的血液”。工廠將氣體壓縮灌裝在氣瓶內(nèi)，防爆車定點將氣瓶運輸?shù)焦さ兀\達(dá)工地后需要存放在遮陽、擋雨、通風(fēng)、穩(wěn)固的場所內(nèi)。為了滿足這些需求本項目采用標(biāo)準(zhǔn)化安全措施易燃易爆氣體危險品庫房進(jìn)行輔助施工。

本項目危險品庫房尺寸為1.5m寬×1.5m長×2.5m高，設(shè)置通風(fēng)百葉窗、虹吸風(fēng)帽、開關(guān)門，存放在遠(yuǎn)離建筑物和人群的安全位置。為了滿足遮陽擋雨要求：危險品庫房采用相對封閉的箱體方式，陰角陽角全焊接并刷兩遍防銹防腐油漆。為了滿足穩(wěn)固要求：危險品庫房骨架采用L75角鋼焊接，箱體為4mm厚花紋鋼板焊接，上部設(shè)置吊耳以便于周轉(zhuǎn)吊運。為了滿足通風(fēng)要求：危險品庫房左下部設(shè)置百葉窗，頂部設(shè)置虹吸自動風(fēng)帽，可以保證易燃易爆氣體危險品庫房內(nèi)空氣對流，降低氣體濃度。為了滿足消防要求：箱體外側(cè)設(shè)置滅火器托架，以便于裝配滅火器，每個庫房設(shè)置兩個滅火器。為了滿足警示要求：箱體外側(cè)醒目位置設(shè)置危險品庫房標(biāo)識牌、危險品庫房安全管理制度、滿瓶空瓶提示標(biāo)識牌、危險警示標(biāo)識牌、箱體內(nèi)側(cè)設(shè)置月檢查標(biāo)識標(biāo)簽。

易燃易爆氣體危險品庫房使用前進(jìn)行驗收，驗收合格后方可投入使用[3]。

易燃易爆氣體危險品庫房如圖4所示。

圖4 易燃易爆氣體危險品庫房

2.6 焊機房

本項目為超高層建筑，施工過程中電焊機需要跟隨結(jié)構(gòu)施工逐層向上，以滿足外框鋼柱鋼梁焊接，為了便于向上周轉(zhuǎn)，本項目采用標(biāo)準(zhǔn)化安全措施焊機房進(jìn)行輔助施工。

焊機房尺寸為6m長×2.3m寬×2.3m高，箱體主骨架為10號槽鋼，次骨架為L75角鋼，箱體圍護(hù)為4mm花紋鋼板，開窗，開門，開排氣扇，通風(fēng)百葉窗。

焊機房內(nèi)部三級配電箱的安裝高度為1.4m，所有電線穿PVC 管做絕緣保護(hù)。電焊機之間及電箱之間20cm間距，以便于散熱。電纜線需通過電纜進(jìn)線口對外連接，進(jìn)線口四周襯墊橡膠皮以防割傷電纜。焊機房內(nèi)簡易桌高度設(shè)置為 1.1m并設(shè)立桿支撐，保證固定牢固。焊工工具、焊材等臨時放置在簡易桌或儲物柜中。

焊機房外部設(shè)置重復(fù)接地措施、通風(fēng)措施、配置二氧化碳干粉滅火器及標(biāo)識牌。在焊機房背面底部開設(shè)焊把線進(jìn)出孔，用于焊把線走線。焊機房上部設(shè)置簡易電纜支架，焊接固定，以便于向四周引線。焊機房轉(zhuǎn)運時，需將電纜收集放置并固定在載物欄內(nèi)，對焊機房開關(guān)窗、開關(guān)門進(jìn)行封閉，并對房內(nèi)部分物品進(jìn)行收集、固定處理。焊機房使用前應(yīng)進(jìn)行驗收，驗收合格后方可投入使用。

2.7 屯料平臺

本項目為超高層建筑，施工過程中氣瓶、氣瓶吊籠、料斗、零星材料、小型機具等需要臨時存放，以便于外框施工，因此本項目采用標(biāo)準(zhǔn)化安全措施屯料平臺進(jìn)行輔助施工。

屯料平臺主要采用工字鋼、鋼板、角鋼、鋼網(wǎng)片等材料組成。屯料平臺主要分為基座、圍護(hù)欄桿、遮陽蓋、鋼網(wǎng)片、吊耳等部位。基座采用16號工字鋼焊接而成，表面鋪設(shè)5mm厚花紋鋼板。圍護(hù)欄桿采用L75角鋼進(jìn)行組裝焊接，焊接固定在基座上。遮陽蓋采用2mm厚鋼板制成，兩段遮陽蓋間距為3.2m。屯料平臺制作完成后，進(jìn)行兩遍防腐處理。屯料平臺使用前進(jìn)行驗收，驗收合格后方可投入使用。

屯料平臺如圖5所示。

圖5 屯料平臺

2.8 外框鋼梁焊接掛籠

本工程塔樓外框鋼梁截面較大，特別是首層至四層。主要截面類型為H型，截面尺寸有：H2500×600×50×50、H1650×400×35×35、BH1150×500×25×35、H1300×450×26×30。鋼梁與鋼柱牛腿的翼緣、腹板均焊接連接。因此本項目采用標(biāo)準(zhǔn)化安全措施鋼梁焊接掛籠進(jìn)行輔助施工。

鋼梁焊接掛籠制作主材料使用Φ48×3.5mm鋼管，材質(zhì)Q235B，節(jié)點扣件使用標(biāo)準(zhǔn)扣件。

鋼梁焊接掛籠的設(shè)計類似“扁擔(dān)”原理，中間“扁擔(dān)”搭在鋼梁翼緣板上，通過卡具與鋼梁上翼緣板連接。操作箱分立于鋼梁兩側(cè)，操作箱上下兩層，底板用鋼托板鋪滿，四周維護(hù)用定尺鋼網(wǎng)片維護(hù)，并用鐵絲與掛籠骨架綁扎牢固。

鋼梁焊接掛籠內(nèi)操作人員有相對獨立通風(fēng)的操作空間，增加了人員心理和生理上的安全感，可以有效地保證施工人員安全。焊接吊籠使用前進(jìn)行驗收，驗收合格后方可投入使用。

2.9 五點式雙大鉤安全帶、安全立樁、爬梯、接火斗、焊機移動架、電纜支架等

本工程在施工過程中，為一線操作工人配備五點式雙大鉤安全帶、為管理人員配備腰帶式單鉤安全帶。為滿足操作人員垂直上下采用了標(biāo)準(zhǔn)化安全爬梯配合防墜器。為滿足操作人員水平行走采用了標(biāo)準(zhǔn)化安全立樁配合雙道生命線。為滿足零星位置焊接采用了標(biāo)準(zhǔn)化焊機移動架。為減少電焊時火花外濺采用了標(biāo)準(zhǔn)化接火斗。為防止觸電事故采用了標(biāo)準(zhǔn)化電纜支架將氣管、電線、焊把線架空[4]。

3 結(jié)束語

標(biāo)準(zhǔn)化安全措施在本項目中的使用極大地提高了安全管理的可靠性，實打?qū)嵉挠冒踩胧┍Ｕ狭艘痪€操作工人和管理人員的生命安全。識風(fēng)險、夯策劃、擲安措，安全是對員工最大的善待。以人為本，一切為了安全，安全為了一切，一切事故都可以避免。