于建伟 石文井 胡艳东
(中国建筑第八工程局有限公司, 上海 200000)
摘 要:结合实际工程,介绍了在超高层内爬式动臂塔吊底部搭设封闭安全防护平台,解决了塔吊洞口下方人员施工的安全问题,保证了该项目的顺利施工。
关键词:兜底防护; 翻板; 安全兜网
重庆来福士项目总投资211亿元,总建筑面积达112.3万m2,特邀国际知名建筑大师莫西·撒夫迪担纲设计,用8栋高层建筑形成一组强劲的风帆,代表重庆千年极点的城市精神,寓意重庆“乘风破浪、扬帆起航”。该项目覆盖城市生活各个方面的需求,包括甲级写字楼、购物中心、高端住宅及五星级酒店和服务公寓。
1—导向轮;2—抗倾覆支架。
图1 安全防护平台
T3S塔楼从地下室底板至结构主屋面结构高约240 m,塔楼结构抗侧体系由钢筋混凝土框架+钢筋混凝土核心筒+型钢混凝土伸臂桁架和腰桁架组成。T3S塔楼施工,布置了ZSL500和ZSL380两台内爬式动臂塔吊,塔吊下方洞口一直未封闭,给后面塔吊洞口内相关结构施工留下了安全隐患。因此,在塔吊底部搭设了封闭安全防护平台(图1),以保证人员安全施工。
根据T3S塔吊洞口尺寸及塔吊爬升规划,制定硬质防护平台爬升工况,见图2。其中硬质防护平台考虑塔吊爬升,同塔吊一同爬升。
a—塔吊爬升后;b—倒梁后;c—塔吊再次爬升。
图2 硬质防护平台爬升工况
重难点一:平台提升工程中倾覆。解决措施:1)在平台四角部位设置一对抗倾覆装置(图3);2)焊接型钢倾覆三角支架,焊接高度要求L1>L2(图4);3)三角支架上安装上下导向轮。
图3 防倾覆装置
注:L1为上下导向轮外皮对角线长度;
L2为防护平台所在筒宽度(长度)。
图4 型钢抗倾覆装置高度计算
重难点二:钢丝绳长度能否伸缩,方便塔吊钢材拆除倒运。解决措施:在靠近防护平台的钢丝绳位置处加设4个电动葫芦吊(图5),通过电动葫芦吊对防护平台的高度进行微调,为倒梁提供操作平台。
1—电动葫芦吊。
图5 电动葫芦吊设置
4.1 施工顺序
施工顺序:桁架钢材复验→钢材矫正→放样号料→切割下料→组装成型→部件焊接→变形矫正→划线钻孔→喷砂除锈油漆→结构验收→安装提升。
1)钢材的复验:为确保焊接质量, 在备料前对所用的钢材进行化学成分、机械性能复验,保证材质符合图纸的要求。
2)钢材矫正:据本工程的设计,轻钢用板多为薄型钢板,在焊接钢柱、钢梁要求板材平直,但由于薄型钢板易产生凹凸不平加之剪切下料也易变形,焊接时必须进行矫正。
3)放样号料:钢结构下料是第1道工序, 该工程采取图纸下料法, 直接按图纸所示的尺寸在钢材上按1∶1的比例划线下料,允许偏差不超过1 mm。
4)切割:下料前必须按图纸要求复查材料的型号规格、材质炉号和批号。下料时必须严格按技术人员的交底下料单下料,每件料必须用工整、明显的字样标明图号、件号数量。各构件下料数量一定要记录清楚、准确,并妥善保管,不得丢失。切割前,应将钢板表面的油污、铁锈清除干净。切割时如发现断面裂纹或夹渣等缺陷应及时报告由技术人员处理。
5)组装成型:在组装前必须先对工程的梁、柱设计型钢的图纸进行审读,并要求技术人员进行技术交底。零件拼装时翼板与腹板的对接焊缝要错开200 mm。点焊缝长度不小于40 mm,间隔不大于350 mm,焊脚不应小于焊缝长度的1/4。
6)部件焊接:组装成型后采用门式埋弧自动电焊机MAZ-1000焊接, 焊缝应按图纸所示要求进行焊接。焊接过程中如发现气孔、夹渣、未焊满等缺陷时应及时修补,发现裂纹及时向技术人员报告。做好自检、互检、复检,准确做好记录。
7)施焊端板前需经工序交接手续,未办交接或发现装配质量不符合要求时可拒绝施焊。对接焊缝须设置引弧板,且必须在其上进行。焊接完毕取掉引、熄弧板,并将飞溅、气孔、弧坑、咬边等缺陷修补或清除干净。做好自检、互检,质检员具体监督检查。焊工必须在自己的产品上做好钢印记录。
8)变形矫正:焊接变形是钢结构的制作过程中不可缺少的问题,特别是该工程大部分采用的是薄型钢板,焊接受热后更容易造成侧向弯曲变形,给制作带来一定的难度。构件焊接后采取矫正机矫正,对腹板的变形采用加热变形法矫正。
9)划线钻孔:柱、梁矫正完成后进行螺孔的划线工序, 必须以柱、梁的轴线为基准,按图纸要求划出各部位的尺寸,并配备划线样板,采取双控,使每件梁、柱的尺寸都保持一致,同一尺寸的梁、柱必须达到可互换要求,孔径的最大偏差不得超过3 mm。
10)除锈:本工程采用抛丸机除锈,采用1.5~3 mm丸粒,压缩空气压力为0.4~0.6 MPa(不含水分和油脂),处理后基材表面粗糙度要求达到Sa2.5级呈灰白色。端板等除锈要求较高的产品,必须经专检员评定合格后,方能进行组装。钢构件组装后再进行整体喷丸除锈。
11)预拼装:预拼装每批次的10%~20%,且不少于一组,或按设计要求和规定进行。预拼装中所有构件应按施工图控制尺寸,各杆件的质心线应交汇于接点中心并完全处于自由状态,不允许用外力强制固定。单构件支承点应不少于2个。
4.2 兜底封闭安全防护平台施工
由于硬质防护平台面积巨大,在场外加工成整体无法运输至塔吊洞口内。但可采用场外分片加工并在洞口内进行组装。硬质防护平台加工见图6—图8。
1—长向采用10号双槽钢主龙骨,槽钢间距不大于1 200 mm,主龙骨槽钢通长设置;2—导向轮焊接于槽钢上;3—双槽钢焊接成一个整体;4—槽钢框架各边外表面距离剪力墙200 mm,根据现场实际适当调整尺寸;5—150 mm×150 mm×8 mm方钢外框;6—次龙骨,由10号槽钢焊接成整体,槽钢间距不大于1 200 mm;7—吊耳,焊接于双槽钢上,位于主次龙骨交点位置;8—附加角钢,采用40 mm×40 mm×3 mm角钢,与槽钢焊接成整体;9—根据现场实际尺寸设置非标翻板;10—花纹钢板搭接 区域,按100 mm考虑。
图6 ZSL380塔吊洞口防护平台平面
1—槽钢框架各边外表面距离剪力墙200 mm,根据现场实际适当调整尺寸;2—150 mm×150 mm×8 mm方钢外框;3—导向轮焊接于槽钢上;4—双槽钢焊接成一个整体;5—附加角钢,采用40 mm×40 mm×8 mm角钢,与槽钢焊接成整体;6—吊耳,焊接于双槽钢上位于主、次龙骨交点位置;7—框架面上铺3 mm厚花纹钢板;8—根据现场实际尺寸设置非标翻板;9—花纹钢板搭 接区域,按100 mm考虑。
图7 ZSL500塔吊洞口防护平台平面
1—翻板;2—平台缓冲防护层,采用木跳板+镀锌铁皮;
3—平台硬质防护层,采用骨架-花纹钢板。
图8 防护平台剖面
防护平台由硬质防护层+缓冲防护层组成,硬质防护层龙骨采用10号槽钢+3 mm花纹钢板,缓冲防护层位于硬质防护层上,由木跳板+镀锌铁皮组成。ZSL380塔吊洞口尺寸为8 700 mm×8 480 mm;ZSL500塔吊洞口尺寸为5 950 mm×8 590 mm;硬质防护平台外框架根据洞口尺寸每边内收200 mm,同时,由于存在塔吊钢梁预埋件,根据实际埋件放样尺寸及位置,硬质防护平台钢框架在埋件位置进行避开设计,使防护平台在爬升过程中,避开埋件的影响。
为实现防护平台起到完全封闭安全防护的作用,支承梁牛腿处设计成大翻板形式,临边设计成小翻板,对塔吊洞口实行全封闭。同时,在防护平台上设置4个吊耳,通过钢丝绳固定在塔吊4个支腿上,见图9、图10。
图9 防护平台
a—绳索; b—吊耳。
图10 绳索及吊耳
钢丝绳采用直径为21 mm、长度为23 m的镀锌钢丝绳。其中,ZSL500塔吊洞口由于尺寸较小,故在双槽钢龙骨上设置吊耳;ZSL380塔吊洞口由于洞口较大,需要设置多立柱进行斜拉,均衡受力。
借鉴桥梁设计中斜拉式结构形式,在防护平台上设置多个立柱,对长跨方向龙骨进行斜拉型钢,确保长跨方向型钢受力均衡,同时根据吊点的位置调整及增加钢立柱的位置,使整个防护平台受力更加合理,见图11—图12。
1—多立柱斜拉。
图11 塔吊筒平台吊点设计
图12 实际吊点
4.3 兜底防护平台兜网
硬质防护平台有效地阻止了塔吊洞口处物体的下坠,为加强安全保障,在塔吊与钢梁交接面上,又设置安全防护兜网(图13)。
1—防护兜网。
图13 安全防护兜网
在超高层内爬式动臂塔吊底部搭设封闭安全防护平台,解决了塔吊洞口下方人员施工的安全问题,保证人员安全施工。
参考文献:
[1] 高光虎.多高层轻型钢结构住宅设计[J].建筑结构,2001,31(8):17-20.
[2] 包头钢铁设计研究总院.钢结构设计与计算[M].2版.北京:机械工业出版社,2006.
[3] 徐秀丽.毕业设计指导书:框架结构设计[M].北京:中国建筑工程出版社,2008.
[4] 邹泓荣.钢结构焊缝缺陷类型及质量管理[J].建筑工人,2009(1):24-26.
[5] 陈绍蕃,顾强.钢结构:下册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
BOTTOM DOOR TECHNIQUE FOR CLIMBING JIB CRANE IN FOLD LINE TYPE HIGH-RISE TOWER
Yu Jianwei Shi Wenjing Hu Yandong
(China Construction Eighth Engineering Division Co.Ltd, Shanghai 200000, China)
Abstract:According to the actual engineering, it was introduced how to setting up the closed security platform at the bottom of climbing jib crane in a high-rise tower, and the method could ensure the safety of personnel construction below the climbing jib crane and ensure the construction smooth.
KEY WORDS:bottom door; turning plate; security net
第一作者:于建伟,男,1971年出生,工程师。
Email:58041792@qq.com
收稿日期:2016-10-21
DOI:10.13206/j.gjg201702021
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