許其武,黃喜力,黃五郎
(中建鋼構(gòu)有限公司,廣東 深圳518000)
深圳市南山區(qū)政府大樓為塔樓,結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒結(jié)構(gòu),裙樓為框架結(jié)構(gòu)。建筑總高度107.65m,塔樓標(biāo)準(zhǔn)層高3.1m;裙樓高度23.5m。裙樓外立面為花崗石、瓷磚及淺綠色鏡面玻璃幕墻;塔樓外立面為10cm×10cm 瓷磚、淺綠色鏡面玻璃及鋁合金百葉窗。區(qū)政府大樓安全隱患整治項(xiàng)目施工總承包主要包括外墻飾面隱患治理、鋁合金窗隱患治理、屋面鋼架治理、屋面防水治理等專項(xiàng)工程。
本項(xiàng)目為政府工程,業(yè)主深圳市南山區(qū)工務(wù)局即為政府代表,項(xiàng)目特點(diǎn)主要包括現(xiàn)場用地狹小、文明施工要求高、工期緊、變數(shù)多、協(xié)調(diào)程序復(fù)雜、各方管理溝通難等問題,對(duì)于施工單位管理而言是不小的考驗(yàn)。
本工程的外墻隱患治理施工過程中,不能影響政府大樓正常辦公,故在施工過程中降噪、降塵、環(huán)境保護(hù)是重點(diǎn)。
本工程外墻飾面磚鑿除、外墻鋁合金窗拆裝及屋面鋼架拆裝等工程量大,但施工過程中不能占用區(qū)政府的相關(guān)設(shè)備和設(shè)施,現(xiàn)場施工人員、材料、建筑垃圾垂直運(yùn)輸難。
本工程外墻飾面鑿除作業(yè)易產(chǎn)生高空墜物;多臺(tái)大型設(shè)備同軌道高處作業(yè)易發(fā)生碰撞;電動(dòng)施工平臺(tái)空間及載重有限,需防止工人違章操作。
1)項(xiàng)目場地狹小,場內(nèi)道路要保證政府辦公人員車輛通行,同時(shí)解決人員、材料垂直及水平運(yùn)輸;
2)大樓內(nèi)電梯緊張,無法提供施工運(yùn)輸;
3)施工不能影響政府正常辦公,施工方要進(jìn)行有效的文明施工組織。
3.2.1 普通鋼管腳手架
1)懸挑時(shí)需要在外墻開鑿洞口,錨固時(shí)需要打穿樓板,施工難度大,會(huì)破壞原有結(jié)構(gòu)層,后期存在滲水隱患[1];
2)懸挑施工對(duì)室內(nèi)影響大,無法正常辦公;
3)材料無法運(yùn)輸,需協(xié)調(diào)使用室內(nèi)電梯;
4)強(qiáng)度、整體穩(wěn)定較差;
5)封閉性能較差,打鑿的碎瓷片易飛出;
6)防火性能不好;
7)整體觀感差,對(duì)政府大樓形象影響較大。
3.2.2 鋼管腳手架、吊籃
1)無法對(duì)操作面進(jìn)行有效封閉,外墻瓷磚打鑿時(shí)容易高空墜落,有風(fēng)作業(yè)時(shí)吊籃與吊籃之間、吊籃與幕墻之間很容易發(fā)生碰撞,存在較大安全隱患;
2)吊籃施工時(shí)對(duì)天氣要求較高,五級(jí)以上大風(fēng)天氣吊籃就無法使用,工期無法得到保證;
3)吊籃不能作為材料、人員運(yùn)輸設(shè)備,材料、人員垂直運(yùn)輸難,需要協(xié)調(diào)使用室內(nèi)電梯進(jìn)行垂直運(yùn)輸。
綜上所述,采用傳統(tǒng)的舊改施工方案,無論是從人、材、機(jī)運(yùn)輸還是從安全防護(hù)、文明施工的角度,都無法切實(shí)有效地解決本項(xiàng)目存在的核心矛盾,故不能作為本項(xiàng)目的施工方案實(shí)施。
綜合考慮多方因素影響,本項(xiàng)目最終采用“集成式建筑防護(hù)屏+ 附著式電動(dòng)施工平臺(tái)”的施工方案,集全封閉防護(hù),人、材、機(jī)垂直運(yùn)輸,綠色施工為一體,并順利通過專家論證,從根本上解決了本項(xiàng)目施工的核心矛盾。
按照垂直方向總共分為3 個(gè)區(qū),分別為屋面鋼架區(qū)、塔樓裙樓以上施工區(qū)、塔樓裙樓以下施工區(qū),3 個(gè)施工區(qū)獨(dú)立組織施工。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工情況,關(guān)鍵線路位于裙樓以上外墻修復(fù),為加快進(jìn)度,將其分為3 個(gè)施工段,分別為塔樓低區(qū)段(4層~8 層)、塔樓中區(qū)段(9 層~26 層)、塔樓高區(qū)段(27 層~30 層)。塔樓各施工段平行施工。
施工整體流程如圖1 所示。
圖1 塔樓施工整體流程示意圖
1)施工低段:采用落地+附著式建筑防護(hù)屏圍閉,保證施工作業(yè)面。此區(qū)段優(yōu)先開始施工,盡早組織安排。施工中段:采用附著式電動(dòng)施工平臺(tái),負(fù)責(zé)陽角的外墻施工及鋁合金窗更換。同時(shí),施工升降平臺(tái)兼垂直運(yùn)輸功能。施工高段:采用附著式建筑防護(hù)屏,整體立面架體為“H”型,對(duì)立面進(jìn)行全覆蓋。
2)辦公大樓施工區(qū)優(yōu)先施工4 層~8 層,施工平臺(tái)與4層~8 層建筑防護(hù)屏同步搭設(shè),平臺(tái)搭設(shè)完畢后運(yùn)輸26 層以上架體并進(jìn)行附著建筑防護(hù)屏搭設(shè),開始施工上部區(qū)域。
3)劃分的施工區(qū)互不干擾,平行施工,各自進(jìn)行打鑿、抹灰、膩?zhàn)訉?、鋁板幕墻的施工流程,但垂直面的平整度需保持一致。
4)臨時(shí)材料中轉(zhuǎn)區(qū)設(shè)置在現(xiàn)場西北角,并設(shè)置施工專用進(jìn)出通道,其他大門不允許施工用車進(jìn)出。前期垂直運(yùn)輸采用50t 汽車吊。
5)施工高峰階段垂直運(yùn)輸為電梯,但安裝建筑防護(hù)屏?xí)r,需采用50t 汽車吊配合。
6)4 樓裙房頂部設(shè)置臨時(shí)材料中轉(zhuǎn)場地,成品砂漿及窗戶材料均暫時(shí)存放,并采用施工平臺(tái)運(yùn)輸至上部樓層。
7)4 樓以下垂直運(yùn)輸為行人樓梯和SC200/200G 施工電梯。
按照施工區(qū)域分高區(qū)掛屏與低區(qū)落地屏,與附著式電動(dòng)施工平臺(tái)協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)全封閉安全文明施工作業(yè)。集成式建筑防護(hù)屏(以下簡稱“防護(hù)屏”)具有以下特點(diǎn):
1)架體為全鋼結(jié)構(gòu),以圓管為主要受力構(gòu)件,采用專用節(jié)點(diǎn)盤可實(shí)現(xiàn)桿件的多角度連接,所有構(gòu)件采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),現(xiàn)場裝拆快捷,便于運(yùn)輸[2];
2)采用電動(dòng)葫蘆作為升降動(dòng)力設(shè)備,正掛于架體豎向主框架上,電動(dòng)葫蘆配有2 副吊鉤,依次掛在專用附墻支座上,無需采用提升鋼絲繩及搬運(yùn)電動(dòng)葫蘆;
3)采用星輪防墜裝置,機(jī)械式觸發(fā)實(shí)現(xiàn)防墜功能;
4)采用限制荷載自控系統(tǒng),自動(dòng)采集和顯示機(jī)位荷載值,具有超載、失載自動(dòng)聲光報(bào)警和停機(jī)功能,并可實(shí)現(xiàn)遙控操作。
防護(hù)屏架體由豎向主框架、水平支撐桁架和圍護(hù)架體構(gòu)架組成(見圖2),通過附墻支座與結(jié)構(gòu)連接。
圖2 建筑防護(hù)屏架體
防護(hù)屏如圖3 所示,外側(cè)采用腳手板+沖孔鋼網(wǎng)片、內(nèi)側(cè)采用翻蓋板+膠皮進(jìn)行作業(yè)面全封閉,內(nèi)部采用行人樓梯通往各操作層,滿足環(huán)境保護(hù)與安全文明的要求。
附著式電動(dòng)施工平臺(tái)(以下簡稱“電動(dòng)平臺(tái)”)是一種靠齒輪、齒條傳動(dòng)的升降機(jī)械,有著非常可靠的電氣和機(jī)械安全系統(tǒng)、獨(dú)立防墜系統(tǒng),它可隨著建筑物的升高而自行升高,平臺(tái)可根據(jù)需要而加長或縮短[3]。移動(dòng)時(shí)只需拆除立柱和附墻,通過底部的輪子便可更換作業(yè)地點(diǎn)。
電動(dòng)平臺(tái)構(gòu)造如圖4 所示,電動(dòng)平臺(tái)具有以下特點(diǎn):
圖3 本工程建筑防護(hù)屏應(yīng)用實(shí)例
圖4 電動(dòng)平臺(tái)構(gòu)造
1)電動(dòng)平臺(tái)實(shí)質(zhì)是一種大型自升降式高空作業(yè)平臺(tái),可替代鋼、竹、木腳手架及電動(dòng)吊籃,用于高空工程施工,尤其適合本工程外墻整治作業(yè),既可滿足人員高空操作施工,又能滿足材料運(yùn)輸,無需增設(shè)運(yùn)輸設(shè)備[4];
2)驅(qū)動(dòng)單元配備專業(yè)的制動(dòng)裝置、安全防墜裝置、齒輪驅(qū)動(dòng)組、導(dǎo)輪組緊急下降裝置、同步控制裝置等,配備最高/最低控制器、超越應(yīng)急限位,一旦超越行程,開關(guān)啟動(dòng)切斷電源,將平臺(tái)抱死在立柱上。另外,設(shè)有獨(dú)立的安全防墜裝置,能夠在意外情況下,防止平臺(tái)墜落,施工安全系數(shù)高[5];
3)電動(dòng)平臺(tái)如圖5 所示,用于物料運(yùn)輸與外墻裝修2 種用途,前期使用平臺(tái)運(yùn)輸物料時(shí),平臺(tái)內(nèi)側(cè)使用單護(hù)欄與雙護(hù)欄做好防護(hù),防止鋼管及其他物料墜下;后期對(duì)外墻進(jìn)行裝修施工時(shí),拆除護(hù)欄防護(hù),平臺(tái)到達(dá)作業(yè)高度后,將伸縮腳手板處翻板翻出,待需要調(diào)整作業(yè)高度時(shí),應(yīng)注意將翻板撤回,翻板上設(shè)置保護(hù)膠墊。平臺(tái)上可以鋪設(shè)橡膠,做整體密閉處理,防止施工過程中廢料掉落。
圖5 本工程電動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例
本項(xiàng)目作為運(yùn)營期間的整治工程,既要維持遠(yuǎn)高于常規(guī)要求的安全文明施工標(biāo)準(zhǔn),又要保證整體施工工效不能下降,除了加強(qiáng)、加寬安全管理外,還需要針對(duì)性地提供技術(shù)措施,合理有序地安排施工作業(yè)。
針對(duì)2 個(gè)突出的技術(shù)難點(diǎn):全封閉作業(yè)、垂直運(yùn)輸,提出針對(duì)性的技術(shù)方案:“集成式建筑防護(hù)屏+ 附著式電動(dòng)施工平臺(tái)”,電動(dòng)平臺(tái)兩端可與建筑防護(hù)屏對(duì)接、協(xié)同工作(見圖6),可實(shí)現(xiàn)外墻裝修工程全周期的全封閉作業(yè),真正達(dá)到安全文明、綠色施工的要求。兩者協(xié)同全封閉作業(yè)的工程案例,可為類似運(yùn)營期間外墻整治工程提供借鑒并推廣。
圖6 防護(hù)屏+電動(dòng)平臺(tái)協(xié)同作業(yè)