沈淺灝

上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063

2019年，國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于完善質(zhì)量保障體系提升建筑工程品質(zhì)》的通知，要求大力發(fā)展裝配式建筑，推進(jìn)綠色施工，通過先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理，降低施工過程對環(huán)境的不利影響。

近年來，裝配式建筑由工程示范和探索階段，發(fā)展至逐步成熟和初具規(guī)模的階段。在這期間，現(xiàn)有的傳統(tǒng)腳手架體系已經(jīng)不能夠適應(yīng)建筑工業(yè)化綠色發(fā)展的需要和管理要求。

為提升建筑工業(yè)化裝配式結(jié)構(gòu)的綠色施工標(biāo)準(zhǔn)，推行外防護(hù)體系模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和工具化，推廣裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工新型外防護(hù)體系的應(yīng)用，深入研究新型防護(hù)體系，分析各類防護(hù)體系的工藝特點。結(jié)合裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的施工應(yīng)用，解決新型防護(hù)體系在實際應(yīng)用中的問題和操作難點，并提出改進(jìn)方案。同時，提升了新型工具式防護(hù)體系的工藝技術(shù)和新型外防護(hù)體系的適應(yīng)性，達(dá)到高安全性、高效率的應(yīng)用效果，符合建筑業(yè)工業(yè)化和綠色發(fā)展的目標(biāo)要求。

1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)專用模塊化工具式防護(hù)架

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)專用模塊化工具式防護(hù)架由三角架及作業(yè)平臺和外圍護(hù)組成，操作人員可站立在防護(hù)架上進(jìn)行施工作業(yè)。

1.1 模塊化工具式防護(hù)架形式

模塊化工具式防護(hù)架的外側(cè)欄桿立桿采用40 mm×4 0 m m×5 m m 鍍鋅方鋼，圍護(hù)網(wǎng)采用φ 4 m m@ 30 mm×60 mm菱形孔眼浸塑鋼板網(wǎng)。

在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時預(yù)留高強(qiáng)螺栓孔，工具式防護(hù)架通過M24高強(qiáng)螺栓安裝在預(yù)制構(gòu)件上，隨預(yù)制構(gòu)件吊運至樓層平面。

模塊化工具式防護(hù)架與預(yù)制構(gòu)件的連接形式，應(yīng)適應(yīng)其所附著的預(yù)制構(gòu)件樣式。預(yù)制外墻板處工具式防護(hù)架三角架體采用角鋼拼接焊制。三角架結(jié)構(gòu)貼墻設(shè)置豎向厚10 mm鋼板背板，上部背板連接橫向槽鋼-及2個M24高強(qiáng)螺栓，下部背板連接豎向及斜向槽鋼，背板均與槽鋼可靠焊接（圖1）。

圖1 預(yù)制外墻板與工具式防護(hù)架連接

預(yù)制陽臺板處的工具式防護(hù)架，采用原陽臺板中8個預(yù)埋螺母固定外挑方鋼的方式進(jìn)行有效連接。螺栓以及底部外挑方鋼起主要承重作用，連接處下部空隙需要加厚12 cm墊塊。

與預(yù)制凸窗構(gòu)件連接時，架體穿過窗洞口，通過M24高強(qiáng)螺栓連接在凸窗側(cè)面兩端，以便于后期修補(bǔ)（圖2）。

圖2 凸窗位置防護(hù)架連接形式

1.2 模塊化工具式防護(hù)架安拆工序

配合裝配式混凝土結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層的施工流程，研究并制定裝配式混凝土結(jié)構(gòu)專用模塊化工具式防護(hù)架的安裝及拆卸流程（圖3），保障操作便捷性及安全性。每棟樓專用工具式防護(hù)架共制作2套，按循環(huán)流水施工。

圖3 工具式防護(hù)架安拆流程

防護(hù)架拆除后，需對外墻孔洞進(jìn)行處理。每道預(yù)制墻體上需預(yù)留4～6個直徑40 mm的孔洞，后期外葉墻部分可采用特制膠塞配合注漿填充型防水材料（外墻耐候密封膠），原苯板部分可打發(fā)泡劑，內(nèi)葉墻使用微膨脹抗?jié)B性混凝土，共使用3～4道防水抗?jié)B材料。

原苯板部分打發(fā)泡劑保證了保溫性能，可規(guī)避預(yù)留孔洞滲漏冷橋的風(fēng)險。

1.3 模塊化工具式防護(hù)架技術(shù)特點

模塊化工具式防護(hù)架的主要組成材料不易損壞，周轉(zhuǎn)次數(shù)高，模塊化結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆卸靈活。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)前，深化設(shè)計必須根據(jù)防護(hù)架應(yīng)用需求在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)預(yù)埋高強(qiáng)螺桿洞。

另外，施工現(xiàn)場安拆時都需要塔吊進(jìn)行輔助，存在塔吊使用頻率影響其他工序的可能性，要求現(xiàn)場工序搭接排布合理化。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)專用輕型工具式圍擋

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)專用輕型工具式圍擋，是單片式結(jié)構(gòu)的新型防護(hù)體系。

2.1 輕型工具式圍擋形式

輕型工具式圍擋按外墻裝配式預(yù)制墻板平面尺寸定型制作，每塊長度一般不大于3.0 m，單塊圍擋質(zhì)量較輕，便于工人搬運安裝。每塊圍擋高度1.2 m，滿足安全技術(shù)施工要求。材料選用方形鋼管，鋼絲網(wǎng)選用10 mm×10 mm方空鍍鋅網(wǎng)。

作業(yè)工人利用在預(yù)制墻板內(nèi)口連接墻板用的豎向連接件，通過M16螺栓固定槽鋼，槽鋼與φ36 mm鋼管焊接，將工具式圍擋套進(jìn)鋼管，完成與預(yù)制墻板的連接（圖4）。

圖4 工具式圍擋與預(yù)制墻板連接節(jié)點樣式

預(yù)制飄窗、陽臺、凸窗及豎向裝飾柱等構(gòu)件，通過構(gòu)件上的M20螺栓連接工具式圍擋（圖5）。

圖5 工具式圍擋與其他豎向預(yù)制構(gòu)件的連接節(jié)點樣式

2.2 輕型工具式圍擋安拆工序

配合裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工流程，研究制定了輕型工具式圍擋的安拆流程，施工中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，從而有效指導(dǎo)作業(yè)人員工作（圖6）。

圖6 工具式圍擋安拆流程

2.3 輕型工具式圍擋技術(shù)特點

輕型工具式圍擋具有構(gòu)造簡單、用料節(jié)省的優(yōu)點，利用預(yù)制構(gòu)件原有的預(yù)埋件即可安裝，搭拆便捷，能夠加快施工周期。該防護(hù)體系適用于預(yù)制混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)，在施工應(yīng)用中，在編制施工方案階段需明確圍擋拆除順序與預(yù)制構(gòu)件吊裝順序。由于圍擋拆除和預(yù)制構(gòu)件吊裝施工交替進(jìn)行，在未進(jìn)行拆除及吊裝時，將其存放在臨邊洞口。

另外，事前應(yīng)進(jìn)行安全技術(shù)交底，操作人員安裝預(yù)制構(gòu)件時應(yīng)扣好安全帶。

3 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)防護(hù)與作業(yè)一體化升降平臺

為提升裝配式建筑施工現(xiàn)場裝備化和工業(yè)化水平，研制并應(yīng)用了裝配式建筑專用防護(hù)作業(yè)平臺。

該平臺是集作業(yè)與防護(hù)于一體的大承載力自升降式高空工作平臺。

3.1 防護(hù)與作業(yè)一體化升降平臺形式

該平臺可根據(jù)建筑外圍尺寸需要進(jìn)行加長、縮短或增寬，具有較好的適應(yīng)性。采用齒輪齒條傳動進(jìn)行升降，具有可靠的電氣和機(jī)械安全系統(tǒng)，可隨著建筑物的不斷升高而自行升高。

同時，該平臺搭配自動同步調(diào)平技術(shù)，具有端部防超力矩保護(hù)系統(tǒng)等多重安全保障措施（圖7）。

3.2 防護(hù)與作業(yè)一體化升降平臺技術(shù)特點

1）創(chuàng)新設(shè)計雙立柱模塊化雙層作業(yè)平臺與可伸縮連接組件，實現(xiàn)了裝配整體式混凝土建筑的雙層同步施工與雙向連續(xù)作業(yè)[1]。在上層進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件安裝作業(yè)的同時，下層可同步進(jìn)行灌漿作業(yè)，交叉作業(yè)加快施工進(jìn)度。外墻打膠作業(yè)及外飾面作業(yè)可提前排期，提升了施工效率。

圖7 防護(hù)與作業(yè)一體化升降平臺結(jié)構(gòu)形式

2）載重量提升。操作人員可站立在平臺上進(jìn)行施工作業(yè)，同時可運輸部分材料，提升了操作人員作業(yè)的便捷性，降低運輸成本。

3）不規(guī)則立面適應(yīng)性提高。適應(yīng)立面形式多樣的裝配式建筑，相比傳統(tǒng)防護(hù)體系具有明顯優(yōu)勢。平臺標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間采用螺栓連接，操作平臺與機(jī)位架之間通過銷軸相連，可進(jìn)行自由組裝，平臺外側(cè)面設(shè)置鋼絲網(wǎng)圍護(hù)，保障立面適應(yīng)性。

4）導(dǎo)架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)懸臂高度提升。附墻裝置需要附在已養(yǎng)護(hù)完成的樓層，則標(biāo)準(zhǔn)節(jié)懸臂高度必須大于2層層高。考慮預(yù)制構(gòu)件的吊裝工況，操作人員需要進(jìn)行施工樓層的吊具卸扣工作，結(jié)合結(jié)構(gòu)標(biāo)高圍欄安全高度，作業(yè)平臺外圍欄高度設(shè)計為1 900 mm。為滿足工況要求，導(dǎo)架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)懸臂提升至9 m。

4 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工防護(hù)體系對比研究

3種裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的專用施工防護(hù)體系各具優(yōu)勢[2-4]：模塊化工具式防護(hù)架和輕型工具式圍擋具有結(jié)構(gòu)簡單、加工便捷、安拆靈活、周轉(zhuǎn)率高的優(yōu)點，防護(hù)與作業(yè)一體化升降平臺可覆蓋外裝飾階段施工作業(yè)。

將3種裝配式混凝土結(jié)構(gòu)專用施工防護(hù)體系及常用的傳統(tǒng)懸挑式腳手架進(jìn)行對比研究，比對施工工具差異，用以推廣專用防護(hù)體系的應(yīng)用。

3種裝配式混凝土結(jié)構(gòu)防護(hù)體系與傳統(tǒng)懸挑式腳手架的應(yīng)用對比情況如下：

1）傳統(tǒng)懸挑式腳手架。

① 前期策劃階段：避開預(yù)制構(gòu)件上的管線、線盒、套筒位置等進(jìn)行留洞。

② 安裝階段：樓板上預(yù)埋的錨固件位置與預(yù)制墻板上留洞位置需對應(yīng)，精度控制要求高。

③ 拆除階段：施工作業(yè)完成后拆除。

④ 施工操作：多名作業(yè)人員站立。

⑤ 外墻修補(bǔ)：連墻件穿墻而過與結(jié)構(gòu)剛性連接，或設(shè)置在上、下2塊預(yù)制墻板之間，防滲漏處理工序復(fù)雜。

⑥ 適應(yīng)結(jié)構(gòu)形式：不能夠適應(yīng)建筑工業(yè)化綠色發(fā)展的需要。

2）模塊化工具式防護(hù)架。

① 前期策劃階段：需要額外在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)預(yù)埋高強(qiáng)螺桿洞。

② 安裝階段：在預(yù)制構(gòu)件堆場內(nèi)安裝，隨預(yù)制構(gòu)件起吊；安裝時需塔吊輔助。

③ 拆除階段：N+1層預(yù)制構(gòu)件安裝完成后，N層防護(hù)架拆除；拆除時需塔吊輔助。

④ 施工操作：防護(hù)架體上站2名作業(yè)人員。

⑤ 外墻修補(bǔ)：拆除后需對外墻孔洞進(jìn)行修補(bǔ)。

⑥ 適應(yīng)結(jié)構(gòu)形式：預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)、預(yù)制疊合剪力墻結(jié)構(gòu)。

3）輕型工具式圍擋。

① 前期策劃階段：利用預(yù)制構(gòu)件的原有預(yù)埋件。

② 安裝階段：預(yù)制構(gòu)件安裝后、內(nèi)支模架搭設(shè)完成，安裝上層工具式圍擋；安裝時操作人員即可搬運。

③ 拆除階段：隨本層預(yù)制構(gòu)件安裝，逐塊拆除；拆除時工人即可搬運；存在短時臨邊洞口。

④ 施工操作：無作業(yè)人員站立。

⑤ 外墻修補(bǔ)：無需修補(bǔ)。

⑥ 適應(yīng)結(jié)構(gòu)形式：預(yù)制疊合剪力墻體系、預(yù)制框架結(jié)構(gòu)體系。

4）防護(hù)與作業(yè)一體化升降平臺。

① 前期策劃階段：附墻裝置預(yù)埋件埋在現(xiàn)澆段。

② 安裝階段：升降平臺需要預(yù)先升至預(yù)制構(gòu)件吊裝作業(yè)面。

③ 拆除階段：外立面裝飾完成后，利用升降平臺自身吊桿拆除附墻裝置及導(dǎo)架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。

④ 施工操作：多名作業(yè)人員站立。

⑤ 外墻修補(bǔ)：拆除時同步進(jìn)行外墻裝飾面局部處理。

⑥ 適應(yīng)結(jié)構(gòu)形式：較普遍地適用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系。

5 工程實踐

通過防護(hù)體系的比較，將裝配式混凝土結(jié)構(gòu)新型外防護(hù)設(shè)施應(yīng)用于工程項目建設(shè)中。

5.1 模塊化工具式防護(hù)架

將模塊化工具式防護(hù)架應(yīng)用于張江C-11-3地塊項目建設(shè)中。該項目位于上海市浦東新區(qū)張江板塊，東至川河路、南至榮科路、西至百業(yè)路、北至中科路，總建筑面積73 661.51 m2。本項目采用預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)體系，施工時為滿足防護(hù)結(jié)構(gòu)組裝簡便及安全防護(hù)的施工要求，選用工具式防護(hù)架。

該項目預(yù)制外墻采用反打面磚技術(shù)，在拆除工具式防護(hù)架后，預(yù)留孔洞修補(bǔ)亦較為簡便。

5.2 輕型工具式圍擋及防護(hù)與作業(yè)一體化升降平臺

將輕型工具式圍擋應(yīng)用于上海市浦東新區(qū)惠南新市鎮(zhèn)25號單元（宣橋）05-02地塊項目。該項目位于南六公路東側(cè)、項文路南側(cè)、宣樂路西側(cè)?？偨ㄖ娣e為314 162m2，由16棟高層、9棟多層、31棟別墅以及1棟綜合樓等57棟單體組成。該項目高層單體為地上14層結(jié)構(gòu)，采用預(yù)制保溫疊合外掛墻板及預(yù)制剪力墻體系。根據(jù)其特點，選用的輕型工具式圍擋及防護(hù)與作業(yè)一體化升降平臺，適應(yīng)該工程的施工要求。

3種裝配式混凝土結(jié)構(gòu)專用外防護(hù)設(shè)施在工程實踐中均取得了良好的效果，達(dá)到安全施工的作業(yè)要求，簡化了外防護(hù)體系施工作業(yè)流程，縮短了工期。其中，高周轉(zhuǎn)率節(jié)省了材料的使用，達(dá)到了高安全性、高效率及綠色施工的目標(biāo)。

6 結(jié)語

本文從結(jié)構(gòu)形式、安拆工序以及技術(shù)特點等方面出發(fā)，介紹了模塊化工具式防護(hù)架、輕型工具式圍擋及防護(hù)與作業(yè)一體化升降作業(yè)平臺這3種形式的新型外防護(hù)體系及其具體應(yīng)用情況。工程實踐表明，這3種新型外防護(hù)體系的應(yīng)用效果均較好，既提高了施工工效，又縮短了施工工期，且能夠適應(yīng)建筑工業(yè)化綠色發(fā)展的需要和管理要求，有著良好的推廣和應(yīng)用前景。

[1] 吳聯(lián)定,潘曦,邱迪.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用的導(dǎo)架爬升式工作 平臺[J].建筑機(jī)械化,2017,38(4):32-34.

[2] 賴澤榮.超高層建筑施工裝配式安全防護(hù)設(shè)施設(shè)計與應(yīng)用[J].建筑 施工,2014,36(6):723-725.

[3] 張士興,于大海,張玉品,等.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)外墻組合型鋼懸挑防 護(hù)架施工技術(shù)[J].建筑技術(shù),2019,50(8):931-932.

[4] 曹墨研,闕波,王靜峰,等.裝配式高層住宅施工安全防護(hù)體系實測與 分析[J].建筑結(jié)構(gòu),2019,47(增刊1):863-868.