呂家杰,鄺楚釗,鄭少星,王 杰,盧建文
(中國建筑第八工程局有限公司華南分公司,廣東 廣州 510663)
深圳寶安國際機場衛(wèi)星廳及配套工程是深圳市重點工程,總占地面積16.3萬m2,建筑面積23.89萬m2,旅客衛(wèi)星廳建筑高度27.65m,地上4層、地下1層,為流線造型(見圖1)。
圖1 工程實體效果
旅客衛(wèi)星廳主體結構整體呈X形,且不規(guī)則墻體較多,鋼管腳手架和安全網的搭配無法滿足安全文明施工要求,因此外腳手架和安全網的選型設計對整體外觀形象尤為重要。鑒于此,項目成立技術研究小組,對金屬沖孔安全網防護的弧形外腳手架施工進行技術攻關,保證施工作業(yè)安全、貼合弧形結構,呈良好的外立面觀感效果。
該項目需要解決弧形結構和不規(guī)則墻體外架的安全防護問題,施工過程中需重視以下內容:①外架與安全網模數設計 本工程對安全文明施工要求極高,外架搭設參數和安全網材料參數要求互相契合,因此模數設計是材料選型的重難點;②X形結構外架立桿定位 X形結構多數為大弧度和不規(guī)則墻體,保證盤扣式外腳手架立桿現場排布和定位是施工重難點;③腳手架與金屬沖孔安全網的連接固定 金屬沖孔安全網需結合外架桿件間距進行選型設計,但市面上沒有適合該連接件的構件,應保證兩者現場排布的合理性,且連接牢固。
金屬沖孔安全網具有以下特點。
材料模數滿足現場需要是施工作業(yè)準備的前提條件。經過安全性驗算,盤扣式外腳手架立桿縱距取1 500mm,水平桿外側步距取2 000mm,與標準金屬沖孔安全網模數(1 498mm×1 980mm)相符。金屬沖孔安全網托座可通過專用連接件直接固定于盤扣式外腳手架兩端立桿上,安裝簡易、操作方便。傳統(tǒng)密目式安全網與鋼管需采用鐵絲綁扎連接,且密目網上下兩端與鋼管縱橫間距模數不符,難以綁扎到位,對外立面整體形象造成一定影響。
本工程結構外形呈X形,弧形結構和不規(guī)則墻體較多,對外架排布和定位要求較高,采用弧形盤扣式外腳手架+金屬沖孔安全網組合式防護體系,可確保弧形結構安全防護的有效閉合和外觀形象的整體連續(xù)性。
本工程結構復雜,施工期間存在大量交叉作業(yè),材料運輸不可避免地與防護網發(fā)生碰撞,普通密目式安全網老化速度快、防穿透能力差,且僅用鐵絲綁扎在腳手架立桿上,一旦受到沖擊易造成鐵絲斷裂或脫落,難以滿足長期使用要求,而爬架金屬沖孔安全網,以扣件連接的方式,避免鐵絲長期使用后生銹或斷裂,減少高處墜落、物體打擊的風險。
若采用密目式安全網防護體系,架體上使用腳手板、防護板時仍需采用竹、木材料,防火性能差,且安全網的阻燃性能沒有金屬沖孔安全網好,由于現場存在大量焊接、切割等動火作業(yè),因此宜選用金屬沖孔安全網。
施工期間T3航站樓正常運行,施工用品防火和漂浮物管理要求必須滿足機場FOD管理規(guī)定,而密目式安全網屬于FOD管制物品,因此機場施工范圍內不應使用密目式安全網作為外架安全防護。而金屬沖孔安全網不屬于漂浮物且質量不大,人工轉運及安裝便捷,安全可靠,是理想的安全防護材料。
框架和桁架具有穩(wěn)定的空間結構,兩者結合使結構構件充分發(fā)揮作用。金屬沖孔安全網的空間桁架結構是復雜連接系統(tǒng),在各方向上均勻受力,是大面積剛性結構。網面由均勻網孔重疊而成,表面無焊接點,強度大,網面結構牢固。使用金屬沖孔安全網封閉整個腳手架體系,將高處作業(yè)變?yōu)榈吞幾鳂I(yè),將懸空作業(yè)變?yōu)榧荏w內部作業(yè),安全性高。
本工程對現場安全文明施工要求極高,但普通密目式安全網難以做到與CI廣告牌完全貼合,且易受污染,對建筑物整體外觀形象影響較大。而金屬沖孔安全網外表進行靜電粉末噴涂處理,形成防護膜,能有效避免空氣及水分直接作用在基礎原料上,增加重復使用率,且規(guī)劃現場整體形象時,可直接利用金屬沖孔安全網噴涂相應的CI標語和標識,在外觀上更得體,形象維護更方便。
金屬沖孔安全網以藍色等淺色調為主,既環(huán)保又無污染,有效抑制粉塵、雜物漂浮和重物墜落,網片上的孔洞在通風和透光性上完全滿足高強度施工要求,且在降噪方面有較好效果。因此采用金屬沖孔安全網作為盤扣式外腳手架的防護網。
機場衛(wèi)星廳結構輪廓線整體呈弧形,為更好地呈現外立面形象,大面積采用雙排承插型盤扣式外腳手架+金屬沖孔安全網。
1)腳手架搭設參數 內立桿距板邊300mm,立桿縱距La為1 500mm,橫距Lb為900mm。水平桿步距h外側為1 000mm,內側為2 000mm,在樓層處可進行適當調整,但應≤2 000mm。
圖2 金屬沖孔安全網
3)承插型盤扣式鋼管支架 主要構配件為Q345A立桿、Q235B水平桿、Q195豎向斜桿、Q235B水平斜桿、ZG230-450扣接頭,ZG230-450或20號無縫鋼管連接套管、Q235B可調底座與可調托座、ZG270-500可調螺母、ZG230-450或Q235B連接盤、插銷。
4)桿件參數 立桿采用φ48.3×3.2,水平桿采用φ48.3×2.5,斜桿采用φ42.8×2.5,橫桿步距為2m。
3.2.1建立模型獲取立桿點位數據
1)根據設計圖紙分別對局部和整體建立BIM模型,用以指導現場施工(見圖3)。
圖3 旅客衛(wèi)星廳整體BIM模型
2)從信息模型中提取點位數據,用于現場測量放線。
3.2.2放樣機器人現場應用
將BIM放樣機器人應用于弧形墻體和不規(guī)則結構面,完成立桿的定位放樣,復核結構完成面和外架立桿排布結果后,將結果與模型進行對比,輔助現場質量驗收。
3.3.1以折代曲的搭設方式
承插型盤扣式外腳手架連接時,將橫桿和斜桿端頭鑄鋼接頭上的自鎖式楔形銷插入立桿上的花盤孔,用榔頭垂直擊打楔形銷,楔形銷的自鎖部位與花盤上的孔型配合而鎖死,拆除時,只有用榔頭由下向上擊打楔形銷才可解鎖,如圖4所示。
圖4 盤扣式鋼管支架搭設
金屬沖孔安全網安裝伴隨盤扣式外腳手架施工有序進行,流程如下:施工準備→定位設置通長墊板、底座→安裝立桿→安裝縱、橫向桿→調整橫桿彎折角度→安裝內、外斜拉桿→安裝金屬沖孔安全網,重復上述步驟直至腳手架搭設完成。每搭設完成一部架體后,及時穿插安裝金屬沖孔安全網,流程如下:連接桿下槽扣住下部金屬沖孔網→校準定位→扣件鎖緊在盤扣立桿或橫桿上→上方金屬沖孔安全網旋轉固定于連接桿上槽,重復上述步驟直至安裝完成。
安裝縱橫向桿時,通過橫桿和斜桿端頭鑄鋼接頭上的自鎖式楔形銷與立桿上的花盤進行自鎖連接,利用花盤上的孔洞調節(jié)彎折角度,基本滿足360°旋轉。利用以折代曲的原理,以小角度橫桿彎折滿足整體弧形設計的搭設要求,通過調節(jié)2根小橫桿的彎折度進而調節(jié)腳手架整體弧度,貼合現場實際需要,呈現X形結構外觀。
通過更換自鎖接頭所在的孔位進行大角度調整,花盤孔位中心線間的角度為4插銷鎖死前,在孔位內左右挪動自鎖接頭進行角度微調,在原孔位中可實現±30°的小幅度調節(jié)(見圖5)。
圖5 角度調整
相鄰2段外架小橫桿無法同時與2個花盤孔位相匹配時,采用分段搭設方式,按照20m一段進行分割,最后采用橫桿+扣件的方式連接2段外架立桿,將每段小弧形架體拼接成1道完整的X形外腳手架。
3.3.2金屬沖孔安全網與弧形盤扣架連接
承插型盤扣式外腳手架+金屬沖孔安全采網用專用連接桿件相連。連接桿件由鋼管、承托板組成。鋼管直徑為48mm、壁厚3.0mm。承托板呈H形,其尾部開孔與鋼管采用螺栓連接,可轉動,整體噴漆顏色同金屬沖孔安全網,承托板安裝于4塊沖孔安全網的交接處。連接桿件安裝如圖6所示。
圖6 連接桿件安裝
金屬沖孔安全網主要在連接桿件上承重,連接桿件使用直角扣固定在盤扣式外腳手架外排立桿上,每個連接桿件端部托承上部2張金屬沖孔安全網的同時,卡住下部2張金屬沖孔安全網,金屬沖孔安全網片與盤扣式外腳手架連接如圖7所示。
圖7 金屬沖孔安全網與盤扣式外腳手架連接
本工程將金屬沖孔安全網應用于弧形盤扣式外腳手架,與傳統(tǒng)密目式安全網封閉防護方式不同,金屬沖孔安全網和盤扣式外腳手架主要利用連接桿件與扣件相連。金屬沖孔安全網在承托板上承重,而承托板和鋼管組成的連接桿件又與腳手架扣件相連,形成完整的結構受力體系,保障結構安全。
本工程首次嘗試將金屬沖孔安全網與腳手架結合,材料耐久性好,易于保養(yǎng),可多次循環(huán)利用,在節(jié)約材料、防塵降噪和外觀形象方面起良好的示范作用。