崔一舟/CUI Yi-zhou
(上海建工五建集團有限公司,上海 200333)
海口美蘭國際機場新塔臺工程(圖1)由上海建工五建集團有限公司承建,位于海口美蘭國際機場T1 航站樓北側(cè),機場綜合交通中心東側(cè)。該塔臺的外觀設(shè)計靈感取自海南四季盛開的三角梅花瓣,塔臺高108.5m,地上22 層,地下1 層。塔臺下部為圓形外筒-鋼筋混凝土核心筒內(nèi)筒結(jié)構(gòu)筒體,上部為功能層,布局有塔臺管制室、設(shè)備機房、講評室、休息間、高低壓配電室、柴油發(fā)動機房等動能性用房。施工需要使用超高度倒錐形懸挑式腳手架,安裝技術(shù)難度大。而施工升降機作為人員和貨物的主要垂直運輸機械,大大加快了施工人員和砂漿等施工材料運至施工位置的速度和減輕了勞動強度,是塔臺建筑施工垂直運輸不可缺少的機械設(shè)備。本文將重點闡述如何合理可靠、安全有效地解決施工升降機在機場塔臺狹小空間內(nèi)的有效施工及應(yīng)用。
圖1 美蘭國際機場新塔臺工程現(xiàn)場圖
經(jīng)對施工現(xiàn)場的實地勘察選用廣州市特威工程機械有限公司的SC200G 中速單籠施工升降機配合塔臺主體結(jié)構(gòu)施工,標準節(jié)共70 節(jié),安裝高度108m,此型號是中速、單籠、無對重、載重量為2t。齒輪齒條式施工升降機,由底架、導(dǎo)軌架和吊籠組成,安裝時底架一般固定在建筑物外面的地面上,導(dǎo)軌架安裝在底架。圖2 為SC200G施工升降機結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 SC200G升降機結(jié)構(gòu)示意圖
考慮塔臺結(jié)構(gòu)外形及外部結(jié)構(gòu)施工限制,施工升降機選擇布置在核心筒內(nèi),利用電梯井道空間安裝施工升降機。區(qū)別于常規(guī)施工升降機安裝在室外安裝空間大、制約小的特點,施工升降機的安裝受到核心筒狹小空間的限制,同時與內(nèi)部土建施工等主體和裝飾施工階段的沖突,內(nèi)籠和附墻裝置勢必需因地制宜進行優(yōu)化設(shè)計,同時對施工升降機的安裝精度、可靠性及使用有較高的要求。圖3、圖4為施工升降機平面、立面布置圖。
圖3 美蘭國際機場新塔臺施工升降機平面布置圖
圖4 美蘭國際機場新塔臺施工升降機立面布置圖
按施工升降機使用說明書選用12 道附墻,附墻架采用特制非標的V 型雙拉桿式,利用電梯井道框架結(jié)構(gòu)作為附著點,附墻架與建筑物采用預(yù)埋螺栓固定,盡量保證核心筒內(nèi)有較大的施工空間。圖5 為施工升降機附著布置圖,圖6 為施工升降機附墻圖。
圖5 施工升降機附著布置圖
圖6 施工升降機附墻圖
施工升降機設(shè)兩平行墻桿,附墻桿與墻面的角度按90°計算,由于節(jié)點為鉸接,彎矩M=0,每根附墻桿對附墻節(jié)點處的力根據(jù)施工升降機說明書內(nèi)計算公式F=(L×60)/(B×2.05)計算。
F=(1250×60)/(540×2.05)=67.75kN(L為附墻長度,1 250mm;B為附墻架寬度,540mm)
預(yù)埋螺栓設(shè)計及計算:選用4 只M24 螺栓預(yù)埋在主體混凝土結(jié)構(gòu)里。
F=πr2σSn(r為螺栓半徑12mm;n為螺栓數(shù)量4;σS為螺栓的屈服強度235MPa)。
F=425.03kN>2×67.75=135.5kN。
根據(jù)以上計算結(jié)果,可知預(yù)埋螺栓滿足要求。
因塔臺狹小空間,現(xiàn)將吊籠頂部作為工作平臺,四周配備安全圍欄,頂部設(shè)置活板門,通過配備的專用梯子,可方便攀登到頂部進行安裝和維修。
施工升降機一般在屋頂、室內(nèi)、室外等工程基本完工,所需材料已經(jīng)運輸上樓的時候進行拆除。塔臺主體結(jié)構(gòu)封頂,通過外部起重設(shè)備如塔機或汽車起重機進行拆卸已經(jīng)無法實現(xiàn),就要尋求適合在塔臺核心筒內(nèi)部吊運施工升降機零部件的設(shè)施或方法。這里我們采用了最為經(jīng)濟、簡單的辦法,選用手拉葫蘆作為吊裝的機械設(shè)備,選用2 根4m 長的12.6 工字鋼作為手拉葫蘆的承重支撐梁(工字鋼的復(fù)核計算本文不做介紹),用鋪設(shè)滾管的方法或液壓推車將最重的吊籠(2t)等較重的部件移至出塔臺,然后通過塔機或汽車起重機將升降機零部件吊至卡車上運離工地現(xiàn)場(圖7)。
圖7 拆卸流程示意圖
因施工升降機安裝在塔臺核心筒內(nèi)部電梯井道,那么施工升降機的施工與主體和裝飾施工存在交集,相互制約,相互影響。如何合理穿插協(xié)調(diào)是需要思考和解決的:①由于施工升降機的存在,核心筒內(nèi)部電梯井道二次結(jié)構(gòu)無法施工;②塔臺核心筒內(nèi)部空間狹小,層高以5.4m 和4.2m為主,層高較高,給砌筑裝修帶來材料運輸難、施工難問題;③電梯井道的內(nèi)部墻面裝飾裝修須在施工升降機拆卸完成后方可施工,此時須搭設(shè)操作平臺方可進行施工。
針對以上問題,合理安排穿插協(xié)調(diào),在施工升降機暫停使用的時間段,合理安排核心筒內(nèi)部電梯井道的二次結(jié)構(gòu)施工。同時,搭設(shè)層間操作平臺,方便層間砌筑裝修材料的運輸堆放,避免二次搬運,提升施工效率,加快施工進度。在施工升降機拆卸后,分層分段搭設(shè)操作腳手架,進行電梯井道的內(nèi)部墻面裝飾裝修,分段施工,保證施工質(zhì)量和施工進度滿足要求。
通過一系列的施工工藝優(yōu)化,將施工升降機安拆與建筑結(jié)構(gòu)施工周期進度計劃相匹配,即滿足了頂升加節(jié)、拆卸降節(jié)要求的同時,又保證了主體施工和裝飾施工相應(yīng)的進度計劃,以及電梯井道安裝室內(nèi)電梯的計劃,保證了材料和人員運輸不受影響。
基礎(chǔ)制作及預(yù)埋件預(yù)埋定位→基礎(chǔ)驗收→外籠底盤、緩沖彈簧和底部標準節(jié)安裝→三節(jié)標準節(jié)安裝→吊籠安裝→傳動機構(gòu)安裝→接線通電→吊桿安裝→電氣設(shè)備和控制系統(tǒng)安裝→下限位碰鐵、下減速限位碰鐵、極限開關(guān)碰鐵的安裝→反復(fù)加裝標準節(jié)和附墻架→上限位碰鐵、上減速限位碰鐵、極限開關(guān)碰鐵、機械防沖頂?shù)陌惭b→導(dǎo)軌架加高→電纜導(dǎo)向裝置安裝→層門安裝→樓層呼叫系統(tǒng)安裝→通電試驗,整機調(diào)試→墜落試驗。
電纜導(dǎo)向裝置拆卸→利用籠頂?shù)鯒U進行導(dǎo)軌架、附墻架和標準節(jié)的拆卸(剩4 節(jié)標準節(jié))→搭設(shè)吊裝設(shè)備,選用手拉葫蘆配合起運→切斷總電源,拆卸傳動小車和吊籠→剩余標準節(jié)拆卸→底盤拆卸→現(xiàn)場清理。
1)有效地制定和實施了施工升降機安拆的施工工藝,合理地協(xié)調(diào)了施工升降機施工與土建施工等主體和裝飾施工階段的沖突,減少了施工人員的上工時間,提高了物料的垂直運輸效率。
2)施工升降機安裝在室內(nèi)雖說增加了安裝難度,但是同時也不占用室外場地,不受室外場地的限制,減小了對周邊環(huán)境的噪聲和塵土等環(huán)境污染,內(nèi)裝施工升降機隨著主體結(jié)構(gòu)的施工不斷提升,其吊籠頂部工作平臺給電梯井道結(jié)構(gòu)施工人員提供了安全平臺,有利于文明安全施工。
3)從經(jīng)濟方面來說,內(nèi)裝升降機可以不需要單獨搭設(shè)安全通道和側(cè)邊防護,只需在出入口處安裝防護門裝置和呼叫按鈕,同時省去了電梯井道水平防護網(wǎng)和臨邊洞口防護的費用,減小了一定的經(jīng)濟和人工投入。
4)通過本工程施工升降機在機場塔臺建設(shè)的技術(shù)研究與應(yīng)用,成功解決了施工升降機在機場塔臺狹小空間內(nèi)的應(yīng)用,有效地提高了生產(chǎn)效率,保證了施工的安全、有序,對以后類似升降機在機場塔臺的施工具有積極借鑒意義,為同類工程提供了較好的參考與借鑒。