李亭飴 羅惠平 齊云鵬

北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司 北京 100088

1 工程概況

項(xiàng)目位于北京市海淀區(qū)高粱斜街18號(hào)，二環(huán)與三環(huán)之間，北側(cè)緊鄰氣象路 ，西側(cè)為中國(guó)銀行宿舍，東側(cè)為海洋館、南側(cè)為北京動(dòng)物園。

中苑賓館1#主樓地下3層，地上21層， 1～3層層高分別為4.5m、4.2m、4.17m，標(biāo)準(zhǔn)層（4～20層）層高為2.9m，21層層高為3.55m。 建筑高度69.95m，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。

1#主樓為保留建筑，在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行加固改造，重新裝修。原外立面裝飾做法為100×200瓷磚 ，面積約8240m2，需將原有裝飾做法全部拆除，重新安裝玻璃幕墻+鋁板幕墻[1]。

現(xiàn)狀主體建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，填充墻為紅磚砌筑墻體，剪力墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)完好，南北側(cè)剪力墻厚30cm，東西側(cè)剪力墻厚40cm。

2 1#主樓外立面拆除施工難點(diǎn)

2.1 建筑物的各項(xiàng)影響因素

建筑物外形影響大，腳手架用量大，拆除施工環(huán)保要求高，安全風(fēng)險(xiǎn)大。建筑物圓弧形結(jié)構(gòu)，且兩側(cè)有大尺寸折角結(jié)構(gòu)；落地式腳手架搭設(shè)高度70.5m，搭設(shè)拆除操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)因素多；吊籃工作面太寬無(wú)法做到安全防護(hù)，剔鑿瓷磚飛濺物掉落等。

2.2 施工交叉作業(yè)影響大

1#主樓四周有裙樓地下結(jié)構(gòu)，外墻要提前穿插作業(yè)。在外墻拆除和幕墻施工過(guò)程中影響北區(qū)地下結(jié)構(gòu)施工，外檐與結(jié)構(gòu)兩者在時(shí)間和空間上無(wú)法錯(cuò)開(kāi)，垂直交叉作業(yè)對(duì)工期影響大。

2.3 拆除運(yùn)輸工作量大，任務(wù)重

采用腳手架需2臺(tái)施工電梯配合垂直運(yùn)輸量大，總拆除面積約7440m2。拆除后的渣土裝入垃圾袋中，從窗口倒運(yùn)到室內(nèi)地面，分開(kāi)堆放，再用手推車倒運(yùn)至施工升降梯，由施工升降梯垂直運(yùn)輸?shù)揭粚拥孛妫斯び檬滞栖嚨惯\(yùn)至室外指定位置，挖機(jī)裝車外運(yùn)等任務(wù)很重。

3 設(shè)計(jì)方案

本工程1#樓為圓弧形結(jié)構(gòu)，且兩側(cè)有大尺寸折角結(jié)構(gòu)，電動(dòng)橋式腳手架設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了，圓弧形結(jié)構(gòu)的形狀特點(diǎn)，每組電動(dòng)橋式腳手架設(shè)計(jì)合理的長(zhǎng)度，根據(jù)建筑外形設(shè)置操作面，保證操作面各處與建筑外立面的距離控制在合理的范圍，確保施工作業(yè)人員的安全。附墻采用膨脹螺栓的錨固形式，6m一道附著，立柱搭設(shè)高度70.5m。設(shè)備地基基礎(chǔ)處理采用組合型鋼的形式，將集中荷載均勻分布到地面，避免了對(duì)地庫(kù)的集中壓力。

3.1 電動(dòng)升降平臺(tái)體系介紹

平臺(tái)介紹。電動(dòng)施工平臺(tái)是一種靠齒輪、齒條傳動(dòng)的升降機(jī)械，有著非?？煽康碾姎夂蜋C(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(zhǎng)或縮短。移動(dòng)時(shí)只需拆除立柱和附墻，通過(guò)底部的輪子很方便地更換作業(yè)地點(diǎn)。附著升降平臺(tái)主要由驅(qū)動(dòng)單元、平臺(tái)底座、立柱、平臺(tái)梁、護(hù)欄、腳手板、伸縮腳手板等組成[2]。

附著式電動(dòng)升降平臺(tái)結(jié)合了吊籃和外用電梯的特點(diǎn)，既能提供安全穩(wěn)定的工作平臺(tái)，又能滿足垂直升降運(yùn)輸物料。

圖1 電動(dòng)升降平臺(tái)示意圖

3.2 技術(shù)參數(shù)

表1 技術(shù)參數(shù)

3.3 安全性能特點(diǎn)

（1）雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)雙保險(xiǎn)；

（2）設(shè)有超速防墜系統(tǒng)；

（3）設(shè)有平臺(tái)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)，保證平臺(tái)水平同步升降；

（4）設(shè)有門控安全系統(tǒng)，確保門開(kāi)啟時(shí)斷電不運(yùn)行；

（5）設(shè)有上限開(kāi)關(guān)，避免正常使用時(shí)平臺(tái)脫離立柱；

（6）設(shè)有超上限開(kāi)關(guān)，避免安裝時(shí)平臺(tái)脫離立柱；

（7）設(shè)有手動(dòng)下降開(kāi)關(guān)，使斷電時(shí)人員能安全撤離；

（8）控制柜具有防高壓、低壓及過(guò)載保護(hù)功能；

（9）平臺(tái)上防護(hù)齊全，腳手板沖小孔防滑防落物傷人；

（10）伸縮平臺(tái)可將操作臺(tái)設(shè)至任何需要的位置，便于操作防護(hù)。

每一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元上都安裝了一個(gè)離心式防墜裝置。當(dāng)電動(dòng)施工平臺(tái)的下降速度超過(guò)0.5m/s時(shí)，防墜裝置自動(dòng)將驅(qū)動(dòng)單元卡死在立柱上。離心防墜裝置的擋塊被摔出。擋塊①將鉤住基座⑦，這樣就會(huì)使轉(zhuǎn)子④⑤⑥停止轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸③相連的摩擦片與轉(zhuǎn)子相互摩擦，直到驅(qū)動(dòng)單元停止下降。

圖2 離心式防墜裝置圖

3.4 使用特點(diǎn)

（1）操作舒適，提高工效

平臺(tái)可停靠在任意需要的位置，使操作人員最舒適，舒適的工作姿勢(shì)會(huì)降低勞動(dòng)強(qiáng)度提高工效[3]。

（2）互不干涉，工期有保

安裝平臺(tái)不像吊籃需等屋面完工才能開(kāi)始，結(jié)構(gòu)施工時(shí)即可自底部開(kāi)始安裝進(jìn)行裝修作業(yè)，同其它工序互不干涉，可提前工期。

（3）兼運(yùn)人料，綜合高效

可兼作材料和人員運(yùn)輸，減少塔吊和施工電梯的運(yùn)輸壓力，綜合提高功效。

4 施工工藝

4.1 平臺(tái)布置

平臺(tái)的布置采用沿建筑物四周滿布的方式。平臺(tái)的布置在滿足外立面拆除作業(yè)需求的前提下，選用長(zhǎng)度較大的雙立柱平臺(tái)，減少驅(qū)動(dòng)單元，降低成本。

按以上原則，本工程共設(shè)置電動(dòng)平臺(tái)12個(gè)，其中雙柱型平臺(tái)8個(gè)，單個(gè)平臺(tái)最大長(zhǎng)度17.1m，單柱型平臺(tái)4個(gè)，單個(gè)平臺(tái)最大長(zhǎng)度7.8m。共計(jì)20個(gè)驅(qū)動(dòng)單元。

圖3 電動(dòng)升降平臺(tái)平面布置圖

本工程電動(dòng)平臺(tái)用于外立面裝飾層拆除、結(jié)構(gòu)外墻表面缺陷修復(fù)作業(yè)。操作平臺(tái)距外墻最近距離200mm，拆除作業(yè)時(shí)平臺(tái)上鋪木膠合板頂至外墻邊，拆除的建筑垃圾掉落在膠合板上，每拆除1步后人工裝袋，將膠合板撤離墻面后，電動(dòng)平臺(tái)降落至地面將垃圾運(yùn)出。

雙柱施工平臺(tái)在靠近立柱中間跨2m范圍內(nèi)，及靠近立柱懸挑跨1.5m范圍內(nèi)為堆放物料區(qū)域，雙柱施工平臺(tái)上共四個(gè)物料堆放區(qū)域，施工時(shí)應(yīng)在四個(gè)物料區(qū)域均勻擺放施工材料，四組施工區(qū)域內(nèi)所堆放材料荷載與人員工具荷載之和不能超過(guò)以上平臺(tái)規(guī)定允許荷載，施工平臺(tái)懸挑區(qū)域不能堆放物料，只允許人員施工作業(yè)，施工平臺(tái)左右兩端的懸挑區(qū)域各只允許一組人員施工作業(yè)，且每組施工人員及施工材料總重不能超過(guò)200kg，施工平臺(tái)中間懸挑區(qū)域最多允許三組人員施工作業(yè)，且每組施工人員及施工材料總重不能超過(guò)200kg，每組雙柱施工平臺(tái)上最多只允許5人作業(yè)[4]。

圖4 物料堆放區(qū)域

本工程地上共21層，平臺(tái)導(dǎo)向立柱最大搭設(shè)高度70.5m 。立柱由方鋼、齒條、圓鋼等焊接形成三角形格構(gòu)柱，單節(jié)長(zhǎng)度1.5m，采用M20×80高強(qiáng)螺栓連接接高。頂部立柱設(shè)限位裝置。

本工程為舊樓改造項(xiàng)目，需進(jìn)行剔鑿作業(yè)，外立面剔除階段的粉塵等污染，平臺(tái)外側(cè)需設(shè)置高度為1.8m的鋼板網(wǎng)，以防物料飛濺。根據(jù)機(jī)位拼接情況，分別采用寬度為1.5m、1m的鋼板網(wǎng)。

圖5 電動(dòng)升降平臺(tái)立面布置圖

4.2 附著設(shè)計(jì)

1～6#、10～16#、20#機(jī)位在1～3層每層安裝一道附著，4～頂層每3層安裝兩道附著。7～9#、17～19#機(jī)位每層安裝一道附著。

當(dāng)?shù)竭_(dá)附墻桿安裝位置時(shí)，在立柱上安裝附墻框，在墻上對(duì)應(yīng)位置鉆孔，安裝附墻桿，連接附墻框。

附墻桿與結(jié)構(gòu)連接采用膨脹螺栓（M16×150mm），膨脹螺栓安裝在剪力墻上。每組附墻裝置有兩個(gè)附墻座，每個(gè)附墻座2個(gè)螺栓。附墻桿和加強(qiáng)桿采用Φ48.3*3.5鋼管，材質(zhì)為Q235。

圖6 附墻示意圖

4.3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

針對(duì)不同的地基條件設(shè)置不同的基礎(chǔ)形式：

（1）北側(cè)、東側(cè)、西側(cè)平臺(tái)位于已拆除地上結(jié)構(gòu)的裙樓地下結(jié)構(gòu)頂板上，因已拆除的地上結(jié)構(gòu)柱頭部位不平整，利用項(xiàng)目已有的鋼路基箱做為基礎(chǔ)。

（2）南側(cè)平臺(tái)位于室外鋪裝硬化地面上，在硬化地面上鋪設(shè)雙層雙向腳手板（腳手板應(yīng)完好），厚度不小于50mm，腳手板鋪設(shè)面積為3000mm×3000mm，底座放置在腳手板上，鋪設(shè)位置基礎(chǔ)略高于周圍，同時(shí)做好排水處理。

（3）南側(cè)平臺(tái)位于回填土區(qū)域，將回填土夯實(shí)后澆筑300mm厚素C20混凝土基礎(chǔ)，平臺(tái)底座安裝在混凝土基礎(chǔ)上。

（4）位于已拆除地上結(jié)構(gòu)的裙樓地下結(jié)構(gòu)頂板上的平臺(tái)，利用項(xiàng)目已有的鋼路基箱做為基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)樓板用鋼管腳手架回頂加固，每個(gè)機(jī)位下回頂范圍3m×3m，扣件式鋼管腳手架支撐橫距、縱距為600mm，步距為1m。

5 平臺(tái)應(yīng)用

5.1 應(yīng)用效果

本工程電動(dòng)平臺(tái)用于外立面裝飾層拆除作業(yè)和拆除材料的垂直運(yùn)輸， 具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）平臺(tái)自帶防護(hù)，能避免拆除過(guò)程中揚(yáng)塵污染，整個(gè)拆除作業(yè)非常順利，對(duì)周邊環(huán)境未造成太大影響。

（2）平臺(tái)的可伸縮構(gòu)造，能解決平臺(tái)跟外墻面空隙問(wèn)題，拆除后的建筑渣土直接掉落現(xiàn)在平臺(tái)上，再打包后直接通過(guò)平臺(tái)垂直運(yùn)至地面，既能解決施工過(guò)程高空墜物問(wèn)題，又能解決垂直運(yùn)輸問(wèn)題。

（3）平臺(tái)搭拆快速方便，本項(xiàng)目70.5m高平臺(tái)搭設(shè)時(shí)間約7天，拆除時(shí)間約4天。

（4）平臺(tái)施工作業(yè)面平穩(wěn)、安全可靠，能提高施工效率，外立面拆除進(jìn)度約1.5層/天（2.9m層高)。

（5）避免了拆除后的建筑渣土需通過(guò)樓內(nèi)運(yùn)輸，費(fèi)時(shí)費(fèi)工的問(wèn)題。

5.2 應(yīng)用對(duì)比

表2 應(yīng)用對(duì)比分析

5.3 平臺(tái)應(yīng)用效益

表3 經(jīng)濟(jì)效益

表4 進(jìn)度對(duì)比

6 結(jié)論

采用附著式電動(dòng)施工平臺(tái)就本工程而言，不但解決了高空中渣土散落的問(wèn)題，同時(shí)在實(shí)施中也縮短了工期，降低了成本，效果良好。

平臺(tái)租金按機(jī)位計(jì)算（1個(gè)立柱1個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)位），平臺(tái)的布置需結(jié)合建筑外輪廓特點(diǎn)，采用較長(zhǎng)的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，減少總機(jī)位數(shù)，降低成本。必要時(shí)可以結(jié)合腳手架布置。

建筑高度越高，平臺(tái)和腳手架比較越具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，對(duì)建筑高度不高的建筑，經(jīng)濟(jì)效益不突出，建議30m及以上的建筑采用。

附著式電動(dòng)升降平臺(tái)以90天為起租期（按安裝后驗(yàn)收完至使用完報(bào)停算），在平臺(tái)布置上應(yīng)充分考慮整體進(jìn)度安排，在工期允許的情況下，可以考慮平臺(tái)分區(qū)域周轉(zhuǎn)使用，降低成本。