活動(dòng)起重裝置在框架式幕墻花架梁安裝中的應(yīng)用

秦智超/QIN Zhichao

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

伴隨城市建設(shè)的發(fā)展需要，單體或群體高層建筑越來(lái)越多，作為能夠提升建筑觀賞度的幕墻系統(tǒng)在高層建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。高層建筑中通常會(huì)設(shè)置屋面花架梁，其作用不但能有效提高建筑物的屋面抗震性能，而且在幕墻安裝后起到很好的裝飾效果，提升建筑的整體形象?？蚣苁讲Ａ粔ο到y(tǒng)廣泛應(yīng)用在高層幕墻系統(tǒng)之中，在屋面花架梁部位的玻璃吊裝工藝是幕墻施工的一個(gè)技術(shù)難題。為了保證該部位幕墻安全施工，同時(shí)能夠節(jié)約成本，提出了應(yīng)用于花架梁部位框架式幕墻施工的活動(dòng)起重裝置。

1 工程概況

西安某文創(chuàng)中心主樓項(xiàng)目總建筑面積97 972.22m2，其中地下室建筑面積19 755.50m2，包括2 幢寫字樓及周邊車庫(kù)，建筑平面為方形；地上為28 層，地下為3 層，建筑高度105.8m，為框架－剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程建筑外立面為框架式玻璃幕墻，幕墻施工總面積約3.16 萬(wàn)m2，其中屋面以上幕墻施工面積為2 102.4m2，吊裝的玻璃最大板塊尺寸為1 500×3 150mm，面積4.725m2，重量約236.25kg。屋面構(gòu)造設(shè)計(jì)為雙層花架梁，出屋面高度6.6m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，花架梁截面尺寸均為400×800mm，混凝土強(qiáng)度C30。主樓采用TC6513-6F 型塔機(jī)作為垂直運(yùn)輸機(jī)械。

2 工藝原理

該活動(dòng)起重裝置由卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)和鋼架抱箍系統(tǒng)兩大部分組成（圖1）：卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)放置于屋面用于收放鋼絲繩；鋼矩管焊接加工成鋼架系統(tǒng)，采用加長(zhǎng)螺栓、抱箍形式固定于第二道花架梁上部，形成穩(wěn)定的受力體系；鋼架前端安裝定滑輪，利用定滑輪、鋼絲繩以及卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼架的配合實(shí)現(xiàn)幕墻玻璃的吊裝。該裝置實(shí)現(xiàn)了幕墻玻璃吊裝的獨(dú)立施工，解放出塔機(jī)用于其他工序的穿插施工；相比環(huán)形軌道梁吊裝，活動(dòng)起重裝置的費(fèi)用大大降低，既保證施工安全又可節(jié)約成本。

圖1 活動(dòng)起重裝置示意圖

3 操作要點(diǎn)

3.1 安裝工藝流程圖

安裝工藝流程圖如圖2 所示。

圖2 安裝工藝流程圖

3.2 設(shè)計(jì)復(fù)核確認(rèn)

根據(jù)案例工況，采用SAP2000 軟件對(duì)花架梁、鋼架的承載力及變形進(jìn)行設(shè)計(jì)核算確認(rèn)[1]，并出具書面確認(rèn)單。

3.3 卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)的制作與安裝

卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)由機(jī)座、吊裝體系、配重塊和輔助設(shè)施組成（圖3）。

圖3 卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)圖

1）機(jī)座采用100mm×60mm×4mm 鋼矩管，由橫梁和縱梁交叉焊接而成。

2）吊裝系統(tǒng)采用JM-3 型建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)[2]，為電控、單卷筒結(jié)構(gòu)的卷?yè)P(yáng)機(jī)。卷?yè)P(yáng)機(jī)內(nèi)配1 根?12.5mm 光面鋼絲繩（結(jié)構(gòu)為6×19），鋼絲繩長(zhǎng)度大于120m；1 個(gè)JLXK1-111 型行程開(kāi)關(guān)；1個(gè)COBB1 型控制手柄；1 個(gè)BEX 型防爆密封盒；1 根4×4m2電纜。

3）機(jī)座尾部安裝配重，共25 塊，每塊配重25kg，共625kg，增強(qiáng)起重裝置穩(wěn)定性。

4）吊裝體系與機(jī)座固定方式：卷?yè)P(yáng)機(jī)和機(jī)座均留設(shè)螺栓孔，通過(guò)M20 螺栓將其連接固定。

5）采用50mm×50mm×4mm 角鋼及?14mm鋼筋焊接成防護(hù)罩，用于卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)備保護(hù)；在卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒兩側(cè)焊接方鋼管，在吊裝體系上方加蓋模板起到防雨效果。

3.4 鋼架抱箍系統(tǒng)的制作與安裝

鋼架抱箍系統(tǒng)的制作與安裝如圖4 所示。

圖4 鋼架抱箍系統(tǒng)圖

1）根據(jù)屋面花架梁截面尺寸及起吊鋼架設(shè)計(jì)，鋼架采用100mm×60mm×4mm 的方鋼管焊接而成，材質(zhì)為Q235，焊縫高度4mm。

2）在鋼架的前端焊接?150mm 的定向滑輪，確保滑輪焊接可靠、位置正確。

3）搭設(shè)門式腳手架作為鋼架抱箍安裝操作架，在安裝過(guò)程中，第一組人員在操作層吊運(yùn)起吊鋼架，第二組人員在下部將起吊鋼架綁牢固，輔助操作層起吊人員，待吊起后遠(yuǎn)離操作位置下方，第三組人員在吊籃里用保險(xiǎn)繩將起吊鋼架綁牢在花架梁上，隨著起吊鋼架的提升，操作層作業(yè)人員將不斷向上收緊保險(xiǎn)繩，直至起吊鋼架運(yùn)至操作層。

4）在操作層，2 組人員協(xié)助將起吊鋼架安裝在花架梁上，安裝期間一組人員在吊籃里將保險(xiǎn)繩不斷收緊直至鋼架放置到設(shè)計(jì)位置，鋼架底部使用M12 螺栓與花架梁結(jié)構(gòu)拉結(jié)穩(wěn)固，起吊鋼架安裝完成。

3.5 卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)與鋼架抱箍系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

采用手動(dòng)液壓搬運(yùn)車將卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)移動(dòng)至指定位置，與鋼架抱箍系統(tǒng)上的定向輪對(duì)正。將起吊裝置使用的鋼絲繩穿過(guò)導(dǎo)向輪，在鋼絲繩末端安裝起吊扣。

組裝完成后調(diào)試設(shè)備，進(jìn)行空載、承載、超載運(yùn)行試驗(yàn)，使得各機(jī)構(gòu)能正常工作，待相關(guān)部門驗(yàn)收合格后方可投入使用。

3.6 活動(dòng)起重裝置起吊位置的移動(dòng)

操作人員啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼絲繩收回，隨即斷電。

采用手動(dòng)液壓搬運(yùn)車將卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)移動(dòng)到下一步施工位置。

拆除鋼架底部M12 螺栓，將鋼架移動(dòng)到與卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)位置，重新安裝螺栓。

操作人員啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼絲繩穿過(guò)鋼架前端導(dǎo)向輪，送電后活動(dòng)起重裝置即可運(yùn)行。

4 安全管控要點(diǎn)

1）所有鋼矩管交接處均應(yīng)滿焊，并涂刷防銹漆；鋼構(gòu)件的連接螺栓應(yīng)無(wú)松動(dòng)。在使用過(guò)程中經(jīng)常檢查焊縫是否開(kāi)裂，螺栓是否松動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整修。

2）機(jī)座后端設(shè)置?16mm 鋼絲繩與屋面排氣道等結(jié)構(gòu)做拉接，防止活動(dòng)起重裝置作業(yè)時(shí)整體向前滑移。

3）在卷?yè)P(yáng)機(jī)專用電箱中增加遙控開(kāi)關(guān)，遙控器掌握在吊裝設(shè)備人員手中，當(dāng)發(fā)生信號(hào)中斷、操作活動(dòng)小吊車人員突然離開(kāi)等意外時(shí)，立即啟動(dòng)斷電指令，交流接觸器啟動(dòng)緊急斷電動(dòng)作，保證吊裝作業(yè)的安全。此遙控設(shè)備可在300m 范圍內(nèi)遙控控制電箱電路的閉合、斷開(kāi)，起到雙重保險(xiǎn)的作用。

4）卷?yè)P(yáng)機(jī)電器控制箱及施工用電應(yīng)符合要求，鋼絲繩無(wú)磨損，電磁制動(dòng)器靈敏，機(jī)械設(shè)備運(yùn)行正常。

5）門式腳手架上滿鋪活動(dòng)架腳手板，底部設(shè)置掃地桿，每三跨設(shè)置斜撐，中間每三跨使用鋼管進(jìn)行一道抱梁連接，上部操作層四周設(shè)置1.2m防護(hù)欄桿，操作架待相關(guān)部門驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一步操作。

6）嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)法規(guī)，機(jī)操工、指揮員必須經(jīng)過(guò)正規(guī)的培訓(xùn)且持證上崗；做好安裝及拆除安全技術(shù)交底。

5 效益分析

根據(jù)案例工程實(shí)際情況，分別采用塔機(jī)吊裝、汽車起重機(jī)吊裝、活動(dòng)起重裝置吊裝，分析結(jié)果如下。

1）采用TC6513-6F 型塔機(jī)吊裝幕墻玻璃 采用塔機(jī)單獨(dú)進(jìn)行幕墻玻璃吊裝，吊裝速度相對(duì)快，但是由于屋面幕墻玻璃安裝持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)塔機(jī)受主體結(jié)構(gòu)和其他專業(yè)施工影響，無(wú)法單獨(dú)提供幕墻專項(xiàng)使用，將嚴(yán)重影響工程整體進(jìn)度，造成整體費(fèi)用增加，所以整體幕墻施工不推薦使用塔機(jī)吊裝。

2）采用環(huán)形軌道吊裝幕墻玻璃 該工藝的材料費(fèi)和安裝費(fèi)用大大高于活動(dòng)起重裝置整體費(fèi)用，且因每個(gè)項(xiàng)目的立柱高度、分格、軌道轉(zhuǎn)角半徑不盡相同，二次利用率僅約25%[3]，環(huán)形軌道更適用于單元式玻璃幕墻安裝。

3）采用活動(dòng)起重裝置吊裝幕墻玻璃 該工藝整體費(fèi)用相比其他工藝為最低，且活動(dòng)起重裝置可重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。同時(shí)活動(dòng)起重裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，可工廠化加工，操作方便；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安全性高，可周轉(zhuǎn)使用，該裝置也能夠?qū)崿F(xiàn)幕墻玻璃從首層到花架梁頂?shù)囊淮涡园惭b，更加便捷。

6 結(jié)語(yǔ)

活動(dòng)起重裝置應(yīng)用于花架梁位置的幕墻玻璃吊裝，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安全性高的優(yōu)點(diǎn)，適用于樓體規(guī)則與不規(guī)則面玻璃的安裝。同時(shí)能夠解放塔機(jī)用于其他工序施工，實(shí)現(xiàn)多工序穿插施工，加快整體施工工期。通過(guò)不斷改進(jìn)優(yōu)化已越來(lái)越多的應(yīng)用到幕墻施工中，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益，達(dá)到了綠色施工和高效建造的目的，具有很好的推廣價(jià)值。