采光頂索網(wǎng)軟平臺(tái)施工技術(shù)

鐘昊書(shū) 柳一鳴 胡 偉 寧智林 劉三龍

中建一局集團(tuán)第五建筑有限公司 北京 100024

1 工程概況

淮北萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目位于安徽省淮北市相山區(qū)，桓譚路與南湖路交叉口東南。本項(xiàng)目總建筑面積約101 200 m2，地下1層，地上4層，局部5層，地下建筑面積7 500 m2，地上建筑面積93 700 m2。本工程是集餐飲、購(gòu)物、娛樂(lè)為一體的商業(yè)綜合體。

本工程為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，共有混凝土框架柱1 502根，其中首層框架柱373根，2層框架柱373根，3層框架柱357根，4層框架柱351根，5層框架柱48根?？蚣苤炷翉?qiáng)度首層、2層為C45，3層及以上為C40。

2 傳統(tǒng)腳手架與索網(wǎng)軟平臺(tái)施工特點(diǎn)對(duì)比

目前采光頂構(gòu)造多用于公共建筑中，在建筑采光、裝飾等方面均有較為重大的意義。在建筑工程施工中，采光頂?shù)匿擙埞呛附印⒎栏阑饑娡?、采光頂玻璃（鋁板）安裝、密封打膠等工藝環(huán)節(jié)均需為工人提供作業(yè)平臺(tái)。

2.1 傳統(tǒng)腳手架施工特點(diǎn)

傳統(tǒng)方式需從首層結(jié)構(gòu)板開(kāi)始搭設(shè)滿(mǎn)堂腳手架至建筑頂層，再利用腳手架頂部鋪設(shè)模板的方式，提供操作平臺(tái)，待采光頂施工完畢后進(jìn)行拆除。此方法存在以下不足之處：

1）滿(mǎn)堂腳手架的搭設(shè)及拆除，施工難度較大，周期較長(zhǎng)，影響整體施工進(jìn)度。

2）搭設(shè)超高腳手架耗用鋼管量較大，材料租賃成本較高。

3）鋼管腳手架操作平臺(tái)自重較大，荷載易超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需進(jìn)行額外回頂。

4）大面積鋼管腳手架搭設(shè)占用場(chǎng)地，影響下層其他專(zhuān)業(yè)施工。

5）超高腳手架的搭設(shè)存在安全隱患。

2.2 索網(wǎng)軟平臺(tái)施工特點(diǎn)

1）索網(wǎng)軟平臺(tái)利用采光頂四周上反梁結(jié)構(gòu)的螺栓孔，設(shè)置縱橫交織的鋼絲繩形成網(wǎng)格狀軟平臺(tái)（圖1），避免搭設(shè)大體量的鋼管腳手架，大大節(jié)省了施工空間，便于文明施工的管理，并且使得該區(qū)域內(nèi)各專(zhuān)業(yè)施工能夠穿插進(jìn)行。

圖1 采光頂索網(wǎng)軟平臺(tái)

2）由以往的從低到頂搭設(shè)鋼管腳手架改為僅在一層區(qū)域內(nèi)搭設(shè)鋼絲繩網(wǎng)格平臺(tái)，施工難度大大降低，縮短了搭拆工期，加快了工程施工進(jìn)度。

3）操作平臺(tái)的搭設(shè)避免了大規(guī)模鋼管租賃，降低了施工成本。

4）索網(wǎng)軟平臺(tái)只需在頂層將鋼絲繩拉緊固定，搭設(shè)人員不需要高空作業(yè)，安全系數(shù)大大增加。

3 工藝原理

索網(wǎng)軟平臺(tái)利用鋼絲繩代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼管作為施工操作平臺(tái)，承擔(dān)采光頂安裝過(guò)程中的人員、材料荷載。根據(jù)施工荷載計(jì)算選用合適規(guī)格的鋼絲繩，穿過(guò)采光頂反梁螺栓孔（若螺栓孔不具備使用條件，需在結(jié)構(gòu)反梁上預(yù)埋鋼套管），并用手拉葫蘆張拉固定，使鋼絲繩能夠縱橫交織成一個(gè)牢固穩(wěn)定的網(wǎng)狀平臺(tái)。之后將木模板鋪設(shè)在索網(wǎng)平臺(tái)上，彼此釘牢，防止滑動(dòng)，并且可以在木模板上設(shè)置門(mén)式活動(dòng)腳手架作為采光頂焊接、玻璃或鋁板安裝的操作平臺(tái)（圖2）。

圖2 橢圓采光頂索網(wǎng)平臺(tái)布置示意

鋼絲繩索網(wǎng)能夠?yàn)槭┕ぬ峁┢椒€(wěn)的平臺(tái)，并且搭建簡(jiǎn)便，耗用材料少，有效地提高了生產(chǎn)效率，降低成本。

4 工藝流程及施工要點(diǎn)

4.1 工藝流程

采光頂反梁結(jié)構(gòu)拆模、清理→短軸、長(zhǎng)軸鋼絲繩交織布置→鋼絲繩張拉→鋪設(shè)木板或竹笆→釘厚15 mm木模板

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 采光頂反梁結(jié)構(gòu)拆模、清理

1）采光頂反梁混凝土澆筑完畢，待其達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板，并按規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使混凝土強(qiáng)度能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，拆模過(guò)程中，應(yīng)使用錘子輕敲使模板脫落，避免用力過(guò)大對(duì)結(jié)構(gòu)造成損害。

2）模板拆除完畢后，對(duì)采光頂反梁表面進(jìn)行清理，不得有夾雜模板、鋼筋外漏等質(zhì)量缺陷，檢查螺栓孔套管（或預(yù)埋鋼套管）是否完整。

4.2.2 短軸、長(zhǎng)軸鋼絲繩交織布置

1）在采光頂?shù)亩梯S方向設(shè)置φ12 mm@600 mm鋼絲繩，長(zhǎng)軸方向設(shè)置φ12 mm@2 400 mm鋼絲繩，其中短軸方向鋼絲繩為主索，承載軟平臺(tái)上所有的荷載，長(zhǎng)軸方向鋼絲繩為非主索，來(lái)分散上部門(mén)式活動(dòng)腳手架和操作人員所產(chǎn)生的集中荷載以及對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行約束。

2）鋼絲繩通過(guò)螺栓孔（若螺栓孔不具備使用條件，需在結(jié)構(gòu)上反梁上預(yù)埋DN32 mm鋼套管）穿過(guò)結(jié)構(gòu)上反梁，并使用鋼絲繩卡扣進(jìn)行固定（圖3）。

圖3 鋼絲繩穿結(jié)構(gòu)反梁構(gòu)造示意

3）采用3個(gè)鋼絲繩卡扣將鋼絲繩固定在結(jié)構(gòu)梁外側(cè)，卡扣與結(jié)構(gòu)梁之間加墊規(guī)格50 mm×50 mm×5 mm的鋼板或者50 mm×100 mm的木方固定。

4）穿鋼絲繩順序?yàn)橄却╅L(zhǎng)軸方向后穿短軸方向，長(zhǎng)短軸方向鋼筋縱橫交織布置。

4.2.3 鋼絲繩張拉

1）穿好鋼絲繩后進(jìn)行張緊，張拉鋼絲繩順序?yàn)橄乳L(zhǎng)軸方向后短軸方向，從中間開(kāi)始對(duì)稱(chēng)向兩側(cè)進(jìn)行，鋼絲繩一端為固定端，另一端為張緊端，使用2 t手拉葫蘆張拉鋼絲繩，拉緊后的鋼絲繩用3個(gè)卡扣固定，卡扣末端預(yù)留不小于10 m的鋼絲繩長(zhǎng)度。

2）鋼絲繩卡扣需要現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，模擬一個(gè)與現(xiàn)場(chǎng)條件形式一樣的固定方式，采用手拉葫蘆給實(shí)驗(yàn)件施加張力73 kN，檢查24 h卡扣變化情況。確定無(wú)明顯變化后，方可進(jìn)行木板鋪裝[1-3]。

4.2.4 鋪設(shè)木板或竹笆、釘木模板

索網(wǎng)平臺(tái)搭設(shè)完畢后，在平臺(tái)上滿(mǎn)鋪厚40 mm木板或者竹笆，并在上面滿(mǎn)鋪厚15 mm木模板，每塊木模板均需使用鐵釘釘牢固定在一起，固定點(diǎn)間距不大于500 mm，使木模板形成一個(gè)具有整體性的、不會(huì)發(fā)生滑移的平臺(tái)。

4.2.5 移動(dòng)腳手架搭設(shè)

在模板搭設(shè)的軟平臺(tái)上搭設(shè)可移動(dòng)式門(mén)式腳手架，為保證腳手架穩(wěn)固，可在四周使用長(zhǎng)6 m鋼管設(shè)置斜撐，上端用一個(gè)旋轉(zhuǎn)卡扣與腳手架連接，底端為自由端，防止腳手架傾斜。

4.2.6 索網(wǎng)軟平臺(tái)拆除

拆卸網(wǎng)格平臺(tái)，將平臺(tái)上門(mén)式腳手架等全部清理出平臺(tái)，然后拆卸木膠板和木板，拆卸順序從中間開(kāi)始向四周進(jìn)行，最后拆卸鋼絲繩網(wǎng)格，拆卸順序先拆卸短軸方向的鋼絲繩，后拆卸長(zhǎng)軸方向的鋼絲繩，從中間向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)拆卸，用2 t手拉葫蘆張拉鋼絲繩，錨具松開(kāi)后緩慢松開(kāi)手拉葫蘆，然后人工抽出鋼絲繩。

5 效益分析

5.1 社會(huì)效益

索網(wǎng)平臺(tái)一改傳統(tǒng)超高腳手架搭設(shè)的施工方式，大大提高了施工的安全性，且索網(wǎng)平臺(tái)在頂層結(jié)構(gòu)之間施工，減小了空間占用，采光頂下精裝等專(zhuān)業(yè)的穿插施工可以正常進(jìn)行，同時(shí)索網(wǎng)施工過(guò)程中，噪聲較小，避免了鋼管腳手架安拆過(guò)程中的噪聲污染。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

采用索網(wǎng)軟平臺(tái)的施工方法，降低了整體施工難度，避免了大體量的鋼管、扣件租賃費(fèi)用，以及超高腳手架搭設(shè)、拆除的人工費(fèi)用，且索網(wǎng)平臺(tái)施工周期短，使得采光頂專(zhuān)業(yè)施工能夠更早插入，提早完成屋面工程，減少期間的機(jī)械、人工費(fèi)用。

索網(wǎng)平臺(tái)施工工法的經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^(guān)，除去文明施工，以及對(duì)整體施工工期影響等因素之外，單以人工、材料費(fèi)用成本進(jìn)行分析計(jì)算。以直徑19.4 m的圓形采光頂為例進(jìn)行計(jì)算，索網(wǎng)軟平臺(tái)使用φ12 mm鋼絲繩進(jìn)行搭設(shè)，傳統(tǒng)方式采用φ48.3 mm×3.6 mm鋼管以及直角、旋轉(zhuǎn)、對(duì)接扣件進(jìn)行搭設(shè)。

搭設(shè)鋼絲繩索網(wǎng)軟平臺(tái)材料費(fèi)9 537元，人工費(fèi)12 500元，合計(jì)2.2萬(wàn)元。搭設(shè)鋼管扣件腳手架平臺(tái)材料費(fèi)238 400元，人工費(fèi)35 000元，合計(jì)27.4萬(wàn)元。

可見(jiàn)，φ19.4 m的圓形采光頂施工時(shí)，采用鋼絲繩索網(wǎng)軟平臺(tái)相較于傳統(tǒng)鋼管扣件腳手架平臺(tái)，共節(jié)省人工、材料費(fèi)25.2萬(wàn)元。

6 結(jié)語(yǔ)

淮北萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目采光頂索網(wǎng)軟平臺(tái)施工工藝，采用鋼絲繩縱橫交接成牢固的網(wǎng)狀平臺(tái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼管作為操作平臺(tái)。在使用過(guò)程中采用將木模板搭設(shè)在索網(wǎng)平臺(tái)上，彼此釘牢防止滑動(dòng)等措施。實(shí)踐證明：采光頂索網(wǎng)軟平臺(tái)施工工藝具有安全、高效、節(jié)能的特性，從施工投入費(fèi)用的角度上看，采光頂索網(wǎng)軟平臺(tái)具有極高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。