林健華,許其武
(1.深圳市南山區(qū)建筑工務(wù)署,廣東 深圳 518000;2.中建科工集團有限公司,廣東 深圳 518000)
深圳某區(qū)政府大樓,塔樓結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒結(jié)構(gòu),裙樓為框架結(jié)構(gòu)。建筑總高度107.65 m,塔樓(4~31 層)標(biāo)準(zhǔn)層高3.1 m,裙樓(1~3 層)高度23.5 m,共31 層。塔樓外立面4個轉(zhuǎn)角為10 cm×10 cm 瓷磚貼面外墻及鋁合金窗,塔樓4 個立面中間為淺綠色隱框玻璃幕墻。因塔樓經(jīng)常發(fā)生瓷磚高空脫落、外墻漏水等問題,本次改造主要是鑿除外墻瓷磚后重新做防水層及保護層、干掛鋁板、更換鋁合金窗。
該辦公大樓已建成投入使用24 年,在施工期間需要有正常的通風(fēng)采光,維持樓內(nèi)正常辦公,不允許有較大的噪聲與粉塵影響,施工人員及材料不允許進入大樓內(nèi)部。其特殊的施工環(huán)境大大提高了工程安全文明施工的標(biāo)準(zhǔn),使高標(biāo)準(zhǔn)的安全文明施工與施工工效之間的矛盾進一步被放大。
1)塔樓4 個轉(zhuǎn)角為內(nèi)凹W 形,采用吊籃無法貼近作業(yè)面,無法對操作面進行有效封閉,外墻瓷磚打鑿時容易高空墜落。此外,吊籃不能作為材料、人員運輸設(shè)備,材料、人員垂直運輸難,需另外協(xié)調(diào)室內(nèi)電梯進行垂直運輸。
2)裙樓屋面承重為3.5 kN/m2,采用超85 m 高的落地鋼管腳手架則需要考慮中間卸荷和裙樓內(nèi)回頂措施,嚴(yán)重影響室內(nèi)正常辦公,無法實施。此外,普通外架整體觀感差,對政府大樓形象影響較大。
3)附著爬升腳手架適用于外立面基本沒有變化的高層建筑,且需要在結(jié)構(gòu)上安裝附著支撐結(jié)構(gòu)[1],本項目外立面有凹凸形狀變化,中間玻璃幕墻位置無法安裝支撐結(jié)構(gòu),加上改造僅限于大樓四角,采用附著爬升腳手架不現(xiàn)實更不經(jīng)濟。
電動橋式腳手架使用材料少、可快速安拆、占地面積小、??课恢渺`活、自動化程度高,還可針對本項目結(jié)構(gòu)特點進行平臺配置設(shè)計,讓作業(yè)平臺面完全貼合改造面,即可用于施工也能運輸材料[2]。
經(jīng)過綜合比選,本項目在塔樓4 個轉(zhuǎn)角各安裝1 部MC-36/15 雙柱型電動平臺可滿足施工要求。MC-36/15 雙柱型電動平臺是一種靠齒輪、齒條傳動的升降機械,有著非??煽康碾姎夂蜋C械安全系統(tǒng)、獨立防墜系統(tǒng),它可隨著建筑物的升高而自行升高。平臺可根據(jù)需要而加長或縮短。
MC-36/15 雙柱型電動平臺技術(shù)參數(shù)見表1。
表1 MC-36/15 雙柱型電動平臺技術(shù)參數(shù)
1)平面設(shè)計。在塔樓的4 個轉(zhuǎn)角共布置4 個機位,每個建筑轉(zhuǎn)角處布置1 臺雙柱電動平臺,平臺懸挑部分與墻體結(jié)構(gòu)間距210 mm,主平臺梁整體寬度為1 350 mm,主平臺前端離墻面距離為850 mm,平臺前端懸挑位置鋪設(shè)伸縮腳手板,懸挑寬度為640 mm。平臺上鋪設(shè)橡膠墊,做整體密閉處理,防止施工過程中廢料掉落。
2)立面設(shè)計。所有機位均在裙房頂部開始搭設(shè),附著位置為混凝土梁,梁高為600 mm,5 層外梁開始進行附著搭設(shè)第一道附墻桿,附著點位于距離混凝土梁上邊緣100 mm 處,立柱附墻間距不大于6 m。
升降式施工作業(yè)平臺結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 升降式施工作業(yè)平臺結(jié)構(gòu)圖
確定底座位置→底座地基處理及安裝→施工平臺拼裝→電控箱及電纜安裝→平臺調(diào)試→立柱接高→化學(xué)錨栓→附墻件安裝。
用鋼卷尺按平面布置圖提供的定位尺寸確定平臺基座的中心的位置,雙柱型先確定標(biāo)記裝配基準(zhǔn)底座的位置,以此為基準(zhǔn)確定另一個基座的位置。
機位底座放置在裙房頂部,考慮到裙房屋面荷載只有3.5 kN/m2,需對平臺做卸荷處理,在底座下部設(shè)置工字鋼底座,上層橫向設(shè)置長度不短于3 m 的3 道雙16 號工字鋼,機位下層工字鋼采用長度不短于4.5 m 的雙20a 號工字鋼,底座最下方設(shè)置雙20a 工字鋼橫梁支撐,支撐橫梁放置于結(jié)構(gòu)梁正上方,長度為3 m,前端采用M24 mm 化學(xué)錨栓(或穿墻螺栓)將工字鋼與結(jié)構(gòu)固定,待底座水平放置好后,整體工字鋼基礎(chǔ)底座焊接成整體。位于裙房結(jié)構(gòu)梁上的底座支撐橫梁,放置前,應(yīng)先將現(xiàn)場結(jié)構(gòu)梁上方的地板磚等剔除,露出結(jié)構(gòu)梁,將20a 工字鋼水平放置于結(jié)構(gòu)梁上,再澆筑混凝土,固定工字鋼?;A(chǔ)底部采用2 根φ15.5 mm 鋼絲繩進行卸荷,采用手拉葫蘆進行調(diào)節(jié)預(yù)緊,使4 根卸荷鋼絲繩均勻受力,鋼絲繩拉結(jié)在中間層雙20a 號工字鋼上,拉結(jié)的位置為兩側(cè)工字鋼,每個卸荷拉座采用2 個M24 mm×300 mm 的化學(xué)錨栓與結(jié)構(gòu)固定,鉆孔直徑為28 mm,鉆孔深度為225 mm,錨固長度為220 mm。由于底座位置處采用鋼絲繩做卸荷拉接,平臺使用時由于平臺梁與鋼絲繩有干涉,不能降到最下方,為方便人員進出與材料裝卸,在平臺安全門處搭設(shè)腳手架爬梯。底座地基處理及安裝如圖2 和圖3 所示。
圖2 底座地基處理及安裝一
圖3 底座地基處理及安裝二
1)安裝好平臺底座后安裝第一節(jié)懸臂平臺橫梁,用3 個銷軸與驅(qū)動單元固定;
2)安裝第二節(jié)平臺橫梁,上下的銷軸全部固定安裝,轉(zhuǎn)角平臺下方使用其他平臺梁臨時支撐;
3)安裝平臺腳手板、外側(cè)護欄、內(nèi)側(cè)護欄、左右兩側(cè)護欄,在驅(qū)動單元處安裝安全門;
4)安裝梯子,并用螺栓緊固在底座上。平臺安裝如圖4所示。
圖4 平臺安拼裝
1)電控箱安裝位置在平臺中部的護欄上,采用安裝螺栓緊固;
2)固定好電源電纜線;
3)確認輸入電源符合要求(380 V,50 Hz);
4)把驅(qū)動單元電纜線接入電控箱;
5)將電纜固定在平臺梁上,確保絕緣及綁扎牢固;
6)電纜桶安裝時要與電纜下垂位置保持垂直,大風(fēng)天氣易造成電纜入桶困難,一旦出現(xiàn)入桶困難時需請地面人員配合線纜順暢出入桶;
7)驅(qū)動電機供電規(guī)格是三相五線制,需做好接地、接零和漏電保護。每個驅(qū)動電機的額定電流為5.4 A,啟動電流為24.3 A。
由取得操作資格證書的專業(yè)人員對平臺進行調(diào)試,調(diào)試合格后報當(dāng)?shù)匕脖O(jiān)部門備案。
1)接高前先確認電控系統(tǒng)安裝正確,通過試運行確認平臺升降正常。
2)將立柱和安裝工具均布碼放于平臺上。
3)采用2 個磁力線墜在平面相互垂直的位置調(diào)整立柱安裝的垂直度,垂直度需≤3/1 000。根據(jù)平臺安裝的荷載規(guī)定,安裝階段的最大荷載是2 個工人和正常使用荷載時的1/2。
馬克思主義實踐哲學(xué)及其歷史唯物主義認為,包括教育在內(nèi)的人類社會的發(fā)展和進步歸根到底是由一系列矛盾驅(qū)動的,也即“沒有矛盾就沒有世界”[2]。在矛盾論的視角下,特定事物的性質(zhì)由矛盾的主要方面所決定,而事物的發(fā)展方向則是由主要矛盾決定的。
4)將豎向安裝構(gòu)件如立柱等放置于平臺上,一定不要超過平臺的承載極限(不大于2.6 t)。
5)提升電動施工平臺到需要高度,安裝立柱,用螺栓連接2 節(jié)立柱。
6)繼續(xù)安裝立柱,當(dāng)?shù)竭_第一道附墻的位置時開始安裝附墻件,如果在安裝階段風(fēng)速超過8 m/s,則應(yīng)在3 m 高度做一道臨時附墻,當(dāng)風(fēng)速超過6 級風(fēng)時應(yīng)立即停止施工。
7)循環(huán)上述過程直到立柱安裝到指定高度后再安裝頂部限位立柱,最后安裝立柱保護罩。
8)應(yīng)定期檢查化學(xué)錨栓是否松動,最終立柱的自由端不能超過3 m。
1)鉆孔:先根據(jù)設(shè)計要求,按圖紙間距、邊距定好位置,鉆孔直徑為22 mm,鉆孔深度為135 mm,錨固長度為130 mm。
2)清孔:用專用壓力吹管將孔內(nèi)浮灰及塵土清除,保持孔內(nèi)清潔干燥。
3)插入藥劑管:將藥劑管插入孔中。
4)鉆入錨栓:用電鉆旋入螺桿直至藥劑流出為止。鉆入可使用沖擊鉆或手電鉆,鉆速約為750 r/min。由電鉆帶動螺栓旋轉(zhuǎn)攪拌藥劑,將螺栓勻速推進至孔底,此時藥劑管破碎、樹脂、固化劑和石英顆粒充分混合,并填充螺栓與孔壁之間的空隙,時間約為10 s[3]。
5)凝膠及硬化:拆除安裝工具讓藥劑發(fā)生充分化學(xué)反應(yīng),在藥劑硬化及承載前不要晃動錨栓桿體;確?;瘜W(xué)反應(yīng)時間達到使用要求。不同溫度下藥劑化學(xué)反應(yīng)時間詳見表2。
表2 不同溫度下藥劑化學(xué)反應(yīng)時間
6)固定附墻桿:待藥劑完全硬化后,安裝附墻桿。
7)化學(xué)錨栓應(yīng)進行拉拔試驗,保證每根化學(xué)錨栓的抗拔力≥8.8 kN。
1)平臺拆除順序與安裝順序相反。
2)提升平臺到最頂部,按順序拆除立柱和附墻桿。將拆下的立柱及附墻桿等材料放在平臺上運送到底層,注意拆除時也不要超過平臺額定荷載的1/2。
本項目運用4 臺電動橋式腳手架輔助施工,完成了塔樓4 個轉(zhuǎn)角共2 500 m2瓷磚剔除、鋁板干掛及更換鋁合金窗4 000 m2。對大樓內(nèi)部辦公無影響,無質(zhì)量安全事故,取得了較好的經(jīng)濟效益。