成都綠地中心468項(xiàng)目超高層垂直立體交叉作業(yè)安全管理

田雪山，李文龍，左德華，楊書海，晏 曉，劉顏濤，羅 亮，賈豈星

(中建三局集團(tuán)有限公司西南分公司，四川 成都 610041)

1 工程概況

成都綠地中心468項(xiàng)目總建筑面積455 530m2，其中T1塔樓地上101層，建筑高度為468m。結(jié)構(gòu)采用中央核心筒布局，為巨型外斜撐框架+外伸臂桁架+核心筒混合結(jié)構(gòu)，外框由勁性混凝土圓柱、豎向巨型斜撐、水平支撐、鋼梁組成。T1塔樓平面呈十六邊形、三十二邊形、六十四邊形等不規(guī)則形狀，無標(biāo)準(zhǔn)層；核心筒墻體最厚達(dá)1 200mm，最薄處僅600mm，50～61層核心筒墻體向內(nèi)傾斜3°，內(nèi)收2.4m；外框柱為折線形勁性混凝土巨柱，其中8根內(nèi)傾、8根外傾，內(nèi)傾外傾交替變化12次，最大傾角7°。

為減少資源投入、縮短工期、提高各專業(yè)施工效率，采用不等高同步攀升施工工藝組織施工，即核心筒豎向結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)先于外框施工4～12層，外框鋼結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)先于外框土建施工4～8層，外框土建施工領(lǐng)先于核心筒水平結(jié)構(gòu)施工6～12層，外立面幕墻緊隨施工。

2 多專業(yè)垂直立體交叉作業(yè)點(diǎn)位分析

通過分析建造過程中T1塔樓垂直立體交叉作業(yè)情況(見圖1)，得出垂直立體交叉作業(yè)點(diǎn)位分布，如圖2所示。

圖1 T1塔樓垂直立體交叉作業(yè)

圖2 T1塔樓交叉作業(yè)點(diǎn)位分布

通過分析分包與分包間、分包內(nèi)部的施工工序可知，T1塔樓存在大量垂直立體交叉作業(yè)。自頂模系統(tǒng)安裝完成到幕墻穿插施工，多重垂直立體交叉作業(yè)已存在1 000余日，結(jié)合年度安全隱患排查分析可知，核心筒與外框交界處(點(diǎn)位1)、外框鋼結(jié)構(gòu)與外框土建交界處(點(diǎn)位2)、外框土建與外立面幕墻交界處(點(diǎn)位3)作業(yè)點(diǎn)位隱患占所有點(diǎn)位安全隱患的44.1%。其中，隱患點(diǎn)位1,2,3,4,5分別占比17.3%，14.6%，12.2%，12%，11.7%，其他點(diǎn)位占比32.2%。高處墜落、物體打擊占所有安全隱患的58.5%，與建筑業(yè)五大傷害趨于吻合，因此在施工中必須加強(qiáng)垂直立體交叉作業(yè)安全管理。

3 多專業(yè)垂直立體交叉作業(yè)安全管理

3.1 核心筒與外框交叉作業(yè)

T1塔樓地上101層，主體結(jié)構(gòu)建設(shè)周期較長，核心筒豎向結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)先于外框施工4～12層,核心筒與外框交叉作業(yè)持續(xù)時(shí)間最長，故保證核心筒與外框交叉作業(yè)的施工安全是垂直立體交叉作業(yè)管理的關(guān)鍵，項(xiàng)目從以下方面進(jìn)行管理。

1)運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)裝備，創(chuàng)造安全施工環(huán)境 T1塔樓核心筒豎向結(jié)構(gòu)施工采用空中造樓機(jī)，該體系主要由鋼平臺(tái)、掛架、模板、支撐和頂升系統(tǒng)組成。其中掛架系統(tǒng)由內(nèi)、外掛架組成，掛架單元共9層，每層高2.1m、寬1.0m，總高19.8m。掛架單元由2.0m×1.0m定型模塊化走道板、鋼網(wǎng)腳手板拼接而成，外側(cè)滿裝2.1m×2.0m定型化防護(hù)網(wǎng)片，將核心筒結(jié)構(gòu)圍成封閉施工空間，各層防護(hù)措施嚴(yán)密，安全保障措施齊全。

2)創(chuàng)新研發(fā)應(yīng)用安全防護(hù)措施，降低事故發(fā)生概率 通過實(shí)踐，研發(fā)多角度可調(diào)節(jié)花籃螺栓回頂加固措施，在掛架第9層翻板位置加設(shè)花籃螺栓，調(diào)節(jié)花籃螺栓使翻板始終與核心筒墻體貼合，有效解決墻體變截面、墻體傾斜內(nèi)收、掛架偏位時(shí)與結(jié)構(gòu)無法閉合的問題。連梁位置設(shè)置兜網(wǎng)、密目網(wǎng)、防火布進(jìn)行防護(hù)，降低傳統(tǒng)爬架采用鋼跳板及非標(biāo)型材墜落的風(fēng)險(xiǎn)，確保核心筒與外框交叉作業(yè)施工安全。

3)創(chuàng)新安全管理模式，采用信息化、智能化手段，保障空中造樓機(jī)安全運(yùn)行 為確?？罩性鞓菣C(jī)頂升過程安全可控，成立安全聯(lián)合辦公室，將各分包納入頂升安全管理組織架構(gòu)，并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際制定頂升組織架構(gòu)體系，任務(wù)到人、職責(zé)到崗，確保有效監(jiān)管頂升各環(huán)節(jié)。頂升前后遵照頂升銷項(xiàng)表執(zhí)行銷項(xiàng)計(jì)劃，銷項(xiàng)履行三檢制，即勞務(wù)-責(zé)任工程師(技術(shù)員)-安全員3層把控，杜絕銷項(xiàng)不徹底現(xiàn)象。頂升過程中，總承包項(xiàng)目部帶班領(lǐng)導(dǎo)、責(zé)任工程師(技術(shù)員)、各分包安全員分點(diǎn)位全程旁站監(jiān)督。在外框頂層作業(yè)面設(shè)置警戒區(qū)域，安排專人旁站監(jiān)督，確保頂升過程施工安全。

空中造樓機(jī)內(nèi)采用超高層施工裝備智能監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測空中造樓機(jī)各構(gòu)件水平度、垂直度、應(yīng)力應(yīng)變等信息，實(shí)時(shí)查看各部位人員情況、工作狀況，一旦發(fā)生緊急狀況，頂升指揮人員可根據(jù)智能監(jiān)控系統(tǒng)迅速做出判斷，及時(shí)提出應(yīng)對(duì)措施，確保頂升安全可控。

3.2 外框鋼結(jié)構(gòu)與土建交叉作業(yè)

外框由16根勁性混凝土圓柱、豎向巨型斜撐、水平支撐、鋼梁、壓型鋼板和混凝土樓板等組成。外框施工工序如下：吊裝(校正、焊接)鋼柱→安裝鋼梁→鋪設(shè)壓型鋼板→綁扎勁性柱、樓板鋼筋→澆筑混凝土。由施工工序可知，鋼結(jié)構(gòu)施工始終領(lǐng)先土建施工。保證外框鋼結(jié)構(gòu)與土建交叉作業(yè)的施工安全是外框多專業(yè)垂直立體交叉作業(yè)管理的重點(diǎn)。

T1塔樓外框施工分以下情況進(jìn)行部署。

1)施工節(jié)奏緩和期 將施工作業(yè)空間分區(qū)可有效避免交叉作業(yè)。將外框施工劃分為鋼柱施工A區(qū)、鋼梁施工B區(qū)、壓型鋼板施工C區(qū)、土建施工D區(qū)4個(gè)扇形區(qū)域，分布在不同高度，A區(qū)最高，D區(qū)最低。實(shí)行避讓原則，避免發(fā)生垂直立體交叉作業(yè)(見圖3)。

圖3 T1塔樓外框施工分區(qū)

2)施工節(jié)奏緊湊期 項(xiàng)目采取有效安全防護(hù)措施，使各工序施工均有安全防護(hù)，確保各工序作業(yè)人員不傷害他人，不被他人傷害。根據(jù)工序安排，鋼柱吊裝就位、校正后，在鋼柱焊接位置以下1.2m處安裝工具式操作平臺(tái)，平臺(tái)四周立面安裝1.2m高護(hù)欄，為焊接操作人員提供安全可靠的作業(yè)面，且防止工(器)具墜落傷人。鋼梁安裝完成后，利用夾具將水平安全兜網(wǎng)固定在鋼梁上，水平兜網(wǎng)網(wǎng)眼<30mm，夾具間隔75cm，同時(shí)在垂直鋼梁方向上鋪設(shè)80cm寬鋼制組裝通道，有效防止人員及工(器)具墜落。壓型鋼板鋪設(shè)與下方土建施工流水作業(yè)，同時(shí)在壓型鋼板鋪設(shè)層安裝外挑防護(hù)網(wǎng)，輔以φ9鋼絲繩進(jìn)行拉結(jié)，為下方施工人員提供安全防護(hù)。

3.3 外框結(jié)構(gòu)與多角度外立面幕墻交叉作業(yè)

根據(jù)不等高同步攀升施工工藝可知，當(dāng)主體施工至一定高度時(shí)，外立面幕墻開始穿插施工。T1塔樓幕墻隨結(jié)構(gòu)每層每處發(fā)生變化，且隨外傾內(nèi)傾交替變化，形成獨(dú)特的多角度正三角形和倒三角形幕墻單元板塊，每種三角形夾角均不一致。為確保幕墻作業(yè)人員安全，從以下方面進(jìn)行管理。

1)創(chuàng)新應(yīng)用自適應(yīng)角度液壓爬架系統(tǒng)，解決因塔樓平面每層變化、巨柱傾角變化導(dǎo)致安全防護(hù)漏洞多的難題，保障立體交叉作業(yè)安全。外框16根折線形混凝土勁性柱采用自適應(yīng)角度液壓爬架，該系統(tǒng)覆蓋3層半結(jié)構(gòu)層，分別為鋼筋綁扎層、混凝土澆筑層、混凝土養(yǎng)護(hù)層，為勁性柱施工人員提供可靠的作業(yè)平臺(tái)?？烧{(diào)節(jié)式支撐頂升裝置可靈活調(diào)整機(jī)位，隨巨柱傾角爬升，在巨柱轉(zhuǎn)折層提前調(diào)整機(jī)位前后傾角，以滿足現(xiàn)場施工工況。在應(yīng)用過程中，借助BIM技術(shù)輔助深化設(shè)計(jì)，模擬結(jié)構(gòu)變化的各種工況，將爬架各層立面防護(hù)改為定型化推拉門式防護(hù)，水平防護(hù)采用合頁固定翻板形式，上鋪防火布，形成開口朝向樓板方向的半封閉空間，有效降低施工人員及工(器)具墜落的風(fēng)險(xiǎn)。

2)采取有效隔離措施，切斷交叉作業(yè)，降低安全隱患。幕墻施工前沿結(jié)構(gòu)周圈，在幕墻施工上方、土建施工下方安裝可周轉(zhuǎn)單元式定型化懸挑防護(hù)棚。如6m工具式防護(hù)棚由I16與5mm厚花紋鋼板組合而成，外挑6m，內(nèi)錨3m，通過板內(nèi)預(yù)埋的U形環(huán)與鋼絲繩拉結(jié)固定，外側(cè)周圈安裝1.2m高護(hù)欄。周轉(zhuǎn)時(shí)利用塔式起重機(jī)進(jìn)行吊裝，既縮短懸挑防護(hù)棚安裝周期，又減少人員高空作業(yè)持續(xù)時(shí)間。單元間采用合頁固定翻板進(jìn)行封閉，形成沿結(jié)構(gòu)周圈有效的整體防護(hù)，相比傳統(tǒng)鋼管懸挑防護(hù)棚，可有效保證下方幕墻作業(yè)人員安全?？芍苻D(zhuǎn)單元式定型化懸挑防護(hù)棚平面布置如圖4所示。

傳統(tǒng)鋼管懸挑防護(hù)棚需逐根搭設(shè)鋼管，鋪設(shè)腳手板，搭設(shè)周期長；需高空拆除周轉(zhuǎn)鋼管扣件，工期長；作業(yè)人員及下方施工人員安全風(fēng)險(xiǎn)高，持續(xù)時(shí)間長，抵抗沖擊能力弱，防護(hù)面積較小。本工程采用的可周轉(zhuǎn)單元式定型化懸挑防護(hù)棚，可在樓層內(nèi)制作，整體吊裝；利用塔式起重機(jī)整體吊裝單個(gè)防護(hù)棚，作業(yè)人員安全風(fēng)險(xiǎn)較低，持續(xù)時(shí)間短；抵抗沖擊能力強(qiáng)，防護(hù)面積大。

4 創(chuàng)新安全管理理念

目前，通過智能AI攝像頭人臉識(shí)別、智能AI攝像頭安全違規(guī)行為識(shí)別等輔助管理手段，結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新措施與管理手段，對(duì)T1塔樓垂直立體交叉作業(yè)進(jìn)行管控，可一定程度上遏制安全事故的發(fā)生。垂直立體交叉作業(yè)安全管理可從以下方面進(jìn)行解決。

1)加強(qiáng)安全技術(shù)革新能力 面對(duì)建筑造型越來越新穎、結(jié)構(gòu)體系越來越復(fù)雜、品質(zhì)要求越來越高端的建筑，傳統(tǒng)施工技術(shù)已無法滿足高效、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的建造要求，設(shè)備老舊，隱患明顯，增加作業(yè)人員危險(xiǎn)系數(shù)。只有推陳出新，創(chuàng)新研發(fā)更加安全高效的施工技術(shù)，才能使施工更加安全。

2)以人為本 即切實(shí)關(guān)注從業(yè)人員的生命安全和心理健康，消除不安全心理狀態(tài)，掌握安全生產(chǎn)的主動(dòng)權(quán)。研究表明，不安全心理狀態(tài)主要包括僥幸心理、捷徑心理、冒險(xiǎn)心理、逆反心理、麻痹心理、從眾心理等不良心理狀態(tài)，應(yīng)針對(duì)不同心理狀態(tài)采取不同管理措施。安全培訓(xùn)是改善不安全心理、防止不安全行為的重要途徑，應(yīng)對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行管理。項(xiàng)目引進(jìn)、創(chuàng)新教育培訓(xùn)管理方法，設(shè)置安全教育培訓(xùn)室、三違培訓(xùn)班，開展“行為安全之星”評(píng)選活動(dòng)，樹立榜樣并予以嘉獎(jiǎng)，借助典型事故案例闡述安全生產(chǎn)的必要性和重要性，強(qiáng)調(diào)教育培訓(xùn)的積極意義，最終提高從業(yè)人員安全意識(shí)。

3)加大安全防護(hù)投入 采用先進(jìn)技術(shù)裝備，使用定型化、工具式防護(hù)，能有效提高施工效率，提供安全保障。

5 結(jié)語

成都綠地中心468項(xiàng)目綜合利用工藝間隙流水施工，調(diào)整施工順序，通過采用先進(jìn)的施工技術(shù)，結(jié)合安全管理手段，在確保施工進(jìn)度的同時(shí)，保證垂直立體交叉作業(yè)各環(huán)節(jié)的施工安全。后期將繼續(xù)落實(shí)以上管理手段，探索更優(yōu)質(zhì)高效的安全管理手段，切實(shí)做好超高層垂直立體交叉作業(yè)安全管理工作，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目總體安全管理目標(biāo)。

垂直立體交叉作業(yè)廣泛存在于各建設(shè)工程項(xiàng)目，尤其是超高層建設(shè)工程中。本文所述安全管理措施，如可周轉(zhuǎn)單元式定型化懸挑防護(hù)棚，能有效防止物體打擊等事故，可在各類工程項(xiàng)目中應(yīng)用。