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)
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(wú)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。
通過(guò)分析建造過(guò)程中T1塔樓垂直立體交叉作業(yè)情況(見(jiàn)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(guò)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。
T1塔樓地上101層,主體結(jié)構(gòu)建設(shè)周期較長(zhǎng),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(zhǎng),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(guò)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(wú)法閉合的問(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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(cè)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。
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(jiàn)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)。
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(kāi)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(chǎng)施工工況。在應(yīng)用過(guò)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(yè)固定翻板形式,上鋪防火布,形成開(kāi)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(guò)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(yè)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(zhǎng);需高空拆除周轉(zhuǎn)鋼管扣件,工期長(zhǎng);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(zhǎng),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。
目前,通過(guò)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(lái)越新穎、結(jié)構(gòu)體系越來(lái)越復(fù)雜、品質(zhì)要求越來(lái)越高端的建筑,傳統(tǒng)施工技術(shù)已無(wú)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(kāi)展“行為安全之星”評(píng)選活動(dòng),樹(shù)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。
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(guò)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。