某高架倉(cāng)庫(kù)的施工管理方案

劉奇舟

[巴特勒（上海）有限公司，上海 201620 ]

0 引言

高架庫(kù)施工管理與普通鋼結(jié)構(gòu)廠房有所不同，如構(gòu)件較長(zhǎng)、單件構(gòu)件截面和重量較大，場(chǎng)地狹窄，高空作業(yè)危險(xiǎn)性更高，需大型起重設(shè)備輔助安裝等。當(dāng)前關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)、質(zhì)量控制和安全管理等方面的研究較多，王偉[1]闡述了鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量管理策略。李冠東[2]通過(guò)對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，提出在高層建筑中可廣泛應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。杜麗[3]以安徽小罐茶高架庫(kù)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹了自噴新規(guī)范在廠房、高架庫(kù)中的應(yīng)用。本文在此基礎(chǔ)上，闡述了高架倉(cāng)庫(kù)施工管理方案及質(zhì)量、安全和進(jìn)度控制要點(diǎn)，提出了施工工序中整體安裝的思路和方法，從而減少高空作業(yè)和交叉作業(yè)。

1 工程概況

耐克全自動(dòng)無(wú)人立體倉(cāng)庫(kù)，位于江蘇省太倉(cāng)市耐克物流園內(nèi)，總投資約6.7 億元，檐高42.6m，長(zhǎng)度136m，寬度85.31m，占地面積約11 661m2，是亞洲單體存儲(chǔ)量最大的全自動(dòng)無(wú)人立體倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)位數(shù)量100 萬(wàn)個(gè)，可容納700 萬(wàn)～1200 萬(wàn)件貨品，單位面積儲(chǔ)位數(shù)量是傳統(tǒng)貨架的5 倍。

鋼構(gòu)件截面主要為雙肢H 型格構(gòu)柱和H 型鋼，按類分為格構(gòu)柱、抗風(fēng)柱、墻架柱、屋面梁等；按構(gòu)造系統(tǒng)分為主結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、屋面系統(tǒng)及墻面系統(tǒng)。貨架及平臺(tái)待倉(cāng)庫(kù)建筑完成后進(jìn)場(chǎng)施工。主鋼架材料規(guī)格如表1 所示。

表1 主鋼架材料規(guī)格

2 高架倉(cāng)庫(kù)施工管理方案

2.1 施工管理流程

（1）鋼柱單件尺寸長(zhǎng)，總高度44.6m；重量大，主結(jié)構(gòu)共計(jì)4 600t，次結(jié)構(gòu)430t；格構(gòu)柱每延長(zhǎng)米重量達(dá)到1 100kg，埋入筏板基礎(chǔ)內(nèi)深度為2m，與筏板基礎(chǔ)存在交叉施工；（2）梁柱節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，柱頂原設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)為四向“十字”牛腿，分別懸挑1.5m 和1.7m，與屋面梁和連系梁分別剛性連接，鋼柱的加工和運(yùn)輸都存在困難，必須優(yōu)化節(jié)點(diǎn)；（3）現(xiàn)場(chǎng)焊接量大，且多為一級(jí)焊縫，焊接質(zhì)量要求高；（4+）屬于擴(kuò)建項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)區(qū)域狹小緊湊，構(gòu)件品種和規(guī)格較多，工期緊張；（5）屋面桁架檁條高度750mm，下弦有反吊頂板，施工存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)；（6）消防管道暗布于桁架檁條內(nèi)，獨(dú)立施工會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的登高作業(yè)和安全風(fēng)險(xiǎn)；與檁條及檁間支撐安裝存在密集交叉施工作業(yè)；（7）屋面DEC 板與卷材防水存在交叉施工作業(yè)；（8）主結(jié)構(gòu)及檁條均設(shè)有防火涂料，與鋼結(jié)構(gòu)施工亦存在交叉施工；（9）FM 認(rèn)證要求。

項(xiàng)目執(zhí)行前，由項(xiàng)目經(jīng)理牽頭，從設(shè)計(jì)、采購(gòu)、加工廠、運(yùn)輸?shù)炔块T抽調(diào)技術(shù)骨干參加項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)，認(rèn)真研究項(xiàng)目特點(diǎn)和難點(diǎn)、預(yù)判施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并積極同設(shè)計(jì)院溝通優(yōu)化節(jié)點(diǎn)，與總包及土建、防火涂料、消防等專業(yè)單位溝通交叉作業(yè)銜接安排，編制施工方案和進(jìn)度計(jì)劃報(bào)業(yè)主、管理公司及監(jiān)理審批。由于建筑較高，單件起重量較大，請(qǐng)專家對(duì)施工方案進(jìn)行評(píng)審，通過(guò)后開(kāi)始實(shí)施。

2.2 施工部署及控制措施

2.2.1 合理劃分流水作業(yè)區(qū)段

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和專業(yè)交叉施工情況，現(xiàn)場(chǎng)劃分了六個(gè)流水作業(yè)段。如基礎(chǔ)和第一節(jié)柱交叉施工時(shí)，每個(gè)作業(yè)段的工序?yàn)椋轰撝A(chǔ)開(kāi)挖－框架柱基礎(chǔ)螺栓預(yù)埋－基礎(chǔ)內(nèi)混凝土澆筑－第一節(jié)柱吊裝－校正－土建筏板鋼筋綁扎－抗風(fēng)柱地腳螺栓預(yù)埋－鋼柱校正復(fù)查－混凝土澆筑。桁架檁條、消防管道和防火涂料噴涂工序亦如此，每個(gè)作業(yè)段均按照順序組織流水作業(yè)，施工過(guò)程中各專業(yè)間既不互相影響，又可相互照應(yīng)，確保整個(gè)工程施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度均處于可控狀態(tài)。

2.2.2 確定構(gòu)件安裝順序和合適的進(jìn)場(chǎng)數(shù)量

合理安排構(gòu)件安裝順序和進(jìn)場(chǎng)數(shù)量，對(duì)工期的控制和不同專業(yè)穿插施工尤為重要。考慮到卸貨堆放、吊車和登高車數(shù)量比較多，吊車占位一次應(yīng)盡可能多安裝構(gòu)件，但因交叉作業(yè)施工影響和構(gòu)件自身相對(duì)位置影響，構(gòu)件安裝順序必須統(tǒng)籌規(guī)劃。材料進(jìn)場(chǎng)數(shù)量需嚴(yán)格按照作業(yè)段確保精確，并考慮每日安裝工作量，及時(shí)調(diào)整。具體鋼結(jié)構(gòu)主要作業(yè)順序及第一層鋼柱與基礎(chǔ)安裝情況，如圖1～ 2 所示。

圖1 施工現(xiàn)場(chǎng)

2.2.3 起重機(jī)械及登高車選擇：

（1）一節(jié)柱格構(gòu)柱長(zhǎng)17.55 m，中柱長(zhǎng)11m，結(jié)合作業(yè)半徑和起重參數(shù)考慮，取許可荷載的85%，經(jīng)過(guò)計(jì)算和權(quán)衡，一節(jié)柱吊裝選用50t 吊車；筏板基礎(chǔ)地坪硬化后，該吊車則用于一層抗風(fēng)柱、抗風(fēng)橫梁及柱間支撐等安裝；（2）二、三節(jié)格構(gòu)柱地面拼裝采用50t 吊車，考慮高度和拼節(jié)后鋼柱重量級(jí)安全系數(shù)，采用了250t 履帶吊作為主吊，130t 履帶吊輔助吊裝。250t 履帶吊兼顧屋面主梁安裝，130t 履帶吊兼顧二、三節(jié)抗風(fēng)柱、抗風(fēng)橫梁及連系梁的安裝。（3）桁架檁條、屋面水平支撐、天溝托架安裝則配套采用兩臺(tái)80t 吊車按照流水作業(yè)段依次安裝。第二、三節(jié)柱及桁架檁條安裝圖片，如圖3-4 所示。（4）墻面次結(jié)構(gòu)和外墻板各分為兩組，采用兩臺(tái)50t 吊車提升輔助。墻面次結(jié)構(gòu)也同屋面桁架檁條一樣，采用拼裝單元整體吊裝法，即將一個(gè)柱間墻面次結(jié)構(gòu)從上到下分為多個(gè)拼裝單元，地面組成拼裝單元后整體提升安裝，極大地提高安裝效率，減少高空作業(yè)。（5）屋面吊頂板則通過(guò)施工計(jì)算和設(shè)計(jì)復(fù)核。采用兩臺(tái)50t 吊車輔助，同步將定制的大型作業(yè)平臺(tái)（約160m2）及一定數(shù)量的吊頂板提升至施工需求高度后，采用四根直徑30mm 鋼絲繩和葫蘆捆綁在屋面梁上。施工人員上下作業(yè)平臺(tái)則利用兩臺(tái)56m 登高車。

圖4 桁架檁條地面組裝，與消防管道整體安裝

2.3 施工管理要點(diǎn)分析

2.3.1 安全和文明施工

鋼結(jié)構(gòu)施工多為高空作業(yè)，尤其是高架庫(kù)施工，施工難度較大，風(fēng)險(xiǎn)因素較多，屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，因此必須實(shí)行“預(yù)控管理”，任何作業(yè)開(kāi)始前均需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并嚴(yán)格實(shí)行作業(yè)票制度和監(jiān)護(hù)人制度。此外，本項(xiàng)目實(shí)行常態(tài)化日常檢查和施工流程審批。主要舉措有：（1）貼標(biāo)管理，機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，查驗(yàn)設(shè)備性能報(bào)告和年檢報(bào)告；電箱和電動(dòng)工具進(jìn)場(chǎng)時(shí)，報(bào)請(qǐng)管理公司和監(jiān)理公司聯(lián)合查驗(yàn)，設(shè)備和工具貼標(biāo)后方可使用；工人完成三級(jí)教育并經(jīng)過(guò)安全考核后，辦理施工胸牌，領(lǐng)取安全教育合格帽貼，方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。（2）日常性檢查：吊裝機(jī)械、鋼索、吊具吊耳、登高車、個(gè)人防護(hù)用品、電箱、氣瓶閥門等。（3）專項(xiàng)作業(yè)安全交底：施工負(fù)責(zé)人須檢查具體施工人員的落實(shí)情況，并經(jīng)常性督促指導(dǎo)。（4）高空作業(yè)工人必須配備工具包和工具手繩。高空焊接作業(yè)必須配備接火盆，登高車輔助焊接時(shí)，護(hù)籠必須采用防火布包裹，防止火星飛濺。（5）落實(shí)文明施工措施：如規(guī)范個(gè)人防護(hù)用品；現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地及道路定期維護(hù)、清掃、灑水及降低灰塵舉措；作業(yè)區(qū)做到工完場(chǎng)清，各專業(yè)配備文明清潔工不少于一名。材料堆放區(qū)分類有標(biāo)識(shí)；油漆、柴油等危險(xiǎn)品應(yīng)分類儲(chǔ)存，配備滅火器并遠(yuǎn)離明火作業(yè)區(qū)；設(shè)置垃圾分類池等。

2.3.2 質(zhì)量管理

鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量牽涉的方面比較多，設(shè)計(jì)、原材料、制作和安裝等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制都會(huì)影響到整體項(xiàng)目的質(zhì)量。因此，鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量管理應(yīng)從設(shè)計(jì)之初開(kāi)始，按照制定質(zhì)量管理計(jì)劃和目標(biāo)，強(qiáng)化全過(guò)程質(zhì)量管理，加強(qiáng)檢查和驗(yàn)收過(guò)程環(huán)節(jié)。

（1）本項(xiàng)目從設(shè)計(jì)入手，通過(guò)調(diào)整模型，精確計(jì)算和優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)，既要確保鋼結(jié)構(gòu)加工精度和現(xiàn)場(chǎng)安裝便捷，又要考慮裝車和運(yùn)輸方便，加快了項(xiàng)目整體進(jìn)度且降低了項(xiàng)目成本。

（2）鋼結(jié)構(gòu)加工時(shí)安排專職駐廠監(jiān)造，加強(qiáng)對(duì)原材料、零部件下料精度、焊接質(zhì)量及檢驗(yàn)等工序檢查，確保構(gòu)件的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。考慮本項(xiàng)目鋼構(gòu)件焊縫為一級(jí)，著重加強(qiáng)了焊縫檢測(cè)流程，并按照流水作業(yè)段，定期請(qǐng)業(yè)主和管理公司代表、監(jiān)理工程師及第三方檢測(cè)人員到工廠進(jìn)行焊縫探傷檢測(cè)，確保出廠構(gòu)件焊接質(zhì)量合格。

（3）主鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量管控方面包括地腳螺栓、結(jié)構(gòu)精度、焊接控制、質(zhì)量檢驗(yàn)和檢查等。地腳螺栓：混凝土預(yù)留基坑內(nèi)安置和固定好地腳螺栓前，引測(cè)縱、橫軸線和標(biāo)高，并用全站儀進(jìn)行點(diǎn)位復(fù)測(cè)，將鋼柱點(diǎn)位誤差嚴(yán)格控制在許可范圍內(nèi)，并確保地腳螺栓偏差在2mm 以內(nèi)。結(jié)構(gòu)精度：由鋼柱垂直度校正和主體結(jié)構(gòu)矯正兩部分組成。鋼柱垂直度校正，用兩臺(tái)經(jīng)緯兩個(gè)方向配合校正。鋼柱吊裝后，跟蹤測(cè)量初步校正—焊前測(cè)量校正—焊后測(cè)量復(fù)測(cè)—逐層向上傳遞軸線。柱底標(biāo)高偏低的采用墊鐵調(diào)整，誤差控制在-3～2mm 之間。主體結(jié)構(gòu)校正，鋼框架封閉前先將鋼柱校正并及時(shí)糾偏，可以大大地減輕整體校正難度。高強(qiáng)度螺栓緊固和焊接完成后需再做一次整體軸線測(cè)量，得出焊后偏差結(jié)果，在充分考慮減少焊接應(yīng)力的前提下，從預(yù)留反變形和對(duì)稱焊接兩方面來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)焊接變形。緊固件分項(xiàng)：緊固件分為高強(qiáng)螺栓和普通螺栓連接分項(xiàng)。因此，螺栓的緊固檢查作為緊固件連接分項(xiàng)的重要控制點(diǎn)。為方便檢查和驗(yàn)收，高強(qiáng)度螺栓統(tǒng)一采用了扭剪型螺栓。焊接控制：焊接質(zhì)量尤其是現(xiàn)場(chǎng)焊接受到多方面影響較多，焊接前組織專門的技術(shù)交底和焊工考試，考試試件委托第三方檢測(cè)，檢驗(yàn)合格后形成焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)并備案。由于風(fēng)力和濕度影響，特別是冬天氣溫較低，需采取相應(yīng)的措施，如焊接區(qū)域搭設(shè)遮擋棚、焊口預(yù)熱、采用陶瓷墊片替代焊接墊板等。按照規(guī)范要求，一級(jí)焊縫焊后進(jìn)行了100%探傷檢測(cè)。質(zhì)量檢驗(yàn)和檢查：鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)的主要目的是全面檢查鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量，確保符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。鋼構(gòu)件從出廠檢驗(yàn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝檢查和驗(yàn)收，都必須嚴(yán)格按照質(zhì)量計(jì)劃和規(guī)范要求進(jìn)行，遵守自檢-互檢-交接檢的檢查模式，強(qiáng)化過(guò)程檢查和驗(yàn)收手續(xù)是保證鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.3.3 進(jìn)度管理

鋼結(jié)構(gòu)施工工期一般都比較緊張。施工前需根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)、吊裝順序、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地和環(huán)境等情況編制與總進(jìn)度計(jì)劃匹配的鋼結(jié)構(gòu)專項(xiàng)進(jìn)度計(jì)劃和配套的材料需求計(jì)劃、機(jī)械設(shè)備計(jì)劃及勞動(dòng)力計(jì)劃。但進(jìn)度管理并不僅是制定和落實(shí)進(jìn)度計(jì)劃，針對(duì)本項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，場(chǎng)地緊，交叉作業(yè)多，制定鋼結(jié)構(gòu)材料和安裝進(jìn)度計(jì)劃就需要充分考慮材料加工和運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)堆放和拼裝、交叉施工流水節(jié)拍、安裝順序、吊車占位、機(jī)械設(shè)備和人員數(shù)量等因素，并且需要預(yù)留機(jī)動(dòng)調(diào)整時(shí)間。材料計(jì)劃精確到各個(gè)施工段多少車，每天發(fā)多少車及每車上裝載哪些構(gòu)配件，這樣做是為了確保不過(guò)多占用現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地，到場(chǎng)材料能及時(shí)安裝，減少二次搬運(yùn)。安裝計(jì)劃則需精確到設(shè)備和人員、每天安裝工作量，預(yù)留機(jī)動(dòng)調(diào)整時(shí)間。

本項(xiàng)目屋面桁架檁條的安裝，采取了模塊吊裝法，在地面拼裝單元，配合消防管道支架安裝和防火涂料噴涂后做整體提升安裝，需要桁架檁條及配件的發(fā)運(yùn)必須配套精準(zhǔn)。整體提升安裝既節(jié)約了施工機(jī)械成本，又減少了高空作業(yè)和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的占用。盡管對(duì)于桁架檁條安裝進(jìn)度略有滯后，但加快了項(xiàng)目整體進(jìn)度，從整體效益上來(lái)看，施工方法調(diào)整是科學(xué)而合理的。

鋼結(jié)構(gòu)施工的安全、質(zhì)量和進(jìn)度管理是相互影響而又緊密聯(lián)系。在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，任何一方面的不可控，都可能導(dǎo)致其他方面受到牽連和滯后，從而影響整個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)。因此，三者不能顧此失彼，需依靠合理的部署、充分的溝通和適度的調(diào)整，才能使得項(xiàng)目各個(gè)目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)并完成交付。

3 結(jié)論

高架倉(cāng)庫(kù)施工難度大，危險(xiǎn)性較高。施工前需充分了解項(xiàng)目施工難點(diǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃并制定詳細(xì)的施工方案和應(yīng)對(duì)措施，對(duì)項(xiàng)目的順利展開(kāi)至關(guān)重要。在具體實(shí)踐中，還需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，從減少高空作業(yè)和交叉作業(yè)方面，選用和調(diào)整合適施工方法，提升項(xiàng)目整體效益，能促進(jìn)項(xiàng)目整體效益的提升。