懸吊式閘室幕墻安裝平臺施工技術(shù)在姚江上游余姚西分工程Ⅰ標(biāo)段工程中的應(yīng)用

吳良勇 馮宗義

(浙江省圍海建設(shè)集團股份有限公司,浙江 寧波 315100)

1 引 言

近年來,隨著水利建筑業(yè)的發(fā)展,水利工程建筑物的外觀設(shè)計越來越注重與周圍自然環(huán)境、人文景觀的協(xié)調(diào)性。在實用性強的基礎(chǔ)上,越來越多的水利工程設(shè)計者開始考慮現(xiàn)代感和藝術(shù)感。水閘工程在閘室外墻設(shè)計上采用了玻璃幕墻、鋁板幕墻、燈光亮化等現(xiàn)代化工藝來突破傳統(tǒng)的涂料、面磚等形式,以提高其美觀性。

一般情況下,水閘閘室外墻的幕墻在高空懸挑部位安裝時,需架設(shè)滿堂腳手架施工平臺進行施工,不僅施工成本高、工期長、工藝復(fù)雜,同時還存在一定的安全隱患。而在姚江上游余姚西分工程Ⅰ標(biāo)段工程中,采用懸吊式閘室幕墻安裝平臺[1],成功實現(xiàn)了懸挑結(jié)構(gòu)及側(cè)壁的幕墻安裝的標(biāo)準(zhǔn)化施工。

2 工程概況

姚江上游余姚西分工程位于余姚市西南部的馬渚鎮(zhèn)(見圖1),目標(biāo)是在姚江上游瑤街弄設(shè)置調(diào)控樞紐工程,增加流域防洪調(diào)度調(diào)控手段,新開姚江至牟山湖方向排澇通道,新增洪水出路,將上游部分洪水西導(dǎo)北排,減輕余姚城區(qū)及姚江干流的防洪壓力。工程建設(shè)規(guī)模:瑤街弄調(diào)控樞紐工程包括擋洪閘(1孔×45m)、削峰調(diào)控閘(3孔×5m)、應(yīng)急船閘(135m×12m)。防洪標(biāo)準(zhǔn):50年一遇,工程等別為Ⅱ等,其主要建筑物級別為2級;斗門閘(2孔×10.5m)防洪標(biāo)準(zhǔn):50年一遇,工程等別為Ⅲ等,其主要建筑物級別為3級。臨時航道(Ⅳ級航道標(biāo)準(zhǔn))長約650m。管理用房建筑面積約2250m2。

圖1 余姚西分工程位置示意圖

3 施工技術(shù)主要特點

a.懸吊式閘室幕墻安裝平臺采用輕型龍骨等輕型材料,輔以工字鋼、鋼管連接,自身重量輕,承載能力強,結(jié)構(gòu)安全可靠。

b.懸吊式閘室幕墻安裝平臺采用起重機械進行吊裝,安裝、拆卸便捷,省掉了滿堂腳手架架設(shè)時間,縮短了工期。

c.懸吊式閘室幕墻安裝平臺結(jié)構(gòu)簡單合理,材料用量少,施工成本低。

d.懸吊式閘室幕墻安裝平臺設(shè)置了延伸結(jié)構(gòu),增加了作業(yè)空間,為幕墻的標(biāo)準(zhǔn)化施工創(chuàng)造了良好的條件。

e.懸吊式閘室幕墻安裝平臺四周設(shè)置了防護網(wǎng)封閉,確保了施工人員安全,同時為交叉作業(yè)創(chuàng)造了條件。

4 主要施工過程及施工工藝

4.1 主要施工過程

在高空懸挑結(jié)構(gòu)部位下方設(shè)置安裝平臺,平臺通過吊桿、斜拉桿、鋼絲繩等與懸挑結(jié)構(gòu)進行連接,吊桿與平臺垂直連接,延伸部位通過斜拉桿連接;在懸挑結(jié)構(gòu)長度方向上間隔設(shè)置平臺主梁,在懸挑結(jié)構(gòu)寬度方向上設(shè)置平臺次梁,并在平臺次梁上滿鋪板材,延伸部位設(shè)置腳手架工作臺和安全防護結(jié)構(gòu)[2],形成安全可靠的操作空間,見圖2。

圖2 懸吊式閘室幕墻安裝平臺結(jié)構(gòu)示意圖

4.2 懸吊平臺制作工藝流程

4.2.1 平臺設(shè)計

平臺結(jié)構(gòu)型式設(shè)計,包括主梁I25、次梁(輕型龍骨)、板材(常用的混凝土木模板)、斜拉桿I14、連接件型號;荷載主要包括平臺自重荷載和活動荷載,經(jīng)計算滿足要求后實施。

4.2.2 施工準(zhǔn)備、放樣定點

a.保證進場道路和場地滿足50t汽車起重機通行和吊裝要求。

b.技術(shù)人員進行技術(shù)交底及安全技術(shù)措施交底后,封閉吊裝施工現(xiàn)場,清理非吊裝施工人員,安排專人負責(zé)現(xiàn)場道路指揮。

c.施工的機、索具的規(guī)格和數(shù)量與已批準(zhǔn)的施工方案[3]一致。在合格使用期間。

d.對起重設(shè)備、吊鉤、鋼絲繩等機具進行吊裝前的最后一次檢查,并檢查相關(guān)證件。檢查內(nèi)容主要包括:?施工機具的規(guī)格和布置與方案是否一致并便于操作;?機具的合格證是否齊全;?氣象預(yù)報情況(滿足吊裝要求);?指揮者及施工人員熟悉其工作內(nèi)容,輔助人員配備齊全。

e.在懸挑結(jié)構(gòu)部位放樣定位,確定連接點位。

4.2.3 平臺組塊地面組裝

平臺材料主要包括主梁I25和斜拉桿I14、輕型龍骨(次梁)、板材、鋼絲繩等,運至施工現(xiàn)場后,安裝人員根據(jù)設(shè)計要求在地面進行分片組裝。主梁沿懸挑結(jié)構(gòu)長度方向,采用工字鋼,次梁沿懸挑結(jié)構(gòu)寬度方向,采用輕鋼龍骨,在保證懸吊平臺結(jié)構(gòu)強度的同時,降低了懸吊平臺自重、成本及安裝難度;最后在主梁和次梁上鋪設(shè)板材,組裝成適合吊裝的平臺組塊。

4.2.4 在懸挑結(jié)構(gòu)下方安裝平臺吊桿

根據(jù)放樣確定的點位,首先將一個安裝平臺吊桿安裝至指定部位,然后初步固定焊接;接著,按照放樣位置將其余吊桿安裝至其他指定部位。

4.2.5 吊裝、拼接平臺

采用50t汽車起重機將一片懸吊平臺吊裝至懸挑結(jié)構(gòu)的下方,然后與已經(jīng)安裝的吊桿進行焊接固定。一片安裝完成后,沿懸挑結(jié)構(gòu)的長度方向依次吊裝剩余懸吊平臺。全部安裝完成后,進行吊桿連接件滿焊[4]。固定完畢后,將多片懸吊平臺進行連接,并補充連接部位的次梁和板材,形成整體懸吊平臺。

4.2.6 斜拉桿安裝

整體懸吊平臺形成后,為了加強懸吊平臺的穩(wěn)定性和承載能力,在懸挑結(jié)構(gòu)與平臺主梁之間增加斜拉桿,斜拉桿間距5m,材料選用普通工字鋼。

4.2.7 平臺腳手架設(shè)置

為了方便懸挑部位玻璃幕墻安裝[5]和高空安全防護,還需在懸吊平臺延伸部位設(shè)置腳手架;其中,腳手架立桿排距0.6m,立桿縱距1.5m,腳手架步距1.2m。最后,在平臺主梁處鉆孔,內(nèi)穿鋼絲繩并拉緊,將懸吊平臺和懸挑結(jié)構(gòu)連接。并增設(shè)擋腳板,防止平臺物品墜落,發(fā)生意外。

懸吊平臺工藝流程見圖3。

圖3 懸吊平臺制作工藝流程

5 材料與設(shè)備準(zhǔn)備

5.1 材料

本項目主要施工材料見表1。

表1 主要施工材料

5.2 設(shè)備

本項目涉及的主要設(shè)備見表2。

表2 主要施工機械設(shè)備一覽

6 質(zhì)量控制

吊裝平臺質(zhì)量控制主要包括原材料質(zhì)量檢查、平臺鋼材焊接質(zhì)量檢查、平臺懸吊高程檢查、軸線檢查、腳手架搭設(shè)質(zhì)量檢查、外觀質(zhì)量檢查[6]。

6.1 原材料質(zhì)量檢查

懸吊平臺原材料主要包括工字鋼、扁鋼、輕型龍骨、板材、鋼管、鋼絲繩,其外觀質(zhì)量必須滿足要求,其中,工字鋼采用I250B和I140B,板材采用普通混凝土模板,鋼管采用φ48×3.0mmQ235-A級鋼鋼管,鋼絲繩采用14號鋼絲繩,且完好無破損,無變形;鋼材力學(xué)性能滿足施工規(guī)范及方案要求,不滿足要求的一律不能使用。

6.2 平臺鋼材焊接質(zhì)量檢查

懸吊平臺應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝和施工規(guī)范、方案[6]要求進行焊接;焊接時控制好焊接的電、熱等參數(shù),原則上采用雙面焊接,其中,焊縫外觀檢查和一二類焊縫無損探傷檢查必須符合JGJ 18[4]和GB 11345標(biāo)準(zhǔn)[7]要求。

6.3 平臺懸吊高程檢查、軸線檢查

每塊懸吊平臺組塊主梁、次梁必須在同一高程上,懸吊平臺主梁、次梁標(biāo)高必須符合設(shè)計要求,誤差不大于10mm。主梁安裝必須在同一軸線上,誤差不大于5mm。

6.4 腳手架搭設(shè)質(zhì)量檢查

腳手架每個接點連接牢固,扣件螺絲用力適中(按要求為40～65N·m),對雙扣必須貼緊可靠;對擋腳板用12號鍍鋅鐵絲,十字交叉扎點應(yīng)擰1.5～2圈后箍緊,不得有明顯扭傷,且鋼絲在扎點外露的長度應(yīng)不小于80mm。

6.5 外觀質(zhì)量檢查

懸吊平臺外觀質(zhì)量主要檢查整體尺寸、結(jié)構(gòu)型式、腳手架外觀、吊桿垂直度、斜拉桿與平臺夾角(45°)、懸吊平臺板材之間縫隙(不大于2mm)是否符合方案要求。

6.6 成品保護

懸吊平臺安裝完成后,及時對成品進行保護,防止外力破壞。

7 安全措施

a.建立安全管理組織機構(gòu)和安全管理體系,明確各自職責(zé)和權(quán)限,從組織上確保安全生產(chǎn)。

b.及時編制專項施工方案,并按要求進行報審,審批通過后實施,并進行詳細的安全技術(shù)措施交底。

c.在施工準(zhǔn)備、布置、檢查、總結(jié)、吊裝施工等過程中,始終把安全工作貫穿到每個吊裝施工環(huán)節(jié),并有專職安全管理人員進行旁站,監(jiān)督、檢查施工安全措施落實情況,確保施工過程安全。

d.特種工人要求100%持證上崗,主要包括起重汽車吊司機、腳手架作業(yè)人員、電焊工等;起吊作業(yè)前,應(yīng)在重物上系上牢固的溜繩,以防止吊裝過程中重物擺動、旋轉(zhuǎn)或碰撞其他建、構(gòu)筑物;吊起的重物不得長時間在空中停留,嚴(yán)禁重物下方有人停留或行走。起吊前檢查鋼絲繩是否完好。

e.高空作業(yè)注意平臺臨邊防護、高空物體墜落等,如遇6級及以上風(fēng)力天氣,停止作業(yè)。

f.設(shè)置專職安全檢測小組,對外架施工及使用過程中的外架位移和變形量進行檢測監(jiān)控。如發(fā)現(xiàn)異常及時報項目技術(shù)負責(zé)人研究解決。

8 效益分析

懸吊式閘室幕墻安裝平臺施工技術(shù)的應(yīng)用,不僅省掉了滿堂腳手架的架設(shè)時間,縮短了建設(shè)工期,而且采用起重機械進行吊裝,安裝、拆卸便捷,結(jié)構(gòu)安全可靠,材料用量少,施工成本低,在確保了施工人員安全的同時為交叉作業(yè)創(chuàng)造了施工條件。

9 結(jié) 語

通過在懸挑結(jié)構(gòu)下方設(shè)置懸吊平臺,不僅提升了施工平臺安裝及拆卸的便捷性,節(jié)省了為懸挑結(jié)構(gòu)安裝幕墻的施工時間,而且簡化了施工平臺的結(jié)構(gòu),節(jié)省了施工平臺建設(shè)成本。懸吊平臺通過連接結(jié)構(gòu)連接懸挑結(jié)構(gòu)以及通過設(shè)置腳手架結(jié)構(gòu),提升了用于懸挑結(jié)構(gòu)幕墻安裝的施工平臺的穩(wěn)固性及施工工人的施工安全性。具有較強的適用性和推廣應(yīng)用價值。