一种集成拼装式卸料平台的设计与施工

中建二局第四建筑工程有限公司 天津 300457

1 工程概况

天津尚斓苑工程由3层地下室、4层商业裙房、1栋24层酒店和1栋34层写字楼组成，总建筑面积103 370.93 m2。主体结构为框架-剪力墙及框架-核心筒结构。其中写字楼建筑高度152.90 m，酒店建筑高度111.30 m；裙房主楼3层，建筑高度24.40 m。为了保证施工进度及施工安全，本工程采用了集成拼装式卸料平台，此种卸料平台在写字楼和酒店2栋楼中共配置4个，每栋楼配置2个。

2 卸料平台的深化设计

本工程写字楼和酒店地上钢筋混凝土结构施工阶段每层划分2个施工段，周转材料用量按3层配备，采用流水施工。为保证流水施工及周转材料倒运的有序进行，提高施工效率，计划在写字楼及酒店每个施工段均各配备1个卸料平台，当结构施工到7层时开始使用卸料平台。

考虑到本工程的施工特点，我们对卸料平台进行了深化设计，采用了集成拼装式卸料平台，并且本工程卸料平台可独立升降，为保证施工进度及施工安全提供了可靠保障。

2.1 集成拼装式卸料平台技术优势

1）卸料平台构件均来自工厂化生产，适应性强，减少前期准备工作。

2）卸料平台的组装采用模块化拼装，可有效杜绝焊接质量问题带来的安全隐患。

3）卸料平台安拆迅速便捷，所有构件便于转运，可重复利用，既满足绿色施工要求又可提高经济效益。

4）卸料平台单独升降，操作简便，提高施工效率，加快施工进度。

5）卸料平台除安全绳外，还具有防坠落机械装置，提供安全使用保障[1-3]。

2.2 卸料平台的平面布置

本工程写字楼及酒店南邻主干道长江道，北邻本工程住宅区。因此将卸料平台布置在酒店及写字楼每个施工段的东侧或西侧，在卸料平台提升过程中，卸料平台以下禁止进行垂直交叉作业，并设安全隔离带以示警告。

3 方案实施

3.1 卸料平台的简介

本工程外围防护架体采用集成式升降操作平台，架体外侧距结构边缘1 m，为方便周转材料的吊运，悬挑长度确定为4 500 mm，防护高度为1 750 mm，宽度为2 600 mm，平台限载2 t。

卸料平台主要由螺杆、槽钢挑梁、附墙支座、导轨、导轨桁架、左右支撑梁、平台底板、左右护栏、前护栏等组成。

附墙支座采用全机械化自动运行的星轮防坠落装置，保证了卸料平台在爬升时能安全运行。

3.2 卸料平台强度及挠度验算

本工程卸料平台主要材料的选用如下：导轨杆采用φ48 mm×3.50 mm钢管，导轨外侧导轨支架采用70 mm×50 mm×3 mm方钢管，槽钢挑梁采用18#槽钢，支撑梁采用16#槽钢，挑梁与楼板、挑梁与附墙支座螺栓为M27，支撑梁与导轨外架螺栓为M16（图1）。

图1 支撑梁受力状态示意

根据以上材料选用，对支撑梁进行承载力及正常使用状态的验算。经验算，卸料平台的强度及挠度均满足使用要求（图2）。

图2 支撑梁受力示意

3.3 卸料平台的工作原理

在楼板上预留孔洞，槽钢挑梁通过螺栓固定在楼板上，与带有防坠装置的附墙支座共同组成附着支撑系统。导轨安装在附墙支座上，并能沿附墙支座滑动，每节导轨通过导轨桁架连接。左右支撑梁固定在导轨上，底板平铺在左右支撑梁之间，左右及前护栏垂直固定在支撑梁上。为进一步提高安全保障，在支撑梁与导轨之间左右各设置1根钢丝绳作为安全绳。

提升时利用塔吊吊升支撑梁，平台与导轨作为整体沿附墙支座向上滑动，提升至准确位置时，将防坠附墙支座及钢丝绳安装加固，完成此次提升[4,5]。

3.4 卸料平台的组装

3.4.1 安装槽钢挑梁

1）利用钉子板套筒和预埋PVC管按预埋位置埋入墙体。

2）将槽钢挑梁放入预埋套筒位置，依次放入100 mm×100 mm×10 mm垫板、M27×400 mm穿墙螺杆、M27螺母与钉子板套筒连接紧固。采取同样步骤装配3层，共6个槽钢挑梁（图3）。

图3 槽钢挑梁安装示意

3.4.2 安装卸料平台导轨

将导轨标准节/导轨加长节用导轨连接桁架及11个M16×150 mm的内六角圆柱头螺钉连接。

3.4.3 安装附墙支座及导轨

1）将附墙支座穿入导轨，共6件，每侧导轨3件。

2）将导轨和附墙支座整体吊起，并将附墙支座总成用M27×200 mm穿墙螺杆与槽钢挑梁连接（图4）。

图4 支座安装示意

3.4.4 拼装卸料平台

1）卸料平台由左右支撑梁、平台底板、左右及前护栏组成。

2）先安装平台底板，再依次安装左右及前护栏，整个安装过程均采用M16螺杆连接，将钢丝绳安装在卸料平台的两侧。

3）吊装已经拼装好的卸料平台与导轨连接，左右支撑梁通过M27螺杆固定在导轨上。

4）将卸料平台钢丝绳上端与导轨连接拉紧，每根钢丝绳的上下两端连接部位各使用4个钢丝绳夹牢固卡紧；离套环最近的绳卡应尽可能地靠近套环，绳卡间距130 mm（按6～8倍钢丝绳直径，本工程取6倍即为129 mm）。为了便于检查接头，在最后1个绳卡后面约500 mm处再安装1个绳夹，并将绳头放出一个“安全弯”。钢丝绳夹的夹座扣在钢丝绳的工作段上，U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交错布置[6]。

5）安装卸料平台前翻板，将其翻转并搭接在楼板上（图5）。

3.5 卸料平台的拆除

1）清除卸料平台上的杂物、垃圾。

2）拆除承重桁架上弦杆与导轨间的拉杆。

3）使用塔吊将卸料平台承重底板钩吊住，断开承重桁架与导轨的连接。

4）将卸料平台承重底板吊装至地面分解。

5）将承重桁架吊至地面分解。

6）将导轨和附墙支座吊至地面分解。

7）拆除时，应严格遵守普通脚手架拆除时的有关安全规定。

图5 平台安装示意

8）卸料平台拆除完毕后应将各类构、配件及材料运至指定的位置进行分类堆放，并及时进行检修、保养和防锈处理。

4 施工效果

通过采用构件工业化预制生产、模块化螺杆拼装、星轮式防坠装置以及导轨式提升技术措施，使提升过程便捷安全，为实现本工程质量零隐患、安全零事故、进度零延误的三大目标提供了可靠保障。

与传统卸料平台相比，在吊升过程中导轨沿支座竖向滑动，避免与结构碰撞，节省人工费、材料费及机械费，取得了可观的经济效益。除此之外，此卸料平台完成任务后拆卸方便，可重复利用，也满足绿色施工的技术要求，具有较好的社会效益和经济效益[7]。