运营期间外墙整治工程措施研究探讨

许其武，黄喜力，黄五郎

（中建钢构有限公司，广东 深圳518000）

1 工程概况

深圳市南山区政府大楼为塔楼，结构形式为框架核心筒结构，裙楼为框架结构。建筑总高度107.65m，塔楼标准层高3.1m；裙楼高度23.5m。裙楼外立面为花岗石、瓷砖及浅绿色镜面玻璃幕墙；塔楼外立面为10cm×10cm 瓷砖、浅绿色镜面玻璃及铝合金百叶窗。区政府大楼安全隐患整治项目施工总承包主要包括外墙饰面隐患治理、铝合金窗隐患治理、屋面钢架治理、屋面防水治理等专项工程。

本项目为政府工程，业主深圳市南山区工务局即为政府代表，项目特点主要包括现场用地狭小、文明施工要求高、工期紧、变数多、协调程序复杂、各方管理沟通难等问题，对于施工单位管理而言是不小的考验。

2 工程特点分析

2.1 施工环境、降噪降尘要求高

本工程的外墙隐患治理施工过程中，不能影响政府大楼正常办公，故在施工过程中降噪、降尘、环境保护是重点。

2.2 材料、人员垂直运输难

本工程外墙饰面砖凿除、外墙铝合金窗拆装及屋面钢架拆装等工程量大，但施工过程中不能占用区政府的相关设备和设施，现场施工人员、材料、建筑垃圾垂直运输难。

2.3 高空作业，安全防护难度大

本工程外墙饰面凿除作业易产生高空坠物；多台大型设备同轨道高处作业易发生碰撞；电动施工平台空间及载重有限，需防止工人违章操作。

3 核心施工方案

3.1 工程主要矛盾

1）项目场地狭小，场内道路要保证政府办公人员车辆通行，同时解决人员、材料垂直及水平运输；

2）大楼内电梯紧张，无法提供施工运输；

3）施工不能影响政府正常办公，施工方要进行有效的文明施工组织。

3.2 传统方案存在的不足

3.2.1 普通钢管脚手架

1）悬挑时需要在外墙开凿洞口，锚固时需要打穿楼板，施工难度大，会破坏原有结构层，后期存在渗水隐患[1]；

2）悬挑施工对室内影响大，无法正常办公；

3）材料无法运输，需协调使用室内电梯；

4）强度、整体稳定较差；

5）封闭性能较差，打凿的碎瓷片易飞出；

6）防火性能不好；

7）整体观感差，对政府大楼形象影响较大。

3.2.2 钢管脚手架、吊篮

1）无法对操作面进行有效封闭，外墙瓷砖打凿时容易高空坠落，有风作业时吊篮与吊篮之间、吊篮与幕墙之间很容易发生碰撞，存在较大安全隐患；

2）吊篮施工时对天气要求较高，五级以上大风天气吊篮就无法使用，工期无法得到保证；

3）吊篮不能作为材料、人员运输设备，材料、人员垂直运输难，需要协调使用室内电梯进行垂直运输。

综上所述，采用传统的旧改施工方案，无论是从人、材、机运输还是从安全防护、文明施工的角度，都无法切实有效地解决本项目存在的核心矛盾，故不能作为本项目的施工方案实施。

3.3 施工方案概述

综合考虑多方因素影响，本项目最终采用“集成式建筑防护屏+ 附着式电动施工平台”的施工方案，集全封闭防护，人、材、机垂直运输，绿色施工为一体，并顺利通过专家论证，从根本上解决了本项目施工的核心矛盾。

4 施工部署

4.1 施工区段划分

按照垂直方向总共分为3 个区，分别为屋面钢架区、塔楼裙楼以上施工区、塔楼裙楼以下施工区，3 个施工区独立组织施工。

根据现场实际施工情况，关键线路位于裙楼以上外墙修复，为加快进度，将其分为3 个施工段，分别为塔楼低区段（4层～8 层）、塔楼中区段（9 层～26 层）、塔楼高区段（27 层～30 层）。塔楼各施工段平行施工。

4.2 施工整体流程

施工整体流程如图1 所示。

图1 塔楼施工整体流程示意图

1）施工低段：采用落地+附着式建筑防护屏围闭，保证施工作业面。此区段优先开始施工，尽早组织安排。施工中段：采用附着式电动施工平台，负责阳角的外墙施工及铝合金窗更换。同时，施工升降平台兼垂直运输功能。施工高段：采用附着式建筑防护屏，整体立面架体为“H”型，对立面进行全覆盖。

2）办公大楼施工区优先施工4 层～8 层，施工平台与4层～8 层建筑防护屏同步搭设，平台搭设完毕后运输26 层以上架体并进行附着建筑防护屏搭设，开始施工上部区域。

3）划分的施工区互不干扰，平行施工，各自进行打凿、抹灰、腻子层、铝板幕墙的施工流程，但垂直面的平整度需保持一致。

4）临时材料中转区设置在现场西北角，并设置施工专用进出通道，其他大门不允许施工用车进出。前期垂直运输采用50t 汽车吊。

5）施工高峰阶段垂直运输为电梯，但安装建筑防护屏时，需采用50t 汽车吊配合。

6）4 楼裙房顶部设置临时材料中转场地，成品砂浆及窗户材料均暂时存放，并采用施工平台运输至上部楼层。

7）4 楼以下垂直运输为行人楼梯和SC200/200G 施工电梯。

5 关键技术介绍

5.1 集成式建筑防护屏

按照施工区域分高区挂屏与低区落地屏，与附着式电动施工平台协同作用，实现全封闭安全文明施工作业。集成式建筑防护屏（以下简称“防护屏”）具有以下特点：

1）架体为全钢结构，以圆管为主要受力构件，采用专用节点盘可实现杆件的多角度连接，所有构件采用标准化、模块化设计，现场装拆快捷，便于运输[2]；

2）采用电动葫芦作为升降动力设备，正挂于架体竖向主框架上，电动葫芦配有2 副吊钩，依次挂在专用附墙支座上，无需采用提升钢丝绳及搬运电动葫芦；

3）采用星轮防坠装置，机械式触发实现防坠功能；

4）采用限制荷载自控系统，自动采集和显示机位荷载值，具有超载、失载自动声光报警和停机功能，并可实现遥控操作。

防护屏架体由竖向主框架、水平支撑桁架和围护架体构架组成（见图2），通过附墙支座与结构连接。

图2 建筑防护屏架体

防护屏如图3 所示，外侧采用脚手板+冲孔钢网片、内侧采用翻盖板+胶皮进行作业面全封闭，内部采用行人楼梯通往各操作层，满足环境保护与安全文明的要求。

5.2 附着式电动施工平台

附着式电动施工平台（以下简称“电动平台”）是一种靠齿轮、齿条传动的升降机械，有着非常可靠的电气和机械安全系统、独立防坠系统，它可随着建筑物的升高而自行升高，平台可根据需要而加长或缩短[3]。移动时只需拆除立柱和附墙，通过底部的轮子便可更换作业地点。

电动平台构造如图4 所示，电动平台具有以下特点：

图3 本工程建筑防护屏应用实例

图4 电动平台构造

1）电动平台实质是一种大型自升降式高空作业平台，可替代钢、竹、木脚手架及电动吊篮，用于高空工程施工，尤其适合本工程外墙整治作业，既可满足人员高空操作施工，又能满足材料运输，无需增设运输设备[4]；

2）驱动单元配备专业的制动装置、安全防坠装置、齿轮驱动组、导轮组紧急下降装置、同步控制装置等，配备最高/最低控制器、超越应急限位，一旦超越行程，开关启动切断电源，将平台抱死在立柱上。另外，设有独立的安全防坠装置，能够在意外情况下，防止平台坠落，施工安全系数高[5]；

3）电动平台如图5 所示，用于物料运输与外墙装修2 种用途，前期使用平台运输物料时，平台内侧使用单护栏与双护栏做好防护，防止钢管及其他物料坠下；后期对外墙进行装修施工时，拆除护栏防护，平台到达作业高度后，将伸缩脚手板处翻板翻出，待需要调整作业高度时，应注意将翻板撤回，翻板上设置保护胶垫。平台上可以铺设橡胶，做整体密闭处理，防止施工过程中废料掉落。

6 结语

图5 本工程电动平台应用实例

本项目作为运营期间的整治工程，既要维持远高于常规要求的安全文明施工标准，又要保证整体施工工效不能下降，除了加强、加宽安全管理外，还需要针对性地提供技术措施，合理有序地安排施工作业。

针对2 个突出的技术难点：全封闭作业、垂直运输，提出针对性的技术方案：“集成式建筑防护屏+ 附着式电动施工平台”，电动平台两端可与建筑防护屏对接、协同工作（见图6），可实现外墙装修工程全周期的全封闭作业，真正达到安全文明、绿色施工的要求。两者协同全封闭作业的工程案例，可为类似运营期间外墙整治工程提供借鉴并推广。

图6 防护屏+电动平台协同作业