一种运用于斜面的新型吊篮装置
2020-12-01吴屹永州应黎钢梁国军
吴屹永州 应黎钢 梁国军
浙江省三建建设集团有限公司 浙江 杭州 310016
施工吊篮是建筑工程中外立面清洗、幕墙工程安装常见的高空作业建筑机械[1]。在建筑物不规则的外立面幕墙施工过程中,普通的标准吊篮已不能满足施工要求,标准吊篮会碰撞到外立面,从而造成不必要的压力或损失,故发明一款可用于不规则外立面的新型吊篮装置就显得尤为重要。在杭州市全民健身中心工程的幕墙施工过程中,通过不断试验、探索,运用新技术、新装置,完成了新型吊篮装置的发明运用,从而节省了幕墙施工工期,提高了现场施工效率,达到了预期效果。
1 工程概况
杭州市全民健身中心工程位于杭州市上城区南星单元东部,富春江路与甬江路交叉口的北侧,是杭州市大型市政投资工程,主要包含健身中心、游泳馆、乒乓球室、台球室、篮球馆、羽毛球馆、网球馆、室内高尔夫等。总建筑面积88 143 m2,其中地上建筑面积48 700 m2,地下建筑面积39 443 m2,总用地面积15 499 m2。本工程由A、B2栋楼组成,其中A楼最大建筑高度为41.9 m,楼顶屋面标高为41 m,女儿墙高度为0.9 m;B楼最大建筑高度为69.9 m,屋面一标高为63 m,此处女儿墙高度为1.5 m;屋面二标高为69.3 m,此处女儿墙高度为0.6 m。本工程外立面幕墙主要为穿孔铝板、石材和玻璃幕墙的施工。
2 标准吊篮的局限性
本工程B楼(图1)东南角、西北角5层至顶层结构逐步内退,外立面为斜面(图2),与水平方向夹角为72.6°。
图1 B楼剖面示意
图2 斜面位置现场
在全民健身中心项目外立面幕墙施工时,需要采用吊篮将工人送到施工位置。现有技术中的吊篮装置,一般包括设置在楼顶的2个支架,分别通过钢丝绳连接吊篮的两端;吊篮上带有2个提升机,分别与2根钢丝绳相连,吊篮内设有电气控制箱,由吊篮内的工人控制,使2根钢丝绳同步收放,令吊篮上升或下降,以到达预定高度。
虽然标准吊篮装置(图3)可以较好地应用于竖直立面的建筑物,但是并不能适用于斜立面的建筑物。当外立面为斜面时,标准吊篮装置会碰撞外立面,造成幕墙的破坏而产生经济损失;尤其是遇到斜面不平整的情况时,标准吊篮无法越过障碍物上升或下降,给施工带来了难度。因此,新型吊篮的研制显得尤为重要。
图3 标准吊篮安装构造
3 新型吊篮构造概况
项目部根据现场需求,在原标准吊篮基础上进行技术提升,研制一种新型吊篮装置。新型吊篮装置采用前三脚架和配重架固定,在原支架一及支架二的基础上增加支架三,在支架三上安装定滑轮一,在相距墙体15 m以上的地面位置安装定滑轮二,在篮框上新增1个外侧提升机三及1个电气控制箱,同时在篮体靠墙一侧采用充气塑料轮胎。
3.1 吊篮支架
吊篮支架采用标准方式架设于屋面,支架前三脚架和配重架均采用化学螺栓和角钢固定于屋面楼板上,其中膨胀螺丝采用M12,角铁采用∠50 mm×5 mm,支架紧贴女儿墙进行安装,如图4所示。
图4 支架安装示意
3.2 吊篮篮筐
此新型吊篮篮筐在原有提升机一、二的基础上,在篮筐左侧新增一个提升机三和电控箱二(图5),增加的电控箱二和提升机三用于调节篮筐与墙面的距离。
图5 吊篮篮筐安装示意
3.3 充气塑料轮胎
为防止幕墙施工中篮筐碰撞墙体,在篮体靠墙一侧设置靠墙轮。靠墙轮采用充气塑料轮胎(图6)。
图6 靠墙轮安装示意
3.4 定滑轮及新增配重支架
屋面增设1个配重支架三(篮筐增设提升机的一侧),在支架前吊篮位置挂设1个定滑轮一。在斜面吊篮下方地面设置1个定滑轮二,地面的定滑轮设置位置在水平方向距楼外立面应大于15 m(图7)。
图7 定滑轮及新增配重支架安装示意
3.5 新型吊篮与不同吊篮的区别
1)新型吊篮拥有第三支架、第三钢丝绳、第三提升机和外部滑轮机构。第三支架设在楼顶,第三提升机设在吊篮主体上,外部滑轮机构设在外斜面之外及第三支架上;第三钢丝绳由第三提升机控制收放,穿过第三支架后再穿过2个外部滑轮机构,然后形成1个“Y”形分叉,其末端分别固定在吊篮主体两端,以此来调节篮筐与墙面的距离,标准吊篮不需要调节篮筐与墙面的距离,只需要调节上下。
2)控制新型吊篮主体上下运动时,仍与传统吊篮装置一样。而当需要进行水平方向的运动时,需要收紧第三钢丝绳,就可以将吊篮主体拉离外斜面,放松钢丝绳则吊篮主体在重力作用下靠近外斜面。通过这两者的组合,可以准确地控制吊篮主体的运动轨迹。
3)原标准吊篮只适用于垂直上下运作,并且标准吊篮与墙体有距离间隔,所以并不需要配备靠墙轮;新型吊篮在斜立面施工时(图8),吊篮可能会触碰墙体,为防止墙体与吊篮破坏,设置靠墙轮起到防撞作用,实际上靠墙轮在使用过程中并不受力。
图8 新型吊篮安装示意
4 新型吊篮的技术要求和使用方法
4.1 工艺流程
吊篮支架安装→新增支架三→新增提升机三→在支架前新增定滑轮一及地面新增定滑轮二→在吊篮靠墙一侧新增充气塑料轮胎→钢丝绳一、钢丝绳二连接吊篮与支架一、支架二的滑轮→钢丝绳三连接定滑轮一及定滑轮二与吊篮→运行使用
4.2 新型吊篮技术要求
1)支架安装前,检查支架的完整性,采用化学螺栓和角钢固定于屋面楼板上。
2)固定于支架的垫片采用∠50 mm×5 mm,膨胀螺栓采用M12,并采用双螺帽形式加固。
3)施工人员操作之前,必须配备安全绳,安全绳固定于屋面的建筑物结构上。安全绳禁止攀挂在悬挂机构上面,应垂直放置于吊篮的中间,自锁器经过安全绳上面,施工人员在施工过程中,必须穿戴安全绳。
4)电器控制箱挂在篮体的中间空当处,将3个提升机的电线分别插入相应的插座里,2个电气控制箱分别控制3个提升机。
5)充气塑料轮胎位置应根据斜面角度设置,保证上下充气塑料轮胎在不可避免碰撞到立面时能同时受力,减小破坏程度。
4.3 新型吊篮安装要求
1)吊篮悬臂支架设置2个,施工墙面与吊篮篮体之间不小于0.3 m,篮体与篮体之间距离保持在0.5~1.0 m之间。
2)选用的钢丝绳都应符合国家标准的要求,钢丝绳的安全系数不应小于9倍。
3)地面的定滑轮设置位置在水平方向距B楼外立面应大于15 m。
4)吊篮采用常规方法搭设,吊篮前吊杆伸出长度最长为1.5 m,前、后支架的搭设距离为4.8 m,吊篮间距800 mm左右,幕墙完成面与工作平台距离为200 mm。
5)提升机分别安装在篮体两端,安装时安全锁的支架面向平台外侧,随后均匀拧紧全部连接螺栓。
6)在施工班组上班前,对本工程吊篮安全绳、电器、支架进行检查。
4.4 新型吊篮使用方法
新型吊篮使用时,操作者位于吊篮主体内,操作电器控制箱一,同步放松第一和第二钢丝绳,令吊篮主体下降,同时操作电气控制箱二,收紧第三钢丝绳令吊篮主体远离外斜面;当操作电器控制箱一同步收紧第一和第二钢丝绳令吊篮主体上升时,同时操作电气控制箱二,放松第三钢丝绳令吊篮主体靠近外斜面,同时或交替进行这两种操作,能准确控制吊篮主体的运动轨迹,使吊篮主体到达施工位置。
5 结语
新型吊篮作为建筑工程中幕墙安装使用的新式高空作业建筑机械,能很好地满足不规则立面的施工需求,在幕墙施工中大大提高了施工效率。
相比较传统的普通吊篮,新型吊篮具有设备牢靠、安装方便、使用操作简单的特点。通过工程实际运用,介绍了新型吊篮的构造及使用办法,并根据实际情况进行调节使用,给不同的建筑形态施工提供了技术手段,供行业建设者参考。