支腿自翻式货梯井道操作平台在多层钢结构库房施工中的应用

任玉入

(中铁十六局集团城市建设发展有限公司，北京 100020)

0 引 言

多层钢结构建筑中的货梯井道施工普遍存在施工难度大、危险系数高、施工质量不能达到预定要求等现象[1-2]，对于使用落地式脚手架、悬挑工字钢架体搭设操作平台，存在安全隐患，以及材料使用量大、操作不便、效率低下等缺点，就此出现了各种定型化工具式货梯井道安全防护操作平台，如支架式电梯井操作平台、支腿自翻转式电梯井操作平台、挑耳式电梯井操作平台、电梯井自爬升操作平台，一定程度上提高了施工效率、安全系数[3-4]。

在上述多种定型式工具化货梯井道安全防护操作平台中，支腿自翻转式电梯井操作平台相比其他操作平台适用于钢结构仓储项目货梯井道的施工[5]。本文通过具体项目实际操作平台的优化设计制作应用，提高了项目效益。

1 工程概况

本文依托的案例为某保税区钢结构仓储项目，位于唐山市曹妃甸海关园区内。本项目建设10栋3层钢结构仓储库房，每栋仓储库房建筑面积15 000 m2，结构高度25.7 m，首层标高9.5 m，二层标高15.6 m，三层标高22.7 m，屋面层标高25.7 m。单体库房内设置有3 t货梯2台，5 t货梯1台。货梯井道框架局部构造采用H型钢结构梁柱，框架钢梁2根GL1：H1 200×550×16×25，构造钢柱4根GZ1:H800×350×16×20，连梁2根LL1：H600×250×14×18。货梯井道内填充砌体墙、构造柱较多，构造圈梁布置较一般的墙体砌筑间距(1.2～1.5 m)小，且货梯3台并排设计，货梯与货梯之间内隔墙需要砌筑，致使货梯井道砌筑施工操作面狭窄、墙体砌筑步数、圈梁浇筑层数较多。针对以上实际工程情况，现以3 t货梯井道墙体砌筑施工为例，进行支腿自翻式操作优化平台设计。具体货梯井道尺寸如图1所示。

图1 3 t货梯井道尺寸图

2 操作平台优化设计及应用

2.1 操作平台优化设计

支腿自翻式货梯井道操作平台采用钢板及槽钢加工定制而成，在两侧设置带有钢制滑轮的可自动翻转支腿，利用电动葫芦提升吊动，四角处支腿在抵达钢柱加肋板牛腿以及钢梁翼缘板时自动收缩，待越至牛腿及钢梁翼缘板上利用拉簧自动伸开，支撑在牛腿板及钢梁翼缘板上，中间处支腿随着每次提升高度支撑在构造混凝土梁柱的预留槽中[6]。在操作平台每边的边缘处设置可拆卸式定型简易防护栏杆，横杆与竖杆通过螺栓螺母进行连接，在平台的底部预留螺栓孔，利用螺栓螺母将竖杆与平台进行连接，栏杆高度设置为1 200 mm，每隔600 mm设置一道横杆[7]。为防止自翻式操作平台在上升过程中左右晃动，四角处支腿行走线要直接坐落于钢柱翼缘板内部。此设计方案实现了操作平台提升就位时的自动化，避免了人工操作安装，降低了危险系数，提高了货梯井道施工的工作效率。

本工程3 t货梯井道净空尺寸为3 450 mm×2 850 mm，为保证操作平台可在货体井道内自由上升，支腿自翻式操作平台每边与电梯井道钢梁翼缘板边或墙体应距离75 mm，因此支腿自翻式操作平台的外边尺寸为3 300 mm×2 700 mm。操作平台平面图、立面图如图2、图3所示。

图2 操作平台平面图

图3 操作平台立面图

2.2 操作平台制作

整个支腿自翻式货梯井道操作平台由槽钢、钢板、矩形钢等钢质材料焊接而成。包括操作平台梁(主梁、次梁)、操作平台板(钢板)、操作平台自翻式支腿(矩形钢)、吊环(采用冷弯成型，严禁热弯)、支腿销轴等构件。平台材料需求详见表1。

表1 平台材料需求表

2.2.1 操作平台的制作流程

操作平台的制作流程依次为：主梁与次梁焊接→主梁与支腿限位器焊接→次梁与面板焊接→支腿安装→支腿限位加劲板与主梁焊接→主梁与吊环焊接→除锈刷漆。

2.2.2 操作平台的制作要点

(1)操作平台主梁和次梁之间的焊接采用双面满焊，并采用三角形加劲板进行加强焊接。焊缝采用直角角焊缝，焊缝高度为4 mm。

(2)自翻式支腿限位槽钢与主梁焊接，采用焊缝高度不小于6 mm的直角角焊缝，且双面焊接，并采用厚度为12 mm的三角形钢板连接主梁和支腿限位槽钢，焊缝高度不小于6 mm的双面满焊直角角焊缝，以加强支腿限位槽钢和主梁的焊接强度。

(3)次梁(8#槽钢)与操作平台6 mm花纹钢板焊接，可每隔0.5 m设置一道焊缝，焊缝长度为50 mm，采用焊缝高度不小于4 mm的双面直角角焊缝焊接。

(4)操作平台面板支腿活动预留洞应做成带铰链活动式孔洞盖板，以便于在操作平台上升起吊过程中盖板的打开。在操作平台使用过程中，盖板应能保证全封闭支腿活动孔洞(每边大于20 mm)，以防止异物掉落支腿处，卡住销轴。

(5)支腿销轴采用直径为36 mm的高强度螺栓，在操作平台主梁(16#槽钢)以及支腿(矩形钢)留置直径为40 mm的螺栓孔。高强度螺栓双头均采用双螺母及垫片紧固，且螺栓应保证每头均有5环丝扣外漏。支腿安装完毕后，用钢制拉簧将支腿尾部连接点与支腿限位16#槽钢拉紧[8]。为避免井道垂直度误差影响，以及起吊上升过程中造成歪斜挤压使操作平台无法提升，需在矩形钢支腿前段安置钢制导轮，导轮前段上部加工成下坡形，以确保支腿与钢梁翼缘板接触时减少直接摩擦阻力。支腿越过钢梁翼缘板后呈全伸开状态，要确保支腿最前端与钢梁、钢柱腹板间距不小于5 mm。

(6)依据操作平台设计，均匀分布设置四处吊环，吊环采用直径20 mm圆钢冷煨弯制成，煨弯曲内半径为75 mm，直线部分穿越操作平台6 mm花纹钢板后与主梁16#槽钢采用双面满焊焊接，且焊接长度不少12 cm。焊接全部完毕后，进行除锈防腐。

(7)可拆卸式定型简易防护栏杆，横杆与立杆采用钢管扣件进行连接，在操作平台处预留螺栓孔，利用螺栓螺母将立杆与操作平台进行连接紧固。

(8)4台1.0 t电葫芦设置在厂房屋面的钢梁上，保证设置位置的垂直投影点在操作平台的吊耳处，保证电葫芦吊钩与平台吊耳连接后钢丝绳保持垂直状态。

2.3 操作平台使用要点

(1)自翻式货梯井道操作平台制作加工完毕后，要依据《钢结构质量验收规范》进行验收，验收合格并报备报审通过后才能投入安装使用。

(2)将自翻式货梯井道操作平台搬运至钢结构货梯井道底层时，应预先收缩四角处支腿，能保证操作平台顺利就位后再全行程打开支腿，中间处支腿应保证在货梯井道首次混凝土构造柱圈梁浇筑时预留好预留洞，预留洞位置高度要准确，以保证中间支腿顺利伸开。

(3)依据货梯井道墙体砌筑圈梁布置要求，在货梯井道框架钢柱制作时提前预制好牛腿支座并加劲板处理，确保操作平台坐落着力点牢固可靠。

(4)电葫芦安装在厂房屋面的钢梁处，电葫芦安装的位置垂直投影应正好落在操作平台的四个边角区域，同时在平台的对应的边角区域设置圆钢吊耳环，将电葫芦钢丝上的吊钩与平台上的吊耳进行连接，在本层施工完毕后同时启动4个电葫芦提升平台至下一施工层；考虑到施工材料的运输，在其平台的中心处设置可开启式盖板，通过电葫芦将材料提升至操作平台。

(5)操作平台安装起吊前，要将货梯井道范围内清理干净，确保操作平台上无杂物，各楼承板井道孔洞临边防护采用封闭式硬质护栏，并悬挂安全标示牌；电葫芦提升时，检查各吊点的钢丝绳长度是否一致，各电葫芦提升速度是否保持一致，确保各吊点受力均匀一致，平台平稳可靠上升。

(6)司索工、信号工、吊车司机应紧密配合，操作平台调运时应先进行试吊，试吊合格确保无障碍后方能正式起吊，操作平台第一步安装位置，起吊应使操作平台6处支腿全部提升至坐落点以上，一般操作平台面板高出安装面40 cm，检查各支腿全部就位后再将操作平台回落至各安装标高，平台落定后在支腿四周与钢柱腹板、翼缘板之间打好木契进行加固，确保操作平台稳固牢靠。安装就位加固后，应及时将支腿及操作平台支腿活动洞口覆盖，避免因混凝土浇筑等原因造成污染、损坏影响使用。

3 效果分析

经过实际项目的货梯井道操作平台的优化设计制作应用，从以下三方面得到了提升。

(1)在安全上，通过优化设计支腿自翻式货梯井操作平台在多层钢结构库房的应用，从隐患源头有效地预防了物体打击、高处坠落事故的发生，保证了上下交叉作业的安全施工。该操作平台在本项目使用过程中，未发生任何安全事故。

(2)在施工质量与施工效率上，经过优化后的支腿自翻式货梯井道操作平台，相比传统工艺的脚手架搭设，操作更加快捷方便，电葫芦的设置大大减少了材料运输时间，平台的作业环境与提升更加稳定可靠，保证了施工质量，避免了二次施工等返工现象，提高了施工效率，节约了工期。

(3)在成本上，相比传统工艺的施工方法，本方法避免了钢管扣件、起重设备等的使用，减少了周转材料、机械租赁的费用，避免了周转材料丢失的损失。尤其是对于单体较多的群楼多层钢结构库房工程中货梯井道围护结构砌筑施工，可在相当程度上节约成本费用。

4 结束语

本文展开了工程货梯井道支腿自翻式操作平台的具体实践设计应用研究，在钢结构厂房单体工程的施工过程中要着重分析研究难点、重点，统计分析群体钢结构库房的施工工艺，优化设计施工方法，所提出的方案对于类似工程进一步提高生产效率、安全系数及降低生产成本具有一定的借鉴意义。