高大空间定向导轨滑移操作平台施工技术

章海彬

（南通新华建筑集团有限公司，江苏 南通 226300）

0 引言

随着高层办公建筑的不断涌现，门厅、连廊等高大空间装修已越来越常见，传统的装修操作平台采用钢管搭设满堂脚手架，辅助设置水平、竖向剪刀撑和安全网等构造措施，不仅占地面积大，影响装修其他工序同步开展，而且搭拆工作量大，施工周期长，影响施工工期。江苏省产业技术研究院固定场所建设项目整体创优目标为争创“鲁班奖”，质量要求高，工期紧，装修过程中各专业工序穿插多，作业面紧张，连廊金属格栅吊顶采用传统的搭设满堂操作架无法满足现场需求，通过多方调研和论证，高大空间定向导轨滑移操作平台具有占地面积小、施工便捷、可重复利用等特点，缩短了施工周期、大大减少了架体搭拆工作量，实现了占用场地最小化，彻底解决了高大空间装修作业搭设满堂操作平台的施工难题。

1 工程概况

江苏省产业技术研究院固定场所建设项目位于南京市江北新区产业技术研创园启动区 20 号地块，工程秉承“绿色生态、低碳智能，幽雅宁静、便捷实用，协调统一、研创结合，空间共享、自然人文”的设计理念，着重关注人和自然的关系，突出绿色、节能、环保等科技元素，打造海绵城市综合体，项目将为项目经理预研、专业研究所及重大项目落地路演、长三角区域科研合作、江苏科技创新成果展示、产学研对接交流等提供载体空间和配套设施，是江苏省重点工程。项目由 9 栋单体和大底盘地下室组成，总建筑面积 100 629 m2，框架结构，地下 1 层，地上 1#、2# 及 8# 楼 4 层，3-7# 及 9# 楼 3 层；其中 9# 楼南侧连廊高 21.9 m，吊顶采用金属格栅吊顶（见图 1），地处主出入口正对面核心位置，是整个工程创优的重中之重。

图1 9# 楼连廊

2 定向导轨滑移操作平台方案

高大空间定向导轨滑移操作平台就是采用槽钢作导轨，导轨与地面间通过后植钢筋焊接连接以稳固导轨，槽钢拼装焊接制作槽钢底座系统搁置在钢管轨轮上，槽钢底座系统由横向槽钢和纵向槽钢焊接组成，横向槽钢平行于导轨，槽内焊接牵引点；纵向槽钢垂直于导轨，与横向槽钢焊接连接，槽内焊接定位筋；槽钢底座系统上直接采用钢管搭设滑移操作平台，立杆与槽钢底座系统间焊接定位筋限位，滑移操作平台立杆纵横间距 1.45 m，步距 1.8 m，上部各悬挑 0.75 m，平台两侧及中间按规范设置水平和垂直剪刀撑；定向滑移时根据滑移架的宽度和重量设置牵引头的数量及位置，牵引头对称设置在槽钢底座系统横向槽钢上，电动葫芦配合滑轮组采用钢丝绳缓慢牵引，牵引时采用同步电源开关确保牵拉同步，平行牵引，并同时监控架体的垂直度和直线度，发现微偏及时进行纠正。高大空间定向导轨滑移操作平台构造如图 2、图 3 所示。

图2 定向导轨滑移操作平台平面图

图3 定向导轨滑移操作平台立面图

3 施工工艺技术

3.1 施工流程

高大空间定向导轨滑移操作平台施工主要包括导轨安装、牵引点焊接、槽钢底座系统加工制作、同步滑移等几个方面，具体施工流程如图 4 所示。

图4 定向导轨滑移操作平台施工流程图

3.2 操作要点

3.2.1 槽钢导轨安装

1）施工前采用水准仪认真复核导轨区域地面平整度，确保地面表面整体误差不超过 5 mm，超过允许偏差的采用磨光机磨平直至符合要求。

2）地面平整度验收合格后，弹出槽钢导轨位置线和植筋位置，沿着导轨方向每间隔 3 m 采用Φ16 钢筋植筋，植筋按照规范要求清孔、喂胶和养护，钢筋露出地面长度不得大于槽钢导轨高度 H 槽，且不得大于 45 mm，便于操作平台滑移时轨轮移动。

3）安装槽钢导轨，导轨安装前认真校核槽钢规格尺寸，符合要求方可安装。槽钢选用顺直无弯曲的 6 m 定尺槽钢，槽口向下，相邻槽钢导轨间接缝错开设置，错开距离宜为 3 m（定尺长度的 1/2）；槽钢按照设计长度精准下料，下料采用切割机切割，确保切口平直。

4）槽钢导轨对接采用焊条电弧焊连接，三面坡口单面焊，焊缝坡口根部间隙b=t/2（t为槽钢壁厚）；对接焊缝应成形均匀，宽度一致；焊接完成后表面打磨平整，减少滑移时钢管轨轮阻力。

5）后植钢筋与槽钢导轨间焊接连接，四周满焊，焊缝采用角焊缝，焊脚尺寸 8 mm，焊接完成后钢筋不得高出槽钢导轨表面，并认真复核槽钢导轨整体平整度，平整度允许误差 2 mm。

3.2.2 槽钢底座系统加工

1）槽钢底座系统由横向槽钢和纵向槽钢拼装焊接而成，横向槽钢平行于导轨，间距 2.9 m，中间 2 根横向槽钢槽内焊接牵引点；纵向槽钢垂直于导轨，与横向槽钢焊接连接，间距 1.45 m，槽内每间隔 1.45 m 焊接一根 250 mm 长Φ16 钢筋作定位筋。槽钢底座系统构造如图 5 所示。

图5 槽钢底座系统构造示意图（单位：mm）

2）挑选 4 根 9 m 长定尺槽钢作横向槽钢，从端部 150 mm 起在槽口位置每间隔 1.45 m 焊接一根Φ16 钢筋加固，上表面与槽钢翼板齐平，两侧与槽钢翼板焊接固定，焊缝采用角焊缝，焊脚尺寸 8 mm。横向槽钢加固节点如图 6 所示。

图6 横向槽钢加固节点示意图（单位：mm）

3）在中间 2 根横向槽钢端部 660 mm 位置焊接牵引点。首先根据设计尺寸预先在工厂加工定做 2 块 160 mm×80 mm 钢板，厚 14 mm，在钢板上分别钻一个Φ20 mm 牵引孔，牵引孔中心距钢板短边30mm，长边居中设置，牵引孔大小根据卸扣大小调整，以卸扣可自由穿入为宜；然后平行于牵引孔一侧短边 100 mm 划一道直线，以该直线为轴线，将钢板向上弯折 30°，弯折复核正确后，将弯折后的钢板与 10# 槽钢腹板和翼板通过角焊缝焊接固定，焊脚尺寸 8 mm。牵引点构造节点如图 7 所示。

图7 牵引点构造节点示意图（单位：mm）

4）将加工好的 4 根槽钢作为横向槽钢沿着滑移方向布置，槽钢中心与导轨中心线重合，槽口向上，其中焊有牵引点的 2 根槽钢布设在中间；纵向槽钢直接搁置在横向槽钢上，交接点应与钢筋固定点吻合，纵向槽钢与横向槽钢间通过角焊缝焊接固定。

5）槽钢底座系统安装完成后，采用全站仪对纵向槽钢腹板上表面定位筋坐标和高度进行复测，确保定位筋位置准确，并结合水平靠尺复测进行平整度双控，确保整体标高误差符合滑移要求。

3.2.3 钢管轨轮安装

1）将槽钢底座系统人工整体抬起，在横向槽钢和导轨之间垂直插入钢管作为轨轮，轨轮间距 1.0～1.5 m 左右，钢管轨轮与导轨必须垂直，钢管伸出最外侧导轨距离不得小于 200 mm，避免滑移时脱轨。轨轮与导轨和底座节点如图 8 所示。

图8 轨轮与导轨和底座节点示意图（单位：mm）

2）根据地上钢管操作平台的高度情况决定对钢管轨轮是否采取加固处理，当搭设高度超过 20 m 及以上时，用作轨轮的钢管中间填塞 C30 细石混凝土加强，防止钢管受荷过大而引起变形。

3）钢管轨轮尽量采用定尺整长钢管，如需接长采用搭接方式，轨轮伸出导轨外距离≥200 mm，搭接轨轮间距 100 mm，轨轮搭接构造如图 9 所示。

图9 轨轮搭接构造示意图（单位：mm）

3.2.4 钢管操作平台搭设

1）钢管操作平台长 10.2 m、宽 8.7 m，高 18.2 m，其中沿宽度方向两侧各悬挑 0.75 m；立杆按照定位筋搭设，纵横间距均为 1.45 m，步距 1.8 m，架体高宽比≤3。

2）竖立第一节立杆时，每三跨暂设一根抛撑，与地面的夹角宜在 45°～60°之间，直至连墙件搭设好后方可拆除。

3）在钢管操作平台外侧立面和内部纵横向每隔 3 跨由底到顶连续设置竖向剪刀撑，每道剪刀撑的宽度均为 4 跨，剪刀撑斜杆与水平面倾角在 45°～60°之间。

4）在架顶、扫地杆设置层和竖向间隔不超过 3 步设置一道水平剪刀撑，水平剪刀撑应连续设置。

5）操作平台作业层用 50 mm×100 mm 木楞做背衬，木楞间距 150 mm，胶合板满铺，外侧设置高度≥1.2 m 的栏杆和挡脚板。背衬木方采取搭接方式，搭接长度应≥200 mm，木方与小横杆用 18# 铁丝绑扎牢固，模板与木方用铁钉固定牢靠。

3.2.5 操作平台滑移

1）滑移操作平台区域装修作业完成后，对操作平台整体架体、导轨和槽钢底座系统等检查验收合格后方可进行滑移。

2）滑移采用二台 5 t 电动葫芦配合滑轮组用Φ12 钢丝绳缓慢牵引，电动葫芦采用化学锚栓固定，牵引点与固定点的距离控制在 20～30 m 范围内。

3）每个牵引点配备 1 台电动葫芦、2 个滑轮。首先将卸扣直接穿入牵引孔中并拧紧，然后通过Φ12 钢丝绳将卸扣和动滑轮相连，钢丝绳首尾固定端采用 3 个绳卡限位固定；动滑轮和定滑轮间穿绕钢丝绳采用电动葫芦自带钢丝绳，钢丝绳有效分支数控制在 5～8，具体分支数根据牵引速度、牵引力和电动葫芦吨位大小综合确定。电动葫芦牵引构造如图 10 所示。

图10 电动葫芦牵引构造图

4）牵引头必须对称布置，牵引时采用同步电源开关确保牵拉同步，保持步调一致，平行牵引，并同时监控架体的垂直度和直线度，发现微偏及时进行纠正。

3.2.6 操作平台拆除

1）拆架时划分作业区，设置安全警戒线和警戒标志，并派专人监护，严禁非作业人员入内［1］。

2）拆架程序遵守“由上而下，先搭后拆”的原则，并按“一步一清”原则依次进行。架体的拆除从上而下逐层进行，严禁上下同时进行拆架作业。同层杆件和构配件必须按先外后内的顺序拆除；剪刀撑、斜杆件等加固杆件必须在拆卸至该部位杆件时再拆除。

3）拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后 2 个扣件，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆除中间扣件，然后托住中间，再解端头扣件，由中间操作人往下顺钢管，不得往下乱扔；拆除的脚手架杆、模板、扣件等材料应由专人传递或用绳索吊下，不得往下投扔，以免伤人和不必要的损失。

4）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

5）在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。

6）拆下来的钢管、扣件要分类堆放，进行保养，检修。

4 施工质量保证措施

1）全站仪、水准仪等测量仪器使用前必须经法定单位检定合格，使用过程中加强维护保养，定期检修；测量人员经专业培训合格后方可进行施工作业。

2）焊工应经考试合格并取得资格证书；持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊［2］。

3）钢管应选用挺直无锈蚀的钢管，钢管壁厚≥3.0mm；扣件应与钢管匹配，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。

4）槽钢、钢管、扣件等原材料进场时必须要有相应的质量证明材料，有复试要求的经监理见证取样复试合格方可使用。

5）槽钢导轨安装完成后应确保标高一致，保证脚手架在滑移时钢管导轮的受力均匀，整体脚手架的变形控制在安全范围内。

6）槽钢底座系统制作时焊缝高度和焊接长度必须达到设计要求，焊缝饱满，不得出现气孔、夹渣、裂纹、焊瘤等缺陷。

7）底部立杆采用不同长度的钢管，立杆的对接扣件交错布置，2 根相邻立杆的接头不得设置在同步内，同步内隔一根立杆的 2 个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于 500 mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的 1/3［3］。

8）钢管操作平台搭设如采用电动工具，扣件必须采用手动扳手复拧，所有扣件采用力矩扳手全数检查，要求扣件拧紧扭力矩控制在 40～65 N·m。

9）牵引孔根据卸扣大小提前机械钻孔，以卸扣自由穿入为宜，不得气割扩孔。

10）钢管导轮必须悬挑出导轮槽钢≥20cm，滑移时保证滑移方向正确，专人观察轨轮情况，严防脱轨。

11）滑移前检查钢丝绳磨损程度，当出现外部磨损、毛刺等达到报废标准时立即进行更换。

12）根据钢丝绳直径大小选配相应的滑轮，确保绳槽与钢丝绳匹配；滑移时，专人查看钢丝绳是否出现滑轮脱槽现象，如出现立即停止滑移，恢复后方可继续滑移。

13）滑移应缓慢同步进行，滑移过程中专人观察架体是否有变形情况，牵引点四周焊缝情况，如发生异响立即停止滑移，待查明原因排除隐患确定安全后方可继续滑移。

5 施工安全保证措施

1）贯彻“安全第一、预防为主”的方针，工地成立以项目经理为首的安全领导小组，配齐专职安全员，定期检查。

2）施工前对全体操作人员进行“三级安全教育”，做到教育内容充实，针对性强，切实提高工人的法治观念和安全意识。并对每位职工登记造册，特殊工种持证上岗，一般作业人员培训合格后方可上岗作业。

3）扣件式钢管脚手架安装与拆除人员必须是经考核合格的专业架子工，持证上岗，在合格证有效期内从事安装架设和拆除作业。

4）脚手架的构配件质量与搭设质量，应按安全技术规范规定进行检查验收，合格后方准许使用。

5）六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气应停止脚手架搭设与拆除作业，雨、雪后上架操作应有防滑措施。

6）严格控制作业层上的施工荷载，不得超载，严禁超载使用，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载≤2 kN/m2。架体上的建筑垃圾及杂物及时清理到位。

7）电动葫芦应保持机况良好，定期维护保养到位，各项安全保护装置齐全有效，并储备一台电动葫芦备用。

8）卷筒上的钢丝绳应排列整齐，钢丝绳卷绕在卷筒上的安全圈数≥3 圈，钢丝绳末端应固定可靠，不得用手拉钢丝绳的方法卷绕钢丝绳［4］。

9）钢管操作平台搭设完成后，对照 JGJ 130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表 8.2.4 和搭设方案进行检查验收，验收合格后方可进行下道工序。

10）在钢管操作平台上进行电焊、气焊和其他动火作业时，必须实行审批制度，有可靠的防火措施，设专人进行监护，取得动火令后方可作业。

11）施工用的临时照明和动力线应采用绝缘线和绝缘电缆线。夜间施工时，应有足够的照明。施工用临时照明和机电设备线严禁非电工私拉乱接。同时应经常检查线路完好情况，严防绝缘破损漏电伤人。

6 结语

通过应用高大空间定向导轨滑移操作平台施工技术，仅需搭设部分操作平台通过滑移即可实现高大空间连廊格栅吊顶施工，钢管搭拆量大大减少，钢管架体搭拆工作量仅为常规满堂脚手架的 1/13，同时实现了占用场地最小化，为后续装修作业其他工序高效穿插提供了作业面。导轨和槽钢底座系统可多次循环使用，节能、环保。操作平台架体采用扣件式钢管脚手架搭设，扣件连接质量受扣件本身质量和工人操作的影响较大；承插型盘扣式钢管支架采用插销连接，有自锁能力，装拆灵活、简单快捷，是下一步研究发展方向。Q