附着式电动升降平台在高层酒店楼外立面拆除改造中的应用

李亭饴 罗惠平 齐云鹏

北京城建集团有限责任公司 北京 100088

1 工程概况

项目位于北京市海淀区高粱斜街18号，二环与三环之间，北侧紧邻气象路 ，西侧为中国银行宿舍，东侧为海洋馆、南侧为北京动物园。

中苑宾馆1#主楼地下3层，地上21层， 1～3层层高分别为4.5m、4.2m、4.17m，标准层（4～20层）层高为2.9m，21层层高为3.55m。 建筑高度69.95m，结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构。

1#主楼为保留建筑，在原有结构基础上进行加固改造，重新装修。原外立面装饰做法为100×200瓷砖 ，面积约8240m2，需将原有装饰做法全部拆除，重新安装玻璃幕墙+铝板幕墙[1]。

现状主体建筑为钢筋混凝土框架结构，填充墙为红砖砌筑墙体，剪力墙为钢筋混凝土结构，整体结构完好，南北侧剪力墙厚30cm，东西侧剪力墙厚40cm。

2 1#主楼外立面拆除施工难点

2.1 建筑物的各项影响因素

建筑物外形影响大，脚手架用量大，拆除施工环保要求高，安全风险大。建筑物圆弧形结构，且两侧有大尺寸折角结构；落地式脚手架搭设高度70.5m，搭设拆除操作劳动强度大，危险因素多；吊篮工作面太宽无法做到安全防护，剔凿瓷砖飞溅物掉落等。

2.2 施工交叉作业影响大

1#主楼四周有裙楼地下结构，外墙要提前穿插作业。在外墙拆除和幕墙施工过程中影响北区地下结构施工，外檐与结构两者在时间和空间上无法错开，垂直交叉作业对工期影响大。

2.3 拆除运输工作量大，任务重

采用脚手架需2台施工电梯配合垂直运输量大，总拆除面积约7440m2。拆除后的渣土装入垃圾袋中，从窗口倒运到室内地面，分开堆放，再用手推车倒运至施工升降梯，由施工升降梯垂直运输到一层地面，人工用手推车倒运至室外指定位置，挖机装车外运等任务很重。

3 设计方案

本工程1#楼为圆弧形结构，且两侧有大尺寸折角结构，电动桥式脚手架设计时充分考虑了，圆弧形结构的形状特点，每组电动桥式脚手架设计合理的长度，根据建筑外形设置操作面，保证操作面各处与建筑外立面的距离控制在合理的范围，确保施工作业人员的安全。附墙采用膨胀螺栓的锚固形式，6m一道附着，立柱搭设高度70.5m。设备地基基础处理采用组合型钢的形式，将集中荷载均匀分布到地面，避免了对地库的集中压力。

3.1 电动升降平台体系介绍

平台介绍。电动施工平台是一种靠齿轮、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。移动时只需拆除立柱和附墙，通过底部的轮子很方便地更换作业地点。附着升降平台主要由驱动单元、平台底座、立柱、平台梁、护栏、脚手板、伸缩脚手板等组成[2]。

附着式电动升降平台结合了吊篮和外用电梯的特点，既能提供安全稳定的工作平台，又能满足垂直升降运输物料。

图1 电动升降平台示意图

3.2 技术参数

表1 技术参数

3.3 安全性能特点

（1）双电机驱动，驱动双保险；

（2）设有超速防坠系统；

（3）设有平台自动调平系统，保证平台水平同步升降；

（4）设有门控安全系统，确保门开启时断电不运行；

（5）设有上限开关，避免正常使用时平台脱离立柱；

（6）设有超上限开关，避免安装时平台脱离立柱；

（7）设有手动下降开关，使断电时人员能安全撤离；

（8）控制柜具有防高压、低压及过载保护功能；

（9）平台上防护齐全，脚手板冲小孔防滑防落物伤人；

（10）伸缩平台可将操作台设至任何需要的位置，便于操作防护。

每一个驱动单元上都安装了一个离心式防坠装置。当电动施工平台的下降速度超过0.5m/s时，防坠装置自动将驱动单元卡死在立柱上。离心防坠装置的挡块被摔出。挡块①将钩住基座⑦，这样就会使转子④⑤⑥停止转动，转轴③相连的摩擦片与转子相互摩擦，直到驱动单元停止下降。

图2 离心式防坠装置图

3.4 使用特点

（1）操作舒适，提高工效

平台可停靠在任意需要的位置，使操作人员最舒适，舒适的工作姿势会降低劳动强度提高工效[3]。

（2）互不干涉，工期有保

安装平台不像吊篮需等屋面完工才能开始，结构施工时即可自底部开始安装进行装修作业，同其它工序互不干涉，可提前工期。

（3）兼运人料，综合高效

可兼作材料和人员运输，减少塔吊和施工电梯的运输压力，综合提高功效。

4 施工工艺

4.1 平台布置

平台的布置采用沿建筑物四周满布的方式。平台的布置在满足外立面拆除作业需求的前提下，选用长度较大的双立柱平台，减少驱动单元，降低成本。

按以上原则，本工程共设置电动平台12个，其中双柱型平台8个，单个平台最大长度17.1m，单柱型平台4个，单个平台最大长度7.8m。共计20个驱动单元。

图3 电动升降平台平面布置图

本工程电动平台用于外立面装饰层拆除、结构外墙表面缺陷修复作业。操作平台距外墙最近距离200mm，拆除作业时平台上铺木胶合板顶至外墙边，拆除的建筑垃圾掉落在胶合板上，每拆除1步后人工装袋，将胶合板撤离墙面后，电动平台降落至地面将垃圾运出。

双柱施工平台在靠近立柱中间跨2m范围内，及靠近立柱悬挑跨1.5m范围内为堆放物料区域，双柱施工平台上共四个物料堆放区域，施工时应在四个物料区域均匀摆放施工材料，四组施工区域内所堆放材料荷载与人员工具荷载之和不能超过以上平台规定允许荷载，施工平台悬挑区域不能堆放物料，只允许人员施工作业，施工平台左右两端的悬挑区域各只允许一组人员施工作业，且每组施工人员及施工材料总重不能超过200kg，施工平台中间悬挑区域最多允许三组人员施工作业，且每组施工人员及施工材料总重不能超过200kg，每组双柱施工平台上最多只允许5人作业[4]。

图4 物料堆放区域

本工程地上共21层，平台导向立柱最大搭设高度70.5m 。立柱由方钢、齿条、圆钢等焊接形成三角形格构柱，单节长度1.5m，采用M20×80高强螺栓连接接高。顶部立柱设限位装置。

本工程为旧楼改造项目，需进行剔凿作业，外立面剔除阶段的粉尘等污染，平台外侧需设置高度为1.8m的钢板网，以防物料飞溅。根据机位拼接情况，分别采用宽度为1.5m、1m的钢板网。

图5 电动升降平台立面布置图

4.2 附着设计

1～6#、10～16#、20#机位在1～3层每层安装一道附着，4～顶层每3层安装两道附着。7～9#、17～19#机位每层安装一道附着。

当到达附墙杆安装位置时，在立柱上安装附墙框，在墙上对应位置钻孔，安装附墙杆，连接附墙框。

附墙杆与结构连接采用膨胀螺栓（M16×150mm），膨胀螺栓安装在剪力墙上。每组附墙装置有两个附墙座，每个附墙座2个螺栓。附墙杆和加强杆采用Φ48.3*3.5钢管，材质为Q235。

图6 附墙示意图

4.3 基础设计

针对不同的地基条件设置不同的基础形式：

（1）北侧、东侧、西侧平台位于已拆除地上结构的裙楼地下结构顶板上，因已拆除的地上结构柱头部位不平整，利用项目已有的钢路基箱做为基础。

（2）南侧平台位于室外铺装硬化地面上，在硬化地面上铺设双层双向脚手板（脚手板应完好），厚度不小于50mm，脚手板铺设面积为3000mm×3000mm，底座放置在脚手板上，铺设位置基础略高于周围，同时做好排水处理。

（3）南侧平台位于回填土区域，将回填土夯实后浇筑300mm厚素C20混凝土基础，平台底座安装在混凝土基础上。

（4）位于已拆除地上结构的裙楼地下结构顶板上的平台，利用项目已有的钢路基箱做为基础，同时对楼板用钢管脚手架回顶加固，每个机位下回顶范围3m×3m，扣件式钢管脚手架支撑横距、纵距为600mm，步距为1m。

5 平台应用

5.1 应用效果

本工程电动平台用于外立面装饰层拆除作业和拆除材料的垂直运输， 具有以下优点：

（1）平台自带防护，能避免拆除过程中扬尘污染，整个拆除作业非常顺利，对周边环境未造成太大影响。

（2）平台的可伸缩构造，能解决平台跟外墙面空隙问题，拆除后的建筑渣土直接掉落现在平台上，再打包后直接通过平台垂直运至地面，既能解决施工过程高空坠物问题，又能解决垂直运输问题。

（3）平台搭拆快速方便，本项目70.5m高平台搭设时间约7天，拆除时间约4天。

（4）平台施工作业面平稳、安全可靠，能提高施工效率，外立面拆除进度约1.5层/天（2.9m层高)。

（5）避免了拆除后的建筑渣土需通过楼内运输，费时费工的问题。

5.2 应用对比

表2 应用对比分析

5.3 平台应用效益

表3 经济效益

表4 进度对比

6 结论

采用附着式电动施工平台就本工程而言，不但解决了高空中渣土散落的问题，同时在实施中也缩短了工期，降低了成本，效果良好。

平台租金按机位计算（1个立柱1个驱动机位），平台的布置需结合建筑外轮廓特点，采用较长的长度设计，减少总机位数，降低成本。必要时可以结合脚手架布置。

建筑高度越高，平台和脚手架比较越具有经济优势，对建筑高度不高的建筑，经济效益不突出，建议30m及以上的建筑采用。

附着式电动升降平台以90天为起租期（按安装后验收完至使用完报停算），在平台布置上应充分考虑整体进度安排，在工期允许的情况下，可以考虑平台分区域周转使用，降低成本。