悬吊式闸室幕墙安装平台施工技术在姚江上游余姚西分工程Ⅰ标段工程中的应用

吴良勇 冯宗义

(浙江省围海建设集团股份有限公司,浙江 宁波 315100)

1 引 言

近年来,随着水利建筑业的发展,水利工程建筑物的外观设计越来越注重与周围自然环境、人文景观的协调性。在实用性强的基础上,越来越多的水利工程设计者开始考虑现代感和艺术感。水闸工程在闸室外墙设计上采用了玻璃幕墙、铝板幕墙、灯光亮化等现代化工艺来突破传统的涂料、面砖等形式,以提高其美观性。

一般情况下,水闸闸室外墙的幕墙在高空悬挑部位安装时,需架设满堂脚手架施工平台进行施工,不仅施工成本高、工期长、工艺复杂,同时还存在一定的安全隐患。而在姚江上游余姚西分工程Ⅰ标段工程中,采用悬吊式闸室幕墙安装平台[1],成功实现了悬挑结构及侧壁的幕墙安装的标准化施工。

2 工程概况

姚江上游余姚西分工程位于余姚市西南部的马渚镇(见图1),目标是在姚江上游瑶街弄设置调控枢纽工程,增加流域防洪调度调控手段,新开姚江至牟山湖方向排涝通道,新增洪水出路,将上游部分洪水西导北排,减轻余姚城区及姚江干流的防洪压力。工程建设规模:瑶街弄调控枢纽工程包括挡洪闸(1孔×45m)、削峰调控闸(3孔×5m)、应急船闸(135m×12m)。防洪标准:50年一遇,工程等别为Ⅱ等,其主要建筑物级别为2级;斗门闸(2孔×10.5m)防洪标准:50年一遇,工程等别为Ⅲ等,其主要建筑物级别为3级。临时航道(Ⅳ级航道标准)长约650m。管理用房建筑面积约2250m2。

图1 余姚西分工程位置示意图

3 施工技术主要特点

a.悬吊式闸室幕墙安装平台采用轻型龙骨等轻型材料,辅以工字钢、钢管连接,自身重量轻,承载能力强,结构安全可靠。

b.悬吊式闸室幕墙安装平台采用起重机械进行吊装,安装、拆卸便捷,省掉了满堂脚手架架设时间,缩短了工期。

c.悬吊式闸室幕墙安装平台结构简单合理,材料用量少,施工成本低。

d.悬吊式闸室幕墙安装平台设置了延伸结构,增加了作业空间,为幕墙的标准化施工创造了良好的条件。

e.悬吊式闸室幕墙安装平台四周设置了防护网封闭,确保了施工人员安全,同时为交叉作业创造了条件。

4 主要施工过程及施工工艺

4.1 主要施工过程

在高空悬挑结构部位下方设置安装平台,平台通过吊杆、斜拉杆、钢丝绳等与悬挑结构进行连接,吊杆与平台垂直连接,延伸部位通过斜拉杆连接;在悬挑结构长度方向上间隔设置平台主梁,在悬挑结构宽度方向上设置平台次梁,并在平台次梁上满铺板材,延伸部位设置脚手架工作台和安全防护结构[2],形成安全可靠的操作空间,见图2。

图2 悬吊式闸室幕墙安装平台结构示意图

4.2 悬吊平台制作工艺流程

4.2.1 平台设计

平台结构型式设计,包括主梁I25、次梁(轻型龙骨)、板材(常用的混凝土木模板)、斜拉杆I14、连接件型号;荷载主要包括平台自重荷载和活动荷载,经计算满足要求后实施。

4.2.2 施工准备、放样定点

a.保证进场道路和场地满足50t汽车起重机通行和吊装要求。

b.技术人员进行技术交底及安全技术措施交底后,封闭吊装施工现场,清理非吊装施工人员,安排专人负责现场道路指挥。

c.施工的机、索具的规格和数量与已批准的施工方案[3]一致。在合格使用期间。

d.对起重设备、吊钩、钢丝绳等机具进行吊装前的最后一次检查,并检查相关证件。检查内容主要包括:ⓐ施工机具的规格和布置与方案是否一致并便于操作;ⓑ机具的合格证是否齐全;ⓒ气象预报情况(满足吊装要求);ⓓ指挥者及施工人员熟悉其工作内容,辅助人员配备齐全。

e.在悬挑结构部位放样定位,确定连接点位。

4.2.3 平台组块地面组装

平台材料主要包括主梁I25和斜拉杆I14、轻型龙骨(次梁)、板材、钢丝绳等,运至施工现场后,安装人员根据设计要求在地面进行分片组装。主梁沿悬挑结构长度方向,采用工字钢,次梁沿悬挑结构宽度方向,采用轻钢龙骨,在保证悬吊平台结构强度的同时,降低了悬吊平台自重、成本及安装难度;最后在主梁和次梁上铺设板材,组装成适合吊装的平台组块。

4.2.4 在悬挑结构下方安装平台吊杆

根据放样确定的点位,首先将一个安装平台吊杆安装至指定部位,然后初步固定焊接;接着,按照放样位置将其余吊杆安装至其他指定部位。

4.2.5 吊装、拼接平台

采用50t汽车起重机将一片悬吊平台吊装至悬挑结构的下方,然后与已经安装的吊杆进行焊接固定。一片安装完成后,沿悬挑结构的长度方向依次吊装剩余悬吊平台。全部安装完成后,进行吊杆连接件满焊[4]。固定完毕后,将多片悬吊平台进行连接,并补充连接部位的次梁和板材,形成整体悬吊平台。

4.2.6 斜拉杆安装

整体悬吊平台形成后,为了加强悬吊平台的稳定性和承载能力,在悬挑结构与平台主梁之间增加斜拉杆,斜拉杆间距5m,材料选用普通工字钢。

4.2.7 平台脚手架设置

为了方便悬挑部位玻璃幕墙安装[5]和高空安全防护,还需在悬吊平台延伸部位设置脚手架;其中,脚手架立杆排距0.6m,立杆纵距1.5m,脚手架步距1.2m。最后,在平台主梁处钻孔,内穿钢丝绳并拉紧,将悬吊平台和悬挑结构连接。并增设挡脚板,防止平台物品坠落,发生意外。

悬吊平台工艺流程见图3。

图3 悬吊平台制作工艺流程

5 材料与设备准备

5.1 材料

本项目主要施工材料见表1。

表1 主要施工材料

5.2 设备

本项目涉及的主要设备见表2。

表2 主要施工机械设备一览

6 质量控制

吊装平台质量控制主要包括原材料质量检查、平台钢材焊接质量检查、平台悬吊高程检查、轴线检查、脚手架搭设质量检查、外观质量检查[6]。

6.1 原材料质量检查

悬吊平台原材料主要包括工字钢、扁钢、轻型龙骨、板材、钢管、钢丝绳,其外观质量必须满足要求,其中,工字钢采用I250B和I140B,板材采用普通混凝土模板,钢管采用φ48×3.0mmQ235-A级钢钢管,钢丝绳采用14号钢丝绳,且完好无破损,无变形;钢材力学性能满足施工规范及方案要求,不满足要求的一律不能使用。

6.2 平台钢材焊接质量检查

悬吊平台应严格按焊接工艺和施工规范、方案[6]要求进行焊接;焊接时控制好焊接的电、热等参数,原则上采用双面焊接,其中,焊缝外观检查和一二类焊缝无损探伤检查必须符合JGJ 18[4]和GB 11345标准[7]要求。

6.3 平台悬吊高程检查、轴线检查

每块悬吊平台组块主梁、次梁必须在同一高程上,悬吊平台主梁、次梁标高必须符合设计要求,误差不大于10mm。主梁安装必须在同一轴线上,误差不大于5mm。

6.4 脚手架搭设质量检查

脚手架每个接点连接牢固,扣件螺丝用力适中(按要求为40～65N·m),对双扣必须贴紧可靠;对挡脚板用12号镀锌铁丝,十字交叉扎点应拧1.5～2圈后箍紧,不得有明显扭伤,且钢丝在扎点外露的长度应不小于80mm。

6.5 外观质量检查

悬吊平台外观质量主要检查整体尺寸、结构型式、脚手架外观、吊杆垂直度、斜拉杆与平台夹角(45°)、悬吊平台板材之间缝隙(不大于2mm)是否符合方案要求。

6.6 成品保护

悬吊平台安装完成后,及时对成品进行保护,防止外力破坏。

7 安全措施

a.建立安全管理组织机构和安全管理体系,明确各自职责和权限,从组织上确保安全生产。

b.及时编制专项施工方案,并按要求进行报审,审批通过后实施,并进行详细的安全技术措施交底。

c.在施工准备、布置、检查、总结、吊装施工等过程中,始终把安全工作贯穿到每个吊装施工环节,并有专职安全管理人员进行旁站,监督、检查施工安全措施落实情况,确保施工过程安全。

d.特种工人要求100%持证上岗,主要包括起重汽车吊司机、脚手架作业人员、电焊工等;起吊作业前,应在重物上系上牢固的溜绳,以防止吊装过程中重物摆动、旋转或碰撞其他建、构筑物;吊起的重物不得长时间在空中停留,严禁重物下方有人停留或行走。起吊前检查钢丝绳是否完好。

e.高空作业注意平台临边防护、高空物体坠落等,如遇6级及以上风力天气,停止作业。

f.设置专职安全检测小组,对外架施工及使用过程中的外架位移和变形量进行检测监控。如发现异常及时报项目技术负责人研究解决。

8 效益分析

悬吊式闸室幕墙安装平台施工技术的应用,不仅省掉了满堂脚手架的架设时间,缩短了建设工期,而且采用起重机械进行吊装,安装、拆卸便捷,结构安全可靠,材料用量少,施工成本低,在确保了施工人员安全的同时为交叉作业创造了施工条件。

9 结 语

通过在悬挑结构下方设置悬吊平台,不仅提升了施工平台安装及拆卸的便捷性,节省了为悬挑结构安装幕墙的施工时间,而且简化了施工平台的结构,节省了施工平台建设成本。悬吊平台通过连接结构连接悬挑结构以及通过设置脚手架结构,提升了用于悬挑结构幕墙安装的施工平台的稳固性及施工工人的施工安全性。具有较强的适用性和推广应用价值。