程勇俊 楼 群 陈军进 章旭江 王建宏

1. 浙江省东阳第三建筑工程有限公司 浙江 东阳 322100；

2. 广厦建设集团有限责任公司 浙江 杭州 310005

为便于房屋挑檐的施工作业，需要搭设作业平台，目前通常的做法是采用落地式或悬挑式操作平台，但是这2种操作平台的搭设与拆除比较烦琐、周期长、成本高、工作量大、安全风险高。C形滑移平台是一种新型高空挑檐施工作业平台，适用于各类外形规则、顶部结构平缓的屋面挑檐次要结构件安装及装饰装修施工，尤其适用于离地高度较高的大挑檐施工。与落地式、悬挑式作业平台相比，滑移平台无需搭设外架，具有构造简洁、安拆便捷、施工周期短、经济效益显著等优点[1-4]。

1 技术方案设计

1.1 基本构造

C形滑移平台系统主要由滑移轨道、平台、限位装置和步进电机组成（图1）。其中，平台由上部滑移架、竖向传力桁架及下部操作平台组成。上部滑移架由型钢主次梁、外轨道轮组成，搁置于挑檐顶部滑移轨道上；竖向传力桁架将下部操作平台荷载直接传至上部滑移架主梁，作业人员在下部操作平台上完成挑檐的施工。C形滑移平台借助挑檐结构自身承载能力，将挑檐下部施工荷载传至挑檐顶部滑移轨道。

图1 滑移平台系统示意

外轨道轮置于挑檐最外侧的滑移轨道上，平台重心位于外轨道轮内侧，轨道两端设置限位装置，防止平台滑出挑檐。平台移动至指定作业位置后，C端用防倾覆装置与主体结构连接固定，保障平台安全使用；D端用缆风绳与主体结构拉结，防止平台晃动，确保平台安全可靠。

1.2 技术方案

操作平台由型钢按照设计规格尺寸焊接而成，并与竖向传力桁架焊接成整体。操作平台纵向宽度一般取2 000～3 000 mm，具体尺寸按照工程实际需要确定。为便于人员操作，平台按照阶梯形设置，阶梯踏面与挑檐底部留有适当的作业高度。

平台上部滑移架主梁和操作平台与左右两侧竖向传力桁架焊接连接，通过竖向桁架传递操作平台的荷载。竖向传力桁架由型钢焊接而成，型钢型号及桁架宽度依据挑檐跨度及操作平台设计使用荷载确定。桁架高度H由挑檐高度h1、操作平台作业高度h2及滑移轨道和轨道轮高度h3共同确定，H=h1＋h2＋h3。

平台上部滑移架主梁宜选用工字钢，其具体规格型号由A点的弯矩及挠度计算确定。次梁采用工字钢或槽钢，与2根主梁焊接连接，保证滑移架体的刚度及整体稳定性。

根据滑移平台工作的实际情况，规定“当有六级及以上强风、浓雾、雨或雪天气时禁止平台滑移作业，平台处于锁定状态”。

平台抗倾覆安全计算按以下3种工况条件进行分析：平台滑移时（无施工荷载，抗倾覆装置未起作用）；平台有施工荷载时（抗倾覆装置已起作用）；平台无施工荷载时（抗倾覆装置已起作用）。

2 实例验证

2.1 计算论证

以过轨道B点的力矩计算分界线为界（图2），分别计算两侧由平台自重、施工荷载、风荷载产生的相对于B点的力矩，倾覆力矩M1为顺时针方向的力矩之和，抗倾覆力矩M2为逆时针方向的力矩之和（抗倾覆力矩计算中不考虑风荷载、施工荷载的影响）。倾覆力矩计算时，固定荷载、活荷载分项系数分别取1.3、1.5；抗倾覆力矩计算时，固定荷载、活荷载分项系数分别取1.0、0。验证抗倾覆安全系数K=M2/M1＞2.0。

图2 抗倾覆验算示意

本文选用浙江省东阳市横店便民服务中心项目所采用的C形水平滑移平台作为验证对象（图3）。该项目屋面挑檐采用钢结构，离地高度为43.3 m，结构平面尺寸为110.80 m×32.66 m，外挑跨度为5.36 m；滑移架主梁采用22a#工字钢，其余杆件均为60 mm×80 mm×5 mm矩形管。平台上铺设厚18 mm胶合板。计算模型如图4所示。

图3 移动平台应用

图4 计算模型

计算可得：操作平台龙骨最大正应力为70 N/mm2＜205 N/mm2，抗弯强度满足要求，计算最大挠度7.88 mm＜12 mm，符合要求；操作平台下部三角形桁架验算最大正应力39 N/mm2＜205 N/mm2，符合要求；竖向传力桁架CD杆最大正应力66 N/mm2＜205 N/mm2，EF杆最大正应力59.9 N/mm2＜205 N/mm2，均符合要求。滑移架主梁最大正应力为113 N/mm2＜205 N/mm2，抗弯强度符合要求，计算最大位移8.1 mm＜10 mm，刚度符合要求；当施工荷载位于最高台阶处时，抗倾覆最不利，施工荷载在H点产生倾覆力矩（若施工荷载位于另外2个台阶，则其作用属于抗倾覆力矩），故以此工况进行倾覆验算。由计算得倾覆力矩为4.5 kN·m，抗倾覆力矩为5.86 kN·m，抗倾覆力矩与倾覆力矩之比为1.30，抗倾覆验算满足要求。

2.2 检测论证

为进一步验证C形滑移平台在高大挑檐施工作业的安全性和可靠性，了解水平位移、竖向位移、滑动轮压的应力应变值，对横店便民服务中心项目所用C形滑移平台进行检测论证，并与ANSYS有限元软件模拟计算数据进行对比分析。

1）工况1：自重下，分级加载，3×55 kg及6×55 kg分别作用于操作平台最高台阶时（外端分布）测试内、外轨道轮压。此时，竖向荷载布置对结构抗倾覆最不利。

2）工况2：自重下，分级加载，3×55 kg及6×55 kg分别作用于操作平台最低台阶时（内端分布）测试内、外轨道轮压以及操作平台最低台阶最内端的竖向及水平位移。此时，竖向荷载布置对结构抗倾覆最有利，但对下部操作平台产生的弯矩最大。

通过对测试数据进行分析，可以得出以下结论：试验工况条件下，内、外轮压变化趋势与理论计算变化趋势相同，测得的位移与理论计算值、位移的变化趋势与理论计算相符。

试验测试结果与理论模拟一致，说明理论模拟计算可以预测水平滑移平台的实际工作性能。位移测试结果显示，水平和竖向变形都小于理论计算值，说明平台结构具有良好的刚度，在试验荷载下，平台结构满足强度和刚度的要求。

2.3 应用论证

详细的研究表明，C形水平滑移平台施工技术在高大挑檐施工中具有较好的可行性，在应用的工程中均取得了良好的技术和经济效果。目前C形滑移平台已经在多个工程中成功应用。在工程实践中，C形滑移平台均表现出良好的可操作性、稳定性、安全性，符合相关规范规定。

3 结语

通过对C形水平滑移平台进行安全性计算、试验检测论证以及有限元分析，证明该新型作业平台的设计具有可行性。通过实际工程应用，其在施工过程中具有较大的安全储备，材料可回收利用，环保效益、经济效益显著，值得被推广应用。