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附着式电动施工操作平台在建筑施工中的应用

2022-07-02笪杰沈超郭雄伟易继刚

中国建筑金属结构 2022年6期
关键词:吊篮架体支腿

笪杰 沈超 郭雄伟 易继刚

0 引言

在工程施工现场,为了提供一定的操作平台,脚手架被广泛使用。传统脚手架耗费材料多、周转速度慢、搭设时间长、施工材料不便于传送、操作平台高度布置不灵活、安全施工隐患多,在高层、超高层工程中问题尤为突出。

附着式电动施工平台是具备自升降式的大型高空作业平台,可有效避免传统脚手架搭设速度慢、空间布置不灵活、周转材料浪费等缺点,多用于高空工程施工作业,尤其适合墙外装修作业。它仅需搭设一个平台,沿附着在建筑物上的立柱通过齿轮齿条传动方式实现升降。由于墙体作为支撑点,平台运行平稳,不再需要大量周转材料。工作平台内集成操作控制箱,施工人员操作方便快捷,可根据施工作业要求将平台升降到理想的高度,便于作业人员以合适方式进行施工,极大地提高了作业效率,减轻了劳动强度,提升成品符合施工工艺要求的概率且安全性较高。因此附着式电动施工平台的应用能够有效加快施工进度、提升施工工艺要求、减少安全事故发生的概率。本文结合载体项目,对附着式电动施工平台应用技术要点进行分析梳理,以便于大范围应用,同时为建立标准化流程提供参考。

1 工程概况

附着式电动施工平台载体项目位于江苏省无锡市通江街与锡沪西路东南交会处,占地面积21 818m,总建筑面积148 189m。其中建筑面积约116 137m,地下建筑面积约32 052m,人防建筑面积约25 736m,8 号和9 号建筑采用附着式操作平台,8 号建筑为地上48 层,高3.0m,高150.35m 的高层;9 号建筑为地上48 层,高3.0m,建筑高度151.8m 的高层。两栋建筑均为框架剪力墙结构。

2 附着式电动操作平台方案的确定

对于脚手架施工,搭设时多用钢管材料,扣件连接,安装时间较长,在架体上施工作业多为不便,费材费工,安拆不便;对施工吊篮而言,框架不稳定,车床长度短,危险性大,平台栏杆周边未起到封闭作业,美观度不足,不利于环保,施工时易摇晃且很少有管理人员进行上吊篮检查工人的施工质量,导致工程质量失控;相对言之,采用附着式电动操作平台,架体平稳,安全可靠,高效环保,且提高了作业效率,为附着式电动操作平台对本项目的应用提供了有效基础。

2.1 产品介绍

MC-36/15 附着式电动施工平台是一种靠齿轮、齿条传动的可升降平台,有着非常可靠的电气和机械安全系统,它可随着建筑物的升高而自行爬升。安全方面:多重保险,安全可靠,设有双电机保险驱动,超速防坠系统;平台自动调平系统,保证平台水平同步升降;门控安全系统,确保门开启时断电不运行;上限开关及超上限开关装置,避免正常使用安装时平台脱离立柱;设有手动下降开关,使断电时人员能安全撤离;也可依据建筑外墙的造型来调节操作平台的长短,方便实用,经济性较高。图一给出附着式电动操作平台示意图,由下至上分别由底座、驱动单元、平台、防护网、立柱和限位柱组成。

此产品的选型选用MC-36/15 双柱型:最大提升高度150m,最大荷载36kN,附墙之间的最大间距应小于6m,平台搭设的最大长度为30.1m,平台搭设宽度为1.35m,电动额定功率为4×2.2kW,升降速度为6m/min,额定电流2×5.4A,供电规格380V-50Hz。

2.2 本项目所使用平台参数及荷载要求

(1)允许最大荷载为2t,其中包括作业人员重量、工器具重量、平台加宽段及临时堆放物料重量,施工物料堆放时尽量对称放置在平台立柱两侧。

(2)带转角电动施工平台限制荷载1.5t,转角位置严禁堆载或放置施工物料。

(3)每组平台的荷载限值、上人数量对施工班组进行专门交底,并签字记录,确保荷载限值明确到每个人。

3 应用关键点和难点

本项目需对建筑立面进行装修施工,选用MC36/15 型附着式电动施工平台作为外立面安装保温用作业及防护用平台。附着式电动平台应用8#楼东、西、北侧和9#西侧。如图1 所示。

图1 附着式电动操作平台应用区域

(1)8#楼北侧机位底座设置在裙房顶部,平台底座位置需进行加固处理,如图2 所示,采取铺设钢支架并在下方采用扣件式钢管脚手架做回顶支撑的措施。

图2 裙房顶部底座加固处理

(2)8#楼西山墙基位底座位于室外楼梯位置,需将施工平台底座放置在特制钢支架上,如图3 所示,钢支架需满足强度要求。

图3 施工电动平台钢支架

(3)8#楼东山墙基位底座位于自行车坡道位置,需将施工平台底座放置在特制钢支架上。

(4)9#楼西山墙楼梯区域,需结合楼梯结构设计钢支架基础。

(5)剩余机位位于平整的地库顶板上,只需采用扣件式钢管脚手架做回顶支撑。

(6)本项目局部延伸平台悬挑长度较大,施工过程中需严格控制悬挑部位的施工荷载。

4 施工操作平台的技术要点

4.1 基座位置的确定

根据平面布置图的定位尺寸,使用钢卷尺确定平台的中心位置。对于双柱型,根据现场勘察复核确定平台横梁的中心位置,从而确定第一个支座支腿位置,再确定第二个支腿的位置。

4.2 底座加强处理

架体支座需落在相对平整的结构平面上,如有较小高差,可以进行升降支腿的调节来保证其基底面平整。对于特殊部位,将特制钢支架作为基座的平整面来保证其基座的水平度,并经计算满足其承载力及刚度、稳定性。

针对8# 楼北侧裙房,需在地下结构顶板上的机位底座下方铺设双10# 的“工”字钢,间距30mm,并在钢支架与底座支腿接触面处焊接一块钢板,将底座支腿放置在焊接钢板上。

针对8#楼西山墙基位底座位于室外楼梯,加强措施见图5,钢支架底部用240mm×240mm×10mm 的钢板穿孔,用M16 的底锚栓长度大于200mm 的化学螺栓进行锚固,将其16#的工字钢进行竖向焊接,水平方向将搭设16#的工字钢进行满焊,竖向工字钢侧面也将用角钢满焊,使其有足够的稳定性。

图4 底座支腿

图5 自行车坡道

图5 位8#楼东山墙基位底座位于自行车坡道,地面存有高度差,没有完整的施工平面。加强措施见图6,采用240mm×240mm×10mm 的钢板用T24 的穿墙螺栓进行锚固,18#工字钢平焊及斜焊在铁板上,水平方向将用角钢焊在水平工字钢上,使其有足够的稳定性并经验算满足其承载力。

图6 自行车坡道上部加强

4.3 安装左侧平台底座及驱动器

(1)安装左侧的平台底座。调节可调支腿使轮子离开地面,注意一定要调整好底座的水平和垂直度,用水平仪测试。

(2)安装左侧平台横梁。安装好平台底座后,再安装左侧的第一节悬臂横梁平台,用三个插销轴与电机的驱动单元牢牢固定。

(3)安装右侧平台底座及驱动器。安装右侧平台底座的同时并安装右侧悬挑平台横梁,也应要使用三个插销轴(注意:安装完成后一定要在销轴上安装卡销固定,防止销轴掉落,平台横梁断裂分开,造成安全隐患)。

(4)安装右侧平台横梁。将平台横梁的第一个部分安装到右侧,两边对称安装,左一右一,中心平台的半径是2 个上部销轴固定,下部不可安装销轴。为了不同步时获得角度,平台下部的销轴连接在中心的第一部分和驱动装置之间,但顶部悬挑端的三个销轴都需要安装。

(5)安装中间平台横梁。安装中间平台横梁的同时,为了架体稳定,不发生倾覆,要先将两个平台梁底部支撑,直到两边平台横梁合拢,再撤除支撑。

(6)安装平台附件及电气设备。

①安装操作平台上的钢脚手支撑及钢盖板、内外侧安全护栏、左右两侧护栏,同时在两个电动驱动单元处安装安全门等安全辅助设施。

② 安装钢爬梯,并用螺栓紧固在平台梁底座上。

③将电源箱放置在平台中央的钢护栏上,电源安全连接到操作平台电控箱上,并将驱动电缆连接到电控箱上,将电箱牢固在上面。启动主电源开关按钮,指示灯闪烁即为正常运行,如果显示灯不闪烁,设置电源相位。

④ 将竖向安装构件如立柱等放置于平台上,载重不能超过平台的承载能力极限。

(7)附墙安装,本工程第一道附墙位于首层结构梁上,而后每层一道进行附墙(注意:当风速超过6 级风时应立即停止施工),最上节安装限位立柱。

(8)架体的自检、改进,提升平台进行架体上升试验,如上升过程中发现两边高度不一致,可手动调节另一驱动设备(角度控制在2%以内),如若超过允许运行的偏差值,架体将自动抱死,防止下坠。

5 附着式电动施工平台的性能与同类产品的比较

5.1 同施工电动吊篮相比较

(1)在自身升降形式上,吊篮是从高层屋面上放钢丝绳沿建筑外立面垂直升降,而附着式电动操作平台是沿立柱支撑在可靠的基础上并附着于建筑外墙上垂直升降,升降平稳可靠,尤其在大风天气中,吊篮安全性问题尤为突出。

(2)运输功能上,吊篮上操作施工较为单一,而附着式电动操作平台上施工较多元化,不仅用于吊篮的施工操作,还兼有了施工材料的运输功能,达到多重目的,应用范围相对使用吊篮施工也较为广泛。

(3)在安全性上,附着式操作平台有防坠落系统,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异常时,速度超过0.5m/s 时,防坠装置将其作用,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。使摩擦片与转子相互摩擦,直到驱动单元停止下降。

5.2 同悬挑式脚手架相比较

(1)悬挑脚手架施工时,钢支架支座要先按设计方案预埋钢筋压环,要保证其混凝土的强度达到标准时才能进行悬挑,影响施工工期。

(2)当悬挑工字钢穿墙时,要先预埋孔洞且后期封堵不实时,极易出现外墙渗漏,使用附着式电动施工平台时可以避免出现渗漏现象的发生。

(3)当施工完毕后,悬挑脚手架拆卸较为困难,只能分段拆除,增加了拆卸的难度,使用电动操作施工平台时则避免了拆卸困难等问题。

6 结语

施工中,附着式电动施工操作平台的结构主要采用模块设计,此类设计在安装、拆卸以及施工方面比较方便,其中的安全性、稳定性、可操作性、节材环保、高效利用率等也超越了同类产品,在以后的施工领域中广泛使用,有望改变当前我国建筑设备水平比较落后,以及劳动生产率比较低下的现状,从而推动我国建筑行业的发展。该项技术具有极高的推广价值以及经济意义。

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