贾立文 翟翼添 刘振宇 卜国仓
中建新疆建工(集团)有限公司 450000
摘要:随着城市建设的发展,高层建筑越来越多,高层住宅剪力墙结构电梯井道主体施工时,电梯井道操作架的搭设及产生的安全隐患是施工现场面临的问题。如何快速搭设和拆除,同时又确保安全是施工现场迫切需要解决的问题。
关键词:电梯井道;可伸缩式定型化;钢平台
前言
目前,电梯井道的施工最常采用的是工字钢支撑、其上搭设钢管扣件脚手架,钢管上铺脚手板形成的施工操作平台,采用这种方式搭设,需要逐层搭设钢管架,搭设时间长且需投入大量的人力、物力,且操作危险,同时拆除时费工费时,安全系数低。而以往制作的电梯井施工操作平台采用型钢做主框架,顶板采用钢板,主框架之间与主框架与钢板之间全部采用焊接固定,平台边与周边墙体略留有空隙,平台4个角焊接吊环。此操作平台是一个整体,尺寸不可调,占用空间大,施工结束后转用其他工地不经济,周转利用性较低。为解决施工中电梯井道操作架的快速搭拆、吊装快捷及产生的安全隐患的问题,本文对电梯井道可伸缩式定型化提升操作钢平台的研究与应用进行了分析。
1 传统电梯井施工工艺分析
在日常施工中,电梯井垂直洞口的防护是采用钢管搭设支撑体系,在钢管上面再铺设架板。在上层洞口防护时要把下面一层的防护拆掉,再搭设防护架,这样既费时费工又不稳定,不符合安全操作要求。因此,如何提供一种安全、便捷、稳定,能够随楼层上升循环使用,有效降低施工成本的电梯井定型操作平台,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。传统电梯井操作平台施工工艺常常采取架体搭设的方法,由电梯井基坑开始根据结构施工进度逐步进行电梯井架体的搭设,并根据荷载需求、电梯井高度情况进行悬挑以保证电梯井架体的稳定性。采用传统电梯井架体搭设作为操作平台,往往存在以下几点问题。(1)安全性无法保证,由于电梯井架体高度较高(往往超过20m),架体稳定性无法保证,易出现安全事故;(2)文明施工较差,采用架体搭设电梯井操作平台,为保证其操作过程中的安全性,往往需根据楼层高度满铺钢钯片或模板,造成过多建筑垃圾滞留在操作平台上无法清理;(3)施工过程繁琐,由于是采用架体搭设操作平台,现场施工过程中需要根据楼层进度逐步进行架体搭设,方可满足施工需求,因此在100m高度的楼层中,常常需要架子工进行操作平台的架体搭设,进度缓慢。
2 主要技术经济指标
攻克电梯井道操作平台在设计、安装、提升与主体施工过程中的安全、质量、进度和绿色施工等方面存在的难题。传统的搭设工字钢支设的电梯井操作平台,需要逐层搭设钢管架,消耗大量的人力、物力、财力。通过对本课题的研究,采用新型操作平台,不仅为工程在缩短工期、减少施工成本、保障施工安全、提高施工质量创造良好的条件,同时产生良好的经济社会效益。
3 研究目标
3.1研究总目标
通过电梯井道可伸缩式定型化提升操作钢平台的研究与应用,解决高层建筑电梯井道施工困难、危险的难题,同时对类似工程施工也可起到借鉴作用。
3.2达到的水平
课题以后河卢城中村改造E-09-03地块项目为载体,形成的施工关键技术将进一步丰富我公司房建工程成套技术,成果整体水平将达到中原地区领先水平。
3.3对经营的作用
研究成果形成的关键施工技术对项目安全生产、标准化推广具有积极的作用,并将使我集团在房建项目中形成独特的技术优势,进一步巩固和拓展集团在这方面的市场占有率,提高企业的社会知名度。
4 研究内容
1、提高电梯井道钢操作平台的定型化及组装周转重复利用的研究。
2、加大合页、螺栓在操作平台中的应用。
3、钢操作平台增加伸缩式设计,提高对不同电梯井道尺寸适用性的研究。
4、电梯井道钢操作平台提升时支腿可自动翻转功能的研究。
5、电梯井道钢操作平台在施工过程中安全使用的控制要点。
5 主要技术难点和解决途径
5.1主要技术难点
1、金属合页以及螺栓的强度能否满足操作平台安全使用的受力要求。
2、如何加大金属合页、螺栓在操作平台中的应用,以提高操作平台的整体装配率。
3、操作平台在提升时支撑牛腿的自动翻转及和施工使用时的固定防坠措施。
5.2解决途径:
通过现场监测、BIM模拟试验、计算分析、工程类比及专家咨询等方法进行解决。
6 技术路线
6.1文献调研
通过国内建筑行业调研、文献检索获取已出版与课题研究内容相关技术的资料,通过邀请专家举行专题技术讲座、学术交流活动等方式获得相关专家的指导,在充分掌握课题研究内容国内外研究现状的基础上,制定研究方案。
6.2BIM试验研究
对于难于用理论分析的问题,进行BIM试验研究,通过试验检测施工方案的可行性,并收集符合现场环境条件与施工条件的试验数据,为进行全方位的可反复操作的理论分析或有限元模拟提供依据与计算参数。
7 创新与突破
目前,电梯井道的施工最常采用的是工字钢支撑、其上搭设钢管扣件脚手架,钢管上铺脚手板形成的施工操作平台,采用这种方式搭设,搭设时间长且需投入大量的人力、物力,且操作危险,同时拆除时费工费时,安全系数低。而以往制作的电梯井施工操作平台采用型钢做主框架,顶板采用钢板,主框架之间与主框架与钢板之间全部采用焊接固定,平台边与周边墙体略留有空隙,平台4个角焊接吊环。此操作平台是一个整体,尺寸不可调,占用空间大,施工结束后转用其他工地不经济,周转利用性较低。
本实用新型电梯井施工操作平台包括上层平台、三角支架、矩形框架、可翻转牛腿。
上层平台钢板与上端矩形框架采用合页配合焊接连结。矩形框架与三角支架采用合页连接,矩形框架四角采用小一型号方钢作为次套管,次套管与矩形框架连接采用螺栓固定,伸缩模数为100mm,在伸缩范围内可以适应不同尺寸的电梯井道。三角支架竖向构件采用不同型号方钢配合连接,采用U性定型螺栓作为限位件防止三角架竖向构件的位移。斜撑支架下端设置有用于卡在电梯门口墙板阳角处的直角形支腿固定在电梯门一侧,在主体结构施工时,在电梯井壁上预留凹槽,操作平台提升过程中斜撑支架上端的支腿自动翻转卡入预留凹槽。
该操作平台取材方便低廉。加工简单,可拆卸,尺寸可调,使用便捷安全,可实现自稳并能重复使用,具有较高的推广应用价值,可广泛应用于高层住宅电梯井道施工。
8 主要经济指标
攻克高层住宅剪力墙结构电梯井道施工过程中的安全、质量、进度和绿色施工等方面存在的难题。通过对本课题的研究,不仅为工程在缩短工期、减少施工成本、保障施工安全、提高施工质量创造良好的条件,同时产生良好的社会效益。形成关键施工技术将使我集团在房建项目中形成独特的技术优势,进一步巩固和拓展我集团在这方面的市场占有率。
9 创新点
9.1新型施工工艺
高层住宅剪力墙结构电梯井道施工时,电梯井道操作架的搭设及产生的安全隐患是施工现场面临的问题。如何快速搭设和拆除,同时又确保安全是施工现场迫切需要解决的问题。本工艺采用可伸缩、可提升、牛腿自动翻转功能的钢操作平台,具有方便安装、吊装,重复利用、适用性强的特点。用于电梯井道施工时操作使用,安全可靠、省时、省力、经济、实用,大大的提高了施工速度,有效的防止了安全事故的发生。
9.2利用BIM建模技术
实现钢操作平台在设计、组装、吊装、使用、提升等过程的操作演示功能,在钢操作平台未组装、使用的情况下成功掌握各环节的重难点。从而确保对加工、使用等重难点提前预判和技术控制。
参考文献
[1]JGJ 80—2016.建筑施工高處作业安全技术规范[S].
[2]GB 50017—2017.钢结构设计标准[S].
[3]唐光暹,谢京伟,谢鸿卫.新型电梯井定型化操作平台施工技术[J].建筑施工,2017(1).