陈皓俊
上海市机械施工集团有限公司200072
摘要：钢结构吊装过程中，针对各类异型的钢构件安装，往往根据其施工的特点另行设计和制作高空作业的安全防护设施，即不利于安全设施标准的统一管理，又不利于对安全设施材料的回收和利用，造成浪费。本文意在探讨钢结构安装过程中定型化设施的应用，以期能够适应各类型钢结构安装的安全设施，标准化钢结构安全设施，并做到周转使用，降低材料的浪费和施工的成本。
关键词：钢结构安装；定型化安全设施
一、引言
钢结构建筑因具有对环境破坏小、结构造型美观、抗震性能好、施工周期短、地基造价费用低等一系列特点，与混凝土材料相比，有环境保护和可再生性强的优点。因而钢结构在高层、超高层建设、大型场馆建设中越来越受到青睐，发挥着其独特的作用，应用范围较广。
但同时，由于钢结构吊装施工的特点，高处作业的问题始终是建筑业安全管控中重点关注的问题。因为结构形式的特点，其在施工过程中很难有完善可靠并且统一标准的高空作业防护设施，安装人员大部分时间暴露在高空作业的风险中。参考部分相关的行业标准等关于高处作业的相关标准未对高空安全设施体系进行详细的描述和设计。因此在施工过程中，往往由施工单位根据建筑特点及自身相关经验，单独设计和制作高空作业的安全设施，也导致各钢结构类型的安全设施五花八门，标准也很难做到统一，不具备重复利用的特性，也对制作安全设施的材料造成了浪费，增加项目的成本。
因此，本文旨在通过某钢结构施工项目的实践应用，在符合相关法律法规、标准规范和规范性文件要求的基础上，探讨钢结构施工安全防护管理定型化的应用，使钢结构定型化的安全设施能满足集中制作、标准统一、反复周转使用的原则。
二、钢结构定型化安全设施的现状探讨
本文将钢结构定型化安全设施体系分成三个部分，分为垂直登高安全体系、水平移动安全体系及作业面平台安全体系。
1、垂直登高安全体系
主要分为垂直登高爬梯、护笼式垂直登高爬梯。
1）垂直登高挂梯用于钢柱吊装、校正过程中施工人员登高之用。
2）每副挂梯应设置不少于两道支撑，挂梯与钢柱之间的间距不宜小于100mm；挂梯顶部挂件应挂靠在牢固的位置并保持稳固。
3）钢柱吊装前，钢挂梯应与防坠器材同时安装就位，并经检查确认后方可起吊。
4）作业人员登高必须通过钢挂梯上下，攀爬过程中应面向爬梯，手中不得持物，严禁以钢柱栓钉为支撑攀爬钢柱。
5）根据《建筑施工高处作业安全技术规范》，超过5米以上的登高作业宜采用护笼式垂直登高爬梯，并采用加设防坠器的形式确保登高人员安全。
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2、水平移动安全体系
1）水平移动安全体系适用于钢梁上人员水平移动的临时性安全围护措施。
2）钢丝绳采用φ10的钢丝绳，两端分别用Dr=9mm的绳卡固定,绳卡数量不得少于3个,绳卡间距保持在100mm为宜，最后一个绳卡距绳头的长度不得小于140mm。
3）立杆间距最大跨度不应大于8m。
3）应在钢梁吊装前安装到位，在两侧预留多余钢丝绳以便钢梁就位后延长安全绳确保连续贯通。
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3、作业面平台安全体系
作业面的平台分两种，分别是U型可组装操作平台、焊接吊笼。
U型可组装操作平台：
1）考虑钢结构立柱直径的大小不同，为达到反复利用的目的，钢结构平台设计为可组装伸缩调节平台，以便满足不同工况的需要。
2）可组装伸缩调节平台适用于高层外框立柱及框架结构外立柱对接部位焊接。平台内操作人员不得超过两人。
3）组装完毕后使用前必须有项目技术负责人对关键连接点进行验收，并挂牌后方可使用。每周对操作平台使用情况及稳定性进行检查。
4）本平台适用于边长400mm~1200mm的方形柱及直径400mm~1200mm圆管柱的安装及焊接作业。
5）因结构不同致使操作平台下方支撑点不稳的情况下，应对操作平台进行辅助性的加固，确保安全稳固。
6）使用过程中，严禁依靠平台侧面防护，避免遭受外力撞击。
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7）共分为左、右直角底板，左、右滑板，左、右翻版，围栏七大类单元块拼装完成：
8）固定方式：
四边牛腿：操作平台直接搁置于牛腿之上
三边牛腿：操作平台搁置于牛腿之上，无牛腿的一边拉设钢丝绳
角码固定：结构内侧采用角码固定，结构外侧则在角部拉设钢丝绳。
焊接吊笼：
1）本吊笼适用于钢梁节点高强螺栓紧固、焊接时为人员提供可靠的操作平台。
2）在施工人员利用吊篮操作时，安全绳不能种根在吊篮上，必须可靠地种根在吊篮以外的地方，例如主梁的生命线上。
3）吊笼允许载荷100kg，不得超过一人以上使用。
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吊笼悬挂示意图
三、钢结构定型化安全设施的应用
某地块钢结构工程项目部定型化安全体系应用
1、钢结构安装用垂直登高
1.1外框楼层登高垂直通道
钢结构的施工人员主要通过施工电梯达到相应楼层后再通过外框四周架设的垂直登高通道达到相应部位。钢结构外框施工层面需要搭设的垂直登高通道主要包括外框钢梁安装时的钢爬梯和钢柱安装时的钢爬梯。
外框钢梁安装时的钢爬梯在外框四个面上均搭设一个施工垂直登高通道。
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外框钢梁安装时垂直登高通道平面布置示意图
外框钢梁安装时的垂直施工通道主要通过设置钢爬梯进行,钢爬梯在起吊安装之前安装稳定于钢结构主梁上。爬梯规格：宽度0.6米，踏步高0.3米，爬梯长5米，爬梯顶端设有挂钩，紧贴贴着钢梁并与主梁固定。爬梯底部使用10-12号铅丝捆绑于下层钢梁上，固定牢靠。
应用图例：
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2、钢柱操作平台
本工程1#办公楼外围钢柱及核心筒劲性柱施工拟采用自行设计的钢结构焊接平台，施工时按规范设置防风围挡以保证施工人员的安全及焊接正常作业。
登高设施拟使用钢爬梯，每个外框钢柱焊接操作平台拟采用4点吊装。施工人员由钢爬梯登高安装就位操作平台，经验收合格挂牌后方可使用。
施工操作平台位置示意见下图，操作平台施工荷载为1 kN/㎡。
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图2. 1外框8根角柱安装操作平台示意图
施工操作平台落位后使用使用2T卸甲及Φ14mm钢丝绳侧向拉结钢柱吊装吊耳，钢丝绳与钢平台拉结节点在平台四角底部不影响行走处位置。
3、生命绳拉设
3.1钢结构吊装过程中凡需在钢梁上行走且无脚手架安全通道的，必须在钢梁一侧设置安全绳，安全绳采用φ10mm的无油钢丝绳或涂塑钢丝绳，钢丝绳设置高度离梁面1.2m。安全绳应根据钢柱间距定尺配置，安全绳与钢柱连接可以在钢柱上预留孔或环，也可以采用在钢柱上安装夹箍等形式连接固定。安全绳两端使用法兰螺栓固定。
3.2钢梁吊装时应在地面上将定尺的安全绳先安设在钢梁上，两端临时固定在钢梁的吊环或安装螺孔上。随钢梁一起吊装到位，高处作业人员应将安全带挂钩在临时设置的安全绳上进行通行，然后立即将临时安全绳设置在钢柱上，并张拉收紧严禁垂荡。
3.3所有施工人员在钢梁上行走时必须将安全带始终挂在安全绳上。
应用图例
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4、挂篮施工
钢梁对接位置，上下翼缘板需要现场焊接，钢梁的腹板需要高强度螺栓连接，均需要操作吊篮。
楼层钢梁和牛腿安装固定时在柱牛腿上挂安全吊笼进行操作，吊笼使用花纹钢板和Φ10圆钢制作，单个吊笼约20Kg，使用时通过人工搬运。操作人员在吊笼内施工时安全带固定在梁上镀锌钢丝绳上。吊笼内侧设置间距300mm的横向分布钢筋作为上下通道。在钢梁吊装之前安装在钢梁上，随钢梁一起吊装，或单独吊装。
挂篮采用长方形形式，尺寸为850mm×600mm×1200mm。用上下两个框架，4 根角立杆和底部圆钢焊接制成，底部铺设2mm厚花纹钢板，挂篮四周设置100mm踢脚板。其材料规格尺寸分别为：两根弯立杆采用Φ10 的圆钢，上部煨弯挂设在梁翼缘上，其它杆件采用Φ10 圆钢。
在施工人员利用吊篮操作时，安全绳不能种根在吊篮上，必须可靠地种根在吊篮以外的地方。
5、钢结构操作平台日常管理及验收
5.1前期工作
1）在施工开始前，组织项目经理部编制安全施工专项方案。
2）项目经理部完成方案初稿后汇报公司审核，并报送总包监理。
3）审批完成后在实际施工过程中严格按照方案施工。
5.2操作平台使用日常工作
1）建立、健全针对施工操作措施的日常安全教育、技术培训和考核制度，并严格组织实施。
2）建立、健全施工人员的上岗证制度，特别是从事特殊工的人员，按国家规定培训、持证上岗。
3）建立施工现场日常巡视和检查，发现隐患和违反安全标准及方案应及时进行纠正。
4）由安全监督员定期进行检查，发现问题书面、限期整改。
5.3责任落实
1）项目经理为负责施工安全的责任人，应组织项目经理部巡视操作平台的实际使用。
2）根据本工程的性质、规模和特点，并配专职安全管理员，重点监督操作平台的合规使用。
5.4操作平台的验收
在施工前技术人员应向安全员、施工人员（包括管理和劳务人员）针对操作平台的加工制作及日常使用保养维护进行安全技术交底。
在操作平台实际使用之前项目经理部项目工程师会同安全员、施工员等管理人员对操作平台进行验收。
操作平台经验收挂牌后方可投入使用。
5.5操作平台的使用及保养
1）安装前按规定进行验收，合格挂牌后使用；
2）使用前，按规定进行安全性能试验，合格后使用；
3）使用期间，指定专人负责维修、保养，保证其完好、安全，发现老化及不牢靠情况及时加固或报废处理。
5.6施工人员的安全要求
1）按安全技术标准和安全操作规程进行施工；
2）按国家劳动保护规定，使用合格的劳动保护用品；
3）发现异常，采取有效防护措施，并向安全管理人员报告。
6、验收表式
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四、总结
本文仅探讨在高层、超高层钢结构施工，大型场馆钢结构施工中安全定型化设施的泛用性应用，根据钢结构的形式不同，可能还有部分异型结构形式难以涉及。不过在安全设施体系的建设上，我们始终要秉承统一标准的管理原则，在这里仅作为抛砖引玉，希望有能够结合实际的工况，完善满足各类型钢结构施工特点的定型化安全设施逐步出现，真正能够降低钢结构施工过程中安全风险及安全隐患，确保施工过程可控。
【参考文献】
[1] JGJ59-2011 建筑施工安全检查标准；
[2] JGJ80-2016 建筑施工高处作业安全技术规范；
[3] GB 50755-2012 钢结构工程施工规范