丽泽E06项目超高层电梯导轨安装技术
0 引言
在超高层建筑施工中,施工电梯一般安装于电梯井道内或附着于结构外框上,对正式电梯的安装、外框幕墙及室内精装修的施工造成影响。正式电梯提前启用可使施工电梯提前拆除,给相应部位的施工提供界面,实现相关工序提前插入的目的,特别是高区电梯的提前启用,更是项目实现工期目标的关键因素。在电梯安装过程中,导轨安装时间约占整个电梯工程安装时间的50%,因此如何提前插入导轨安装并提高安装工效是正式电梯能否尽快提前启用的关键。针对现有超高层电梯轨道安装方法的缺陷,以北京市丽泽E06项目为例,介绍一种可实现超高层电梯导轨提前插入施工的技术。
1 工程概况
丽泽E06项目位于北京市丰台区丽泽金融商务区,总占地面积约2.5万m2,总建筑面积约15.6万m2,地下4层,地上43层,建筑高度201m,为核心筒剪力墙+外框钢结构,建筑在竖向高度范围内分为4个区,核心筒内分区布设电梯,其中4区电梯和消防梯可上行至建筑最高层(见图1)。
2 工程难点及方案比选
本工程工期紧,按施工节点要求,高区客梯和消防梯在核心筒结构封顶后30d内完成启用,从而须提前拆除核心筒内和外框部位施工电梯,为正式电梯安装、外幕墙收口及室内装饰装修提供施工界面。按以往施工经验,一般是在机房结构施工完后,安装正式电梯的控制系统和轿厢,然后利用正式轿厢作为平台自下而上安装电梯导轨和轿门。该方法局限在于电梯导轨安装只能在机房结构完成后开始,而高区电梯的机房往往又位于建筑最高层,导致只有结构封顶后才可插入电梯导轨安装,从而使整个电梯的启用时间延后。
图1 电梯平面布置
为克服电梯导轨安装插入滞后的缺陷,本工程以已完成井道结构为基础,通过一套电梯导轨安装平台综合系统(包括临时钢结构楼板、薄箱体安全防护棚、下挂式移动操作平台等),实现了电梯导轨安装工序的有效提前,为正式电梯的快速启用提供条件。
3 安装体系设计及关键技术
3.1 设计原则
安装体系的设计必须满足相应规范要求,确保使用的安全性、便捷性,并通过受力复核计算。
3.2 设计思路
以电梯井道混凝土剪力墙为受力基础,在相应高度位置设置临时钢结构楼板作为下挂移动操作平台的固定构件,同时在井道结构施工所用的爬模架体下部设置防护棚,避免上部施工杂物掉落,为达到双层防护效果,防护棚设计采用薄箱体结构。在施工过程中,利用下挂式移动操作平台进行临时钢楼板下部空间井道内结构复核、电梯导轨安装、轿门安装等工序的施工。随着核心筒结构继续向上施工,当临时钢楼板下部电梯轨道及轿门安装完成后,即可将整套安装体系进行拆除并周转至上部使用,以此实现电梯轨道及轿门安装等工序的提前插入(见图2)。
3.3 薄箱体防护棚
为保证井道下方导轨施工的安全,避免上部施工杂物下落,在结构施工用的爬模架体下部设计安装1道硬质防护,该硬质防护为薄箱体结构,可实现双层防护,随架体一同爬升,避免二次操作,应用便捷,防护效果好。
图2 安装操作平台
该硬质防护由上下双层花纹钢板、主次龙骨框架、临边翻板组成。制作过程如下。
1)根据井道尺寸截取槽钢作为主龙骨,在爬模架体下部拼接成薄箱体,箱体下部槽钢采用U形螺栓与爬模架体最底层主梁固定,以保证薄箱体与爬模架体的稳固。薄箱体尺寸考虑爬模爬升和井道的尺寸偏差,周边与井道结构预留50mm空间。
2)依据尺寸对方钢管次龙骨下料,并采用焊接的形式与主龙骨连接,先焊接下部次龙骨,然后铺设下部及四周侧面花纹钢板,其次焊接上部次龙骨,然后铺设上部花纹钢板形成完整薄箱体结构。
3)在薄箱体四周焊接合页,利用合页连接裁剪后的钢板形成临边可活动式翻板,在架体爬升前收起翻板,爬升后将翻板放开,防止小块杂物从薄箱体防护棚四周掉落。
3.4 临时钢楼板关键技术
要在一定高度设置临时钢楼板,该楼板由主次龙骨及花纹钢板组成,以核心筒电梯井道混凝土结构预留洞口为支撑基础。
为保证受力稳定,主龙骨采用工字钢,次龙骨采用方钢管,上部铺设花纹钢板。主龙骨上横向固定1根H型钢梁,H型钢梁与主龙骨采用U形螺栓固定,H型钢梁中间设置限位块,用于限制挂靠的钢丝绳移位,确保下部活动平台运行平稳、安全。
3.5 下挂式移动操作平台关键技术
作为电梯导轨提前插入施工方法的重要部件,该下挂式移动操作平台包括上部平台框架、支撑支腿及操作系统。平台框架采用杆件拼装而成,包括平台操作面、平台栏杆和平台顶盖,其中靠近电梯轿门侧的平台栏杆为可开启,方便人员上下平台。支撑支腿与平台采用螺栓连接,设置有导轨导向装置、安全钳,主要为保证平台运行平稳。操作系统由自动提升机、防坠落装置、曳引绳、安全绳等组成,实现平台上下的安全运行与控制。
4 施工技术要点
施工流程为:技术及物资准备→爬模下防护平台安装→临时钢制楼板安装→动力操作系统安装→平台框架安装→平台下支腿安装→防护栏杆及顶盖安装→检测及吊装试运行→电梯导轨正式安装。
4.1 爬模架体下防护平台安装
爬模架体运至现场拼装完成后即进行防护平台薄箱体安装,安装完毕后利用塔式起重机吊装架体,从而实现防护平台和架体同步安装,避免了后安装方式在架体下部操作的危险。
薄箱体防护平台与架体连接的U形螺栓采用双螺母加垫片形式固定,焊接工艺符合规范要求,翻板在安装后采用临时点焊的方式收起固定,在架体安装到位后再行翻开。
4.2 临时钢制楼板安装
当4区电梯和消防梯井道结构施工至34层时插入电梯导轨施工,即在井道34层楼面位置埋设木盒,预留临时钢制楼板安装洞口,洞口大小符合钢制楼板I16主龙骨截面尺寸,对应楼面位置预留16 U形螺栓,用于固定主龙骨。随着爬模架体的提升,在架体底端露出34层结构后即可进行楼板安装。
钢制楼板构件安装采用上部爬模架体设置的2个手动葫芦进行吊装操作,首先吊装钢制楼板工字钢主龙骨,主龙骨一端穿入剪力墙预留洞内,一端固定在楼板预留U形螺栓内。然后安装50×50×3方钢管次龙骨和6mm厚花纹钢板,采用点焊方式分别进行固定。最后安装HM200×200×8×12钢梁,钢梁与主龙骨间通过上、下翼缘开孔后穿入M12螺栓固定,H型钢梁中部设置限位块。
4.3 动力操作系统安装
动力操作系统的安装顺序为:平台提升机→带悬吊控制装置的控制盒安装→防坠落装置安装→提升钢丝绳安装→辅助安全钢丝绳安装→电缆安装(见图3)。钢丝绳上部固定在H型钢上,采用专用夹具固定,钢丝绳规格经计算确定。
图3 动力操作系统示意
4.4 平台框架安装
首先采用搭设移动式脚手架的方式安装完成第1根电梯导轨,单根长度为5 000mm,用于平台框架支腿的固定。平台框架为杆件结构,依据设计图纸进行拼装,从电梯入口部位利用已安装完成的动力操作系统进行吊运安装(见图4)。
图4 平台框架安装
4.5 平台下支腿安装
平台下支腿主要作用如下:(1)支撑操作平台,通过自动提升机控制其上下运行,同时利用导靴与已安装的导轨相互契合,保持平台运行平稳;(2)通过自动提升机下部的安全触发杆控制安全钳对操作平台进行制动控制,保证平台运行安全。
安装支腿前将平台提升至支腿高度,然后依据图纸顺次安装:支腿侧支架→导轨导向杆→支腿安全钳→下部侧支架→斜拉杆→安全钳调整(见图5)。
图5 平台支腿安装
4.6 防护栏杆及顶盖安装
平台及其支腿安装完成后进行平台栏杆和顶盖安装。靠近轿门入口处设置可开启栏杆,方便人员进出。采用木质胶合板作为顶盖,龙骨为杆件结构。栏杆和顶盖所用杆件均采用螺栓连接,拼装完成后的栏杆和顶盖主要起防护作用(见图6)。
图6 防护栏杆和顶盖
4.7 检测及吊装试运行
运行前依次对模架下挂薄箱体防护棚、临时钢制楼板、操作平台的连接和防护效果进行检查,然后通电检查平台电气控制系统是否运行平稳,最后按无荷载试验、静载试验、动载试验等步骤进行防坠检测,重点验证防坠器和安全钳的效果并检查设备各部分运行是否正常。
4.8 电梯导轨正式安装
1)电梯井道放线操作人员利用临时钢制楼板,根据电梯井道定位图的尺寸利用吊锤自上而下复核井道偏差,并在井道四角采用细钢丝绳上下固定绷直作为基准线,对电梯相对井道位置进行调整,然后标记出轿厢导轨、配重导轨、轿厢门的位置。
2)导轨固定点安装根据设计图纸导轨长度,自下而上标记出上一根导轨固定点位置,并打孔安装固定件,固定件的打孔和安装与导轨安装交替进行。
3)导轨及轿门安装将导轨从相应楼层搬运至平台上,运行平台至已安装导轨最上端,进行下一根导轨安装。依此类推,逐根安装至临时钢制楼板底部。在导轨安装完成后,可运行平台进行轿门安装。
5 结语
本文针对超高层电梯导轨提前插入施工开发了一套超高层电梯导轨安装技术,可有效缩短电梯安装周期,实现正式电梯在超高层工程建设中尽早启用的目的,从而避免施工电梯占用作业面时间长,出现延误幕墙、精装等专业施工作业的现象。该技术施工快捷高效、可周转使用、缩短工期,对类似工程具有极大的指导和借鉴意义。
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