广华新城居住区617地块职工住宅建设项目3-7~3-13号楼, 位于北京市朝阳区东南四环百子湾地区。

本项目总建筑面积651 777m², 其中我方承揽建筑面积约32.7万m², 主要包括3-7~3-13号楼、地下车库 (南侧) 、污染水处理站和配套公建D。规划设计为7栋 (7~13号楼) 高层住宅。7, 10号楼地上20层, 8, 11, 12号楼地上19层, 9号楼地上25层, 13号楼地上35层。标准层高均为2.8m。结构形式为剪力墙结构。建筑平面如图1所示。本工程中一共7栋楼, 每栋楼使用2个物料平台, 共使用14个。

本工程群体高层住宅项目为北京市重点项目, 要求施工整体形象好, 机械化施工程度高, 外墙施工使用附着式升降脚手架。附着式升降脚手架配合安全的物料平台使用就显得愈发重要。

传统的悬挑物料平台包括新进发展起来的爬升式物料平台, 建筑施工中应用时主要存在的问题是超载, 现有爬升式物料平台中荷载监测方面普遍采用钢丝绳斜拉张力传感器, 即通过在斜拉钢丝绳上安装专用钢丝绳张力传感器采集物料平台转换至钢丝绳上的拉力荷载信号, 此方式安装方便、通用性强, 但钢丝绳上的拉力非物料平台实际直接的荷载, 因此测量精度较低, 容易受物料平台上物料的放置位置影响;传统的卸料平台显然不能满足实际施工需求。

本项目使用一种安全预警型卸料平台, 结构简单, 拆装方便, 能够依靠自身动力爬升, 爬升快捷, 工作可靠, 能够实时监测荷载, 且测量精度高, 具有远程监测提醒功能。

1) 安全预警物料平台对于导轨、防护栏、面板、支承梁等全部采用工厂预制;将传统的卸料平台用型钢、杆件、扣件、脚手板、安全网等全部集成在产品内部, 现场安装时不再需要其他构件;连接方式全部实现螺栓连接从而避免现场焊接或者切割排除存在的消防隐患。

2) 自爬升的实现是以电动葫芦 (7.5t) 为动力, 以“滑套”方式导轨、导座式为基础从而与混凝土结构进行互爬;现场进行爬升的过程中达到不占用塔式起重机吊次的目的;导轨与卸料平台的连接 (螺栓连接) 牢固, 具有足够的刚度和强度, 并方便装拆, 可根据结构的需求确定安装位置。

3) 星轮触发式防坠落装置防坠落装置集成在附墙支座内, 采用了星轮触发式防坠落装置, 导轨的运动必然带动星轮转动, 通过星轮的转动驱动防坠摆块动作, 该装置全天候伺服, 简单可靠, 全机械动作, 灵敏度、可靠度高。本装置的另一个显著优点是因其设在附墙支座内, 因此在升降和使用过程中每机位可以实现不少于2个防坠落装置同时独立工作, 大大提高了防坠落装置的可靠性。

4) 荷载测量 (秤盘式) 显示与远程监控功能采用四点支承压力传感器采集荷载信号, 传感器采集的荷载信号传输至料台上安装的智能荷载监控仪, 监控仪通过对信号处理计算, 判断荷载是否超载, 如超载将发出声光报警信号警示, 并将荷载数据实时显示以供操作人员观察。智能荷载监控仪将料台总的荷载数据与荷载状态通过远程无线传输方式发送出去, 安装在办公室内的智能荷载监控屏接收到无线数据信号后, 将数据编号排列显示在液晶屏上供管理人员观察监控, 如监控的料台出现超载现象, 智能荷载监控屏也能发出报警提示音提示管理者。

5) 爬升过程采用了遥控控制智能自动提升。

6) 卸料平台有2 600mm×4 500mm, 2 200mm×4 500mm, 1 800mm×4 500mm等规格, 使用时可根据不同结构来选用不同尺寸, 避免单一规格带来施工的不便。

1) 自动爬升利用自身动力设备实现爬升与下降功能 (不占用塔式起重机吊次) , 且方便拆卸。

2) 实时监控物料平台智能监控设备对荷载信号具有实时 (不间断) 采集汇总、超载报警、无线数据发送。

3) 具有远程预警的功能, 物料平台智能荷载监控仪 (见图2) 将料台总的荷载数据与荷载状态通过远程无线传输方式发送出去, 安装在办公室内的智能荷载监控屏接收到无线数据信号后, 将数据编号排列显示在液晶屏上供管理人员观察监控, 如监控的物料平台出现超载现象, 智能荷载监控屏即能发出报警提示音提示管理者。

4) 物料平台采用了全钢构件, 包括桁架、防护网、吊点桁架、翻板等采用工厂定型预制, 全部采用薄壁金属材质, 保证了架体构件的强度和刚度要求, 杜绝了消防隐患。

5) 物料平台真正实现集成化、工厂化、标准化。

3.1 施工工艺流程 (见图3)

3.2 安全预警物料平台自动爬升功能的实现

1) 自动爬升功能的实现由上吊挂系统、下吊挂系统、动力系统 (7.5t电动葫芦) 等3部分构成。如图4所示。

2) 实时监控功能与预警功能的实现 (见图5) 。

3.3 安全预警物料平台施工计划

1) 安全预警物料平台场地、机具设备准备工作安全预警物料平台场地包括:零部件的存放区、地面拼装区, 单栋楼所需面积分别为50, 100m²。装卸、起吊机具设备为现场塔式起重机或汽车式起重机。

2) 安全预警物料平台劳动力、进度计划安全预警物料平台施工分为5个阶段:地面组装阶段、吊装阶段、使用阶段、提升阶段、拆除阶段, 安全预警物料平台组装阶段劳动力大概使用3~5人在1个工作日即可完成, 提升阶段劳动力安排3人1~2h即可完成。

3.4 安全预警物料平台使用

1) 将组装好的物料平台在智能荷载监控仪上调整好编号, 电气线路全部接通调试完成后安装远程智能荷载监控屏, 调试完成后使每个物料平台的编号全部显示在监控屏上。

2) 对物料平台荷载进行测试, 通过智能荷载监控仪调节荷载上限、下限 (报警值) 等。

3) 一切调试完成后即可对物料平台进行使用。

物料平台自身整体构成可靠的空间承力桁架结构。如图6所示。

3.5 安全预警物料平台提升 (见图7)

1) 提升前应做好必需的准备工作:将物料平台与结构或者外架所有的连接断开, 安装好吊挂件, 对电动葫芦进行预紧, 清离所有不相关人员, 在物料平台下方画出警戒区派专人巡视。

2) 检查电气 (提升系统、报警系统) 等是否正常工作。

3) 准备工作完成经确认可以提升后, 发出指令开始提升 (遥控器进行提升) 。

4) 提升到位后, 首先将所有临边防护恢复好再及时上好定位承力扣件。

5) 将提升链条放松, 随之摘下电动葫芦完成卸荷。

3.6 安全预警物料平台拆除

1) 设置安全防护区域在拟拆物料平台区域下方地面划出安全区域, 且必须有专人警戒守护, 严禁与安拆无关的人员进入该区域。

2) 拆除前的准备工作 (1) 拆除前必须进行安全技术交底, 并对人员进行分工, 且通信可靠; (2) 拆除时必须切实注意安全, 先卸除所有使用荷载, 清除料台上的所有建筑垃圾等; (3) 拆除前必须准备好所有拆除工具, 如所需扳手等; (4) 整个拆除过程中, 应严格遵守安全预警物料平台的有关安全规定; (5) 平台拆除后应及时将设备、构配件分类堆放整齐。

3) 拆除工作 (1) 安全预警物料平台拆除顺序与其组装顺序相反, 具体操作步骤如下:平台内部清理垃圾, 准备拆除→将物料平台所有电气装置拆除, 塔式起重机吊紧物料平台本体→拆除相关螺栓副→吊运至地面进行详细拆除→分类码放整齐, 材料退场。 (2) 拆除前注意应选择无风或微风时进行, 并注意设警戒线, 杜绝人员进出。

4) 使用注意事项 (1) 在施工过程中, 应建立有效的实施和监督机构, 必须设专业施工管理员, 并组织专门的作业小组, 小组成员应基本固定, 做到定员、定岗、定责; (2) 在实施过程中, 使用单位和操作班组应结合现场实际情况, 制定必要的其他措施, 确保使用安全; (3) 在物料平台的实施过程中, 注意积累、收积资料, 总结经验, 并将需要修改补充的意见及时反馈到相关部门, 以便作进一步改进和完善。

本文通过介绍广华新城居住区617地块职工住宅建设项目安全预警物料平台的使用, 阐述了高层、超高层建筑在结构施工中, 安全预警物料平台 (JC-ZN) 具有优越的整体性、对隐患的超前预警、安全防护、外观形象等方面的优点。