重庆巴南万达购物中心工程位于重庆市巴南区, 渝南大道与龙州大道交汇处, 毗邻轻轨3号线, 购物中心单层面积约4万m², 有2个长条形的钢结构玻璃采光顶, 其中一条长约152m, 另一条长为27.5m, 最大跨度柱中心距为11.3m, 高端高度为3.5m, 低端高度为1.83m;玻璃面积 (含开启扇) 为2 416.24m²;铝板内、外面积合计612.95m²;钢材重126.87t (包含预埋件和钢龙骨) 。采用免竖向支撑钢制滑车平台技术完成采光顶钢结构龙骨、玻璃及铝板的安装, 成功解决了带状采光顶由于跨度不大但架空层数较高, 以及采用传统钢管脚手架支撑体系工程量大、周期长、成本高的问题, 确保了购物中心采光顶安装工程的工期节点目标和施工质量。

1) 所有钢材应具有质量证明书, 并应符合设计要求。对钢材的质量有疑义时, 应按国家现行有关标准规定进行抽样检验。

2) 钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时, 其深度不得大于该钢材厚度负偏差的1/2。

3) 钢结构所采用的连接和涂装材料, 应具有出厂质量证明书, 并应符合设计要求。

4) 对于不合格的材料应坚持退货处理, 不能投入使用。

钢制滑车平台体系由钢制桁架及横向支撑组成钢制龙骨操作平台, 在边缘两侧靠近混凝土结构面处的钢制桁架龙骨下安装滑轮, 在混凝土结构面上分段安装导轨, 导轨与操作平台组合形成钢制滑车平台。钢构件间采用焊接连接, 设计焊缝为二级, 设计概况如图1所示。

结合现场实际需求, 选取平行悬杆桁架作为钢结构平台的结构体系, 平行悬杆桁架中的桁架跨度为10 550mm, 其中桁架上弦杆、下弦杆、中间立杆均采用□50×50×4, 斜撑采用└50×3焊接而成。一榀桁架如图2所示。

考虑滑车平台水平间距不大, 故选取3榀桁架进行排列支撑, 桁架上弦杆、下弦杆、中间立杆、斜撑均采用焊接形式, 在每个桁架两端各焊制1个带制动装置的滑轮, 共计6个。

1) 在第1榀桁架上、下节点处每隔1.5m焊接□50×50×4横向支撑, 如图3所示。

2) 在第1榀桁架及横向支撑焊接基础上, 再每隔1.5m用□50×50×4对横向支撑进行焊接, 最后同样以焊接的连接方式对第1榀桁架和第2榀桁架进行连接, 如图4所示。

3) 在第2榀桁架及横向支撑焊接基础上, 再对第3榀桁架进行焊接 (见图5) 。

4) 在滑车两端上、下横向支撑间用└50×50×3焊接爬梯, 以便上下操作平台, 如图6所示。

1) 先将[10沿滑车行走路线铺放在3层两端的混凝土结构板上。

2) 槽钢两侧间距3.0m各安放1根100mm长└50×3, 用膨胀螺栓将角钢固定在楼板上, 槽钢导轨夹住固定, 施工中应注意导轨的内空与所选取滑轮具备合理的工作距离 (见图7) 。

3) 在槽钢导轨端部焊接4mm厚花纹钢板封闭, 钢板应高于滑轮的高度, 防止滑车从端部滑出。

用塔式起重机等起吊设备将滑车骨架吊运至导轨上, 作业人员系好安全带辅助安放就位。

在钢骨架上满铺4mm厚花纹钢板作为操作平台, 滑车两侧用∟50×3焊接1.2m高扶手栏杆, 焊接质量应严格把控, 保证施工安全, 如图8所示。

为保证滑车使用过程的安全, 除进行外观、焊缝检查外还要进行加载、滑动试验, 以确保滑车能达到设计使用要求。

按设计施工荷载3k N/m²进行满载试验, 采用砂袋作为试验重物, 按平台面积称量进行计量, 用塔式起重机将试验重物吊至平台上、均匀铺开, 用全站仪观察滑车各个构件的挠度是否与计算一致、是否超过容许挠度值, 并观察两端结构板是否有变形及裂缝, 加载试验满足要求后才能投入使用, 如图9所示。

1) 清空滑车上所有的堆载物, 进行空车滑动试验。

2) 导轨检查观察导轨是否顺直, 用手锤左右敲击导轨, 观察导轨是否固定牢固。

3) 用人力沿着滑车两侧推动滑车, 观察滑车是否能顺利沿导轨滑动。

4) 放置加载物再进行人力推动试验, 观察滑车在有加载物的情况下是否沿导轨顺利滑动。

5) 滑车必须经过各项试验, 且试验合格后才可使用。

滑车按照施工安排, 用于采光顶的钢结构安装及后期装修, 滑车移动时, 必须清空滑车上的材料及设备, 防止掉落伤人, 滑车移动至施工部位后卡死各滑轮, 防止施工过程中出现滑移。同时在滑车的使用过程中应严格遵循以下安全措施: (1) 所有进入施工现场的人员, 必须佩戴安全帽, 作业时必须系安全带; (2) 从事滑车安装作业的电工、起重工、电焊工、检查员均应持证上岗; (3) 严禁操作人员在安装后的滑车上奔跑、嬉闹或坐在栏杆等不安全处休息; (4) 禁止在滑车架上任意采取加高措施, 因为增加荷载或加高的部分无可靠固定, 防护设施也未相应加高; (5) 不得在滑车上搬运超过设计荷载范围的重物; (6) 露天有≥6级的大风、大雨、大雪、大雾等恶劣天气时, 应禁止滑车作业; (7) 滑车上进行电气焊作业时, 必须有防火措施和专人看守; (8) 平台周边设警示标识, 如请勿靠近和请勿拆除等; (9) 滑车安装好后应组织验收并试压, 合格后方可投入使用; (10) 人员不得过于集中在一侧或一点, 应分散, 且不得将身体探出操作平台栏杆外, 必要时移动滑车, 滑车平台上不得堆载超过设计荷载的物品; (11) 做好滑轮制动, 防止滑车随意滑动; (12) 在滑车的下一层楼层设置水平安全兜网, 防止人员意外坠落; (13) 夜间作业应有充足的照明; (14) 在采光顶型钢龙骨吊装过程中应有专业指挥人员指挥, 禁止吊物碰到滑车上的人员; (15) 现场临时用电采用三相五线制, 必须采用具有专用保护零线的TN-S接零保护系统, 并且在专用保护零线上做≥3处的重复接地; (16) 在发生滑车撞击、节后复工、停用超过规定时间未使用设备或其余突发情况时, 应先进行设备检查, 合格后方可使用。

1) 将滑车移动至便于操作的区域, 拆走铺设的花纹钢板、扶手栏杆等。

2) 在滑车两端系导向绳, 通过塔式起重机或电动葫芦整体吊起滑车骨架, 通过导向绳牵引, 将滑车在空中旋转90°, 下降至楼面或地面。

结合此滑车在商业3层作业, 自身质量不大但桁架结构长、横跨主体结构宽方向的特点, 在不受其他作业影响的情况下进行整体转移, 转移过后再进行拆除, 拆除前应对作业人员做好施工技术交底, 拆除过程中在注重现场作业人员安全的同时注意保护成品, 避免对现场已施工完成的部分造成损坏, 具体拆除方式如图10所示。

3) 若上部无可靠起吊设备, 可在滑车下部的连廊楼板或地面上搭设落地式满堂脚手架, 搭设宽度同滑车跨度, 搭设长度每边超出滑车方向500mm, 脚手架纵横间距1m, 步距1.5m, 搭设至滑车底, 通过操作架将滑车肢解拆除, 将构件转至地面后再对脚手架进行拆除, 架体搭设如图11所示。

钢桁架外形尺寸的允许偏差应满足GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。

钢构件焊缝需要进行外观检查, 焊缝外观质量标准及尺寸允许偏差同样应满足《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。

1) 建立完善的质量管理体系。

2) 施工作业人员进场进行质量教育, 焊工等特殊作业人员要持证上岗。

3) 焊条的规格、型号、力学性能要符合设计和规范要求, 主材和辅材均要有出厂合格证, 钢材必须经复试合格后才能使用。

4) 焊接前进行焊口清理, 清除焊口表面的水、氧化皮、锈、油污。

5) 设备管理人员对焊接设备进行定期检查, 抽验焊接时的实际电流、电压与设备上的指示是否一致, 以保证焊接设备处于完好状态, 及时检修、更换达不到焊接要求的设备。

6) 焊接设备应置于避雨、通风的场所, 避免被雨水浸湿, 确保焊接设备的使用安全。

随着经济的飞速发展, 设置带状采光顶的大型公共建筑越来越多, 常规搭设满堂脚手架的做法工程量大、周期长、成本高。使用简易结构代替传统满堂式钢管脚手架形成操作面, 是解决此类问题的发展方向, 且免竖向支撑钢制滑车平台技术所用材料为方管、角钢、槽钢等, 具有选用材料及标准件广泛等特点, 钢材可回收使用, 减少了社会资源的占用, 有着良好的经济性、安全性、适用性和应用前景。