折线型超高层塔楼内爬式动臂塔吊兜底防护施工技术

折线型超高层塔楼内爬式动臂塔吊兜底防护施工技术

于建伟 石文井 胡艳东

(中国建筑第八工程局有限公司, 上海 200000)

摘 要：结合实际工程，介绍了在超高层内爬式动臂塔吊底部搭设封闭安全防护平台，解决了塔吊洞口下方人员施工的安全问题，保证了该项目的顺利施工。

关键词：兜底防护； 翻板； 安全兜网

1 工程概况

重庆来福士项目总投资211亿元，总建筑面积达112.3万m2,特邀国际知名建筑大师莫西·撒夫迪担纲设计，用8栋高层建筑形成一组强劲的风帆，代表重庆千年极点的城市精神，寓意重庆“乘风破浪、扬帆起航”。该项目覆盖城市生活各个方面的需求，包括甲级写字楼、购物中心、高端住宅及五星级酒店和服务公寓。

1—导向轮；2—抗倾覆支架。
图1 安全防护平台

T3S塔楼从地下室底板至结构主屋面结构高约240 m，塔楼结构抗侧体系由钢筋混凝土框架+钢筋混凝土核心筒+型钢混凝土伸臂桁架和腰桁架组成。T3S塔楼施工，布置了ZSL500和ZSL380两台内爬式动臂塔吊，塔吊下方洞口一直未封闭，给后面塔吊洞口内相关结构施工留下了安全隐患。因此，在塔吊底部搭设了封闭安全防护平台(图1)，以保证人员安全施工。

2 兜底硬质防护平台工况分析

根据T3S塔吊洞口尺寸及塔吊爬升规划，制定硬质防护平台爬升工况，见图2。其中硬质防护平台考虑塔吊爬升，同塔吊一同爬升。

a—塔吊爬升后；b—倒梁后；c—塔吊再次爬升。
图2 硬质防护平台爬升工况

3 兜底硬质防护平台重难点分析

重难点一：平台提升工程中倾覆。解决措施：1)在平台四角部位设置一对抗倾覆装置(图3)；2)焊接型钢倾覆三角支架，焊接高度要求L1>L2(图4)；3)三角支架上安装上下导向轮。

图3 防倾覆装置

注：L1为上下导向轮外皮对角线长度;
L2为防护平台所在筒宽度(长度)。
图4 型钢抗倾覆装置高度计算

重难点二：钢丝绳长度能否伸缩，方便塔吊钢材拆除倒运。解决措施：在靠近防护平台的钢丝绳位置处加设4个电动葫芦吊(图5)，通过电动葫芦吊对防护平台的高度进行微调，为倒梁提供操作平台。

1—电动葫芦吊。
图5 电动葫芦吊设置

4 兜底硬质防护平台施工

4.1 施工顺序

施工顺序：桁架钢材复验→钢材矫正→放样号料→切割下料→组装成型→部件焊接→变形矫正→划线钻孔→喷砂除锈油漆→结构验收→安装提升。

1)钢材的复验：为确保焊接质量， 在备料前对所用的钢材进行化学成分、机械性能复验，保证材质符合图纸的要求。

2)钢材矫正：据本工程的设计，轻钢用板多为薄型钢板，在焊接钢柱、钢梁要求板材平直，但由于薄型钢板易产生凹凸不平加之剪切下料也易变形，焊接时必须进行矫正。

3)放样号料：钢结构下料是第1道工序， 该工程采取图纸下料法， 直接按图纸所示的尺寸在钢材上按1∶1的比例划线下料，允许偏差不超过1 mm。

4)切割：下料前必须按图纸要求复查材料的型号规格、材质炉号和批号。下料时必须严格按技术人员的交底下料单下料，每件料必须用工整、明显的字样标明图号、件号数量。各构件下料数量一定要记录清楚、准确，并妥善保管，不得丢失。切割前，应将钢板表面的油污、铁锈清除干净。切割时如发现断面裂纹或夹渣等缺陷应及时报告由技术人员处理。

5)组装成型：在组装前必须先对工程的梁、柱设计型钢的图纸进行审读，并要求技术人员进行技术交底。零件拼装时翼板与腹板的对接焊缝要错开200 mm。点焊缝长度不小于40 mm，间隔不大于350 mm，焊脚不应小于焊缝长度的1/4。

6)部件焊接：组装成型后采用门式埋弧自动电焊机MAZ-1000焊接， 焊缝应按图纸所示要求进行焊接。焊接过程中如发现气孔、夹渣、未焊满等缺陷时应及时修补，发现裂纹及时向技术人员报告。做好自检、互检、复检，准确做好记录。

7)施焊端板前需经工序交接手续，未办交接或发现装配质量不符合要求时可拒绝施焊。对接焊缝须设置引弧板，且必须在其上进行。焊接完毕取掉引、熄弧板，并将飞溅、气孔、弧坑、咬边等缺陷修补或清除干净。做好自检、互检，质检员具体监督检查。焊工必须在自己的产品上做好钢印记录。

8)变形矫正：焊接变形是钢结构的制作过程中不可缺少的问题，特别是该工程大部分采用的是薄型钢板，焊接受热后更容易造成侧向弯曲变形，给制作带来一定的难度。构件焊接后采取矫正机矫正，对腹板的变形采用加热变形法矫正。

9)划线钻孔：柱、梁矫正完成后进行螺孔的划线工序， 必须以柱、梁的轴线为基准，按图纸要求划出各部位的尺寸，并配备划线样板，采取双控，使每件梁、柱的尺寸都保持一致，同一尺寸的梁、柱必须达到可互换要求，孔径的最大偏差不得超过3 mm。

10)除锈：本工程采用抛丸机除锈，采用1.5～3 mm丸粒，压缩空气压力为0.4～0.6 MPa(不含水分和油脂)，处理后基材表面粗糙度要求达到Sa2.5级呈灰白色。端板等除锈要求较高的产品，必须经专检员评定合格后，方能进行组装。钢构件组装后再进行整体喷丸除锈。

11)预拼装：预拼装每批次的10%～20%，且不少于一组，或按设计要求和规定进行。预拼装中所有构件应按施工图控制尺寸，各杆件的质心线应交汇于接点中心并完全处于自由状态，不允许用外力强制固定。单构件支承点应不少于2个。

4.2 兜底封闭安全防护平台施工

由于硬质防护平台面积巨大，在场外加工成整体无法运输至塔吊洞口内。但可采用场外分片加工并在洞口内进行组装。硬质防护平台加工见图6—图8。

1—长向采用10号双槽钢主龙骨，槽钢间距不大于1 200 mm，主龙骨槽钢通长设置；2—导向轮焊接于槽钢上；3—双槽钢焊接成一个整体；4—槽钢框架各边外表面距离剪力墙200 mm,根据现场实际适当调整尺寸；5—150 mm×150 mm×8 mm方钢外框；6—次龙骨，由10号槽钢焊接成整体，槽钢间距不大于1 200 mm；7—吊耳，焊接于双槽钢上，位于主次龙骨交点位置；8—附加角钢，采用40 mm×40 mm×3 mm角钢，与槽钢焊接成整体；9—根据现场实际尺寸设置非标翻板；10—花纹钢板搭接 区域，按100 mm考虑。
图6 ZSL380塔吊洞口防护平台平面

1—槽钢框架各边外表面距离剪力墙200 mm，根据现场实际适当调整尺寸；2—150 mm×150 mm×8 mm方钢外框；3—导向轮焊接于槽钢上；4—双槽钢焊接成一个整体；5—附加角钢，采用40 mm×40 mm×8 mm角钢，与槽钢焊接成整体；6—吊耳，焊接于双槽钢上位于主、次龙骨交点位置；7—框架面上铺3 mm厚花纹钢板；8—根据现场实际尺寸设置非标翻板；9—花纹钢板搭 接区域，按100 mm考虑。
图7 ZSL500塔吊洞口防护平台平面

1—翻板；2—平台缓冲防护层，采用木跳板+镀锌铁皮；
3—平台硬质防护层，采用骨架-花纹钢板。
图8 防护平台剖面

防护平台由硬质防护层+缓冲防护层组成，硬质防护层龙骨采用10号槽钢+3 mm花纹钢板，缓冲防护层位于硬质防护层上，由木跳板+镀锌铁皮组成。ZSL380塔吊洞口尺寸为8 700 mm×8 480 mm；ZSL500塔吊洞口尺寸为5 950 mm×8 590 mm；硬质防护平台外框架根据洞口尺寸每边内收200 mm，同时，由于存在塔吊钢梁预埋件，根据实际埋件放样尺寸及位置，硬质防护平台钢框架在埋件位置进行避开设计，使防护平台在爬升过程中，避开埋件的影响。

为实现防护平台起到完全封闭安全防护的作用，支承梁牛腿处设计成大翻板形式，临边设计成小翻板，对塔吊洞口实行全封闭。同时，在防护平台上设置4个吊耳，通过钢丝绳固定在塔吊4个支腿上，见图9、图10。

图9 防护平台

a—绳索； b—吊耳。
图10 绳索及吊耳

钢丝绳采用直径为21 mm、长度为23 m的镀锌钢丝绳。其中，ZSL500塔吊洞口由于尺寸较小，故在双槽钢龙骨上设置吊耳；ZSL380塔吊洞口由于洞口较大，需要设置多立柱进行斜拉，均衡受力。

借鉴桥梁设计中斜拉式结构形式，在防护平台上设置多个立柱，对长跨方向龙骨进行斜拉型钢，确保长跨方向型钢受力均衡，同时根据吊点的位置调整及增加钢立柱的位置，使整个防护平台受力更加合理，见图11—图12。

1—多立柱斜拉。
图11 塔吊筒平台吊点设计

图12 实际吊点

4.3 兜底防护平台兜网

硬质防护平台有效地阻止了塔吊洞口处物体的下坠，为加强安全保障，在塔吊与钢梁交接面上，又设置安全防护兜网(图13)。

1—防护兜网。
图13 安全防护兜网

5 结束语

在超高层内爬式动臂塔吊底部搭设封闭安全防护平台，解决了塔吊洞口下方人员施工的安全问题，保证人员安全施工。

参考文献：

[1] 高光虎.多高层轻型钢结构住宅设计[J].建筑结构，2001，31(8):17-20.

[2] 包头钢铁设计研究总院.钢结构设计与计算[M].2版.北京：机械工业出版社，2006.

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[5] 陈绍蕃，顾强.钢结构：下册[M].北京：中国建筑工业出版社,2003.

BOTTOM DOOR TECHNIQUE FOR CLIMBING JIB CRANE IN FOLD LINE TYPE HIGH-RISE TOWER

Yu Jianwei Shi Wenjing Hu Yandong

(China Construction Eighth Engineering Division Co.Ltd， Shanghai 200000， China)

Abstract：According to the actual engineering, it was introduced how to setting up the closed security platform at the bottom of climbing jib crane in a high-rise tower, and the method could ensure the safety of personnel construction below the climbing jib crane and ensure the construction smooth.

KEY WORDS：bottom door; turning plate; security net

第一作者：于建伟，男，1971年出生,工程师。

Email：[e-mail]

收稿日期：2016-10-21

DOI：10.13206/j.gjg201702021