2019年9月22日
 
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工程案例:长青大厦98米高空顶部采光棚桁架平台设计与施工

.工程概况及编制依据

 

1)工程概况及工程施工要求

 

工程概况:长青大厦位于北京燕莎。本工程主体为框架剪力墙结构,5-19层为标准层,标准层层高均为3.3m16.9m2-44.5m20-233.8m。建筑总标高均为98.1m

 

施工单位:中建一局第三建筑工程公司

 

施工要求:建筑中央大厅从第五层一直到顶部是14.9×21的高空天井,有三面要做结构柱子的贴砖装修,另一面为墙面做浮雕装饰,从第五层开始搭设电动施工平台,每面两台机组及立柱,共搭设8台电动施工平台,满足贴砖及浮雕的装修工作。还要完成顶部采光棚的装修工作。

 

2)编制依据

序号

内容

备注

1

长青大厦建筑图

 

2

施工平台手册

 

3

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-99

4

《建筑施工高处作业安全技术规程》

JGJ80-91

5

《建筑安装工人安全技术操作规程》

 

6

《施工现场临时用电安全技术规范》

JGJ46-2005

7

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33-2001

 

.电动施工平台介绍及性能指标

 

1)产品介绍

 

电动施工升降平台是我公司从西班牙引进的大型自升降式高空作业平台。它可替代钢、竹、木等脚手架,用于高空施工,尤其适用于幕墙、涂料、砌筑等外墙装修。亦可用于其他高空作业,外墙翻新、幕墙清洁和维修等。

电动施工升降平台是一种靠齿轮、齿条传动的升降机械,有着非常可靠的电气和机械安全系统,它可随着建筑物的升高而自行升高,平台可根据需要而加长或缩短。施工升降平台在安装、使用时不用预制基础,移动时只需拆除部分立柱和附墙,通过底部的轮子很方便地更换作业地点。

电动平台结构图

2)性能指标

 

平台项目

MC-36/15 双柱型

MC-36/15 单柱型

最大高度

180 m

180m

第一道附墙与地面最大间距

<6 m

<6 m

最大荷载

36 KN

15 KN

附墙间最大间距

6.3 m

6.3 m

平台最大长度

30.10 m

9.8 m

平台宽度

1.35 m

1.35 m

平台最大伸展宽度

0.95 m

0.95 m

电动机额定功率

4×2.2 KW

2×2.2 KW

升降速度

6.2 m/min

6.2 m/min

额定电流

2×5.4A

5.4A

启动电流

2×24.3A

24.3A

供电规格

400V-50Hz

400V-50Hz

工作状态时允许最大风速-没有附墙

45,7 Km/h

45,7 Km/h

工作状态时允许最大风速

55,8 Km/h

55,8 Km/h

护栏最大抗力

0.9 KN

0.9 KN

组装时最大允许风速

45,7 Km/h

45,7 Km/h

不使用时最大允许风速

165,2 Km/h

165,2 Km/h

噪声水平

60 dB(A)

60 dB(A)

 

3)性能特点

 

ü   适用范围广,可用于各种结构外墙装修、翻新及清理

ü   具备防外倾及良好的导向功能

ü   每套提升机位安装手动和自动启动安全防坠装置

ü    操作方便快捷

ü   安全可靠

 

三、桁架平台方案设计与施工

 

     由于本工程建筑中央大厅从第五层一直到顶部是14.9×21的高空天井,除了有三面要做结构柱子的贴砖装修,另一面为墙面做浮雕装饰以外,本工程的一个装修难点是顶部采光棚要做装饰工程,从第五层楼面到顶部采光棚近70高,必须在顶部高空位置给装修人员提供一个安全可靠的施工平台,如果按普通的满堂架脚手架方案,从第五层楼面,一直搭设到顶层,所需脚手架数量较大,差不多需要200多吨,并且搭设时间长,满足不了工期要求。为了既能满足施工进度要求,同时又能保证施工人员安全,结合电动施工平台的自身特点,设计了以下桁架施工平台的方案。

 

1)电动平台的布置设计

 

根据工程平面图,本工程共设计驱动单元8套,及采用双柱式电动施工平台4台,(每边各题台)根据施工装修顺序:先进行顶部采光棚的装修施工,然后再进行三面贴砖,一面做浮雕的装修施工。

 

1、由于本次施工在5层以上搭设平台,所以要在5层以下的设备层里,电动平台相应的基础位置搭设脚手架支撑卸荷。脚手架位置及搭设方法见《设备层脚手架支撑平面布置图》。

 

2、在第5层放置施工平台底座调整好水平度,施工平台底座放置的位置按设计要求要在设备所搭设脚手架位置的上方。平台距施工墙面距离为安全距离300MM。施工平台位置见《电动施工平面布置图》,为了便于顶部采光棚装修,需要在电动施工平台上搭设一供人员操作的桁架施工平台。

本结构总标高为98.1m。平台立柱距支撑底座4M开始附着附墙杆,以后每两层进行一次附着。

 

3、施工平台安装流程     

安装左侧平台底座

安装左侧第一节悬臂平台横梁

安装右侧第一节平台横梁

在驱动单元两侧对称安装第二节横梁

在中间横梁端部底部做支撑安装下一节横梁

重复以上步骤安装中部其它横梁

安装右侧驱动单元

安装平台附件及电器设备

启动平台并利用平台接高立柱(附墙同步安装)

安装限位立柱

平台检查验收

由于电动施工平台可能会向外倾覆,所以必须及时安装附墙件。附墙在立柱上安装附墙框,通过膨胀螺栓将附墙杆固定在结构上,再用直角扣件将附墙杆和附墙框固定。

 

2)桁架平台的设计

 

电动平台安装完成后,将平台下降至第五层楼面,开始组装桁架平台,利用在已搭设的电动施工平台,在21长方向的4台机组的平台三角梁上,用φ48钢管搭设1高的桁架平台,搭设完成后通过电动施工平台将φ48钢管搭设的桁架平台按要求逐步提升至顶部,每边用6根共12根钢丝绳将桁架平台固定卸荷,钢丝绳固定在顶部环梁上,然后再在桁架平台上用φ48钢管及钢管扣件搭设上部操作平台,施工人员在操作平台上完成顶部采光棚的装修施工。桁架平台具体设计方案如下:

1、桁架平台的方案设计:桁架平台设计分主梁次梁,主梁用φ48钢管及φ22螺纹钢焊接成,见主梁设计图,

 

所有焊接部位要求满焊,主梁钢管对接时,内部加Φ38*800MM内芯管焊接接头处下部焊接Φ22*400MM螺纹钢,主梁间距1.5左右,共设置12根主梁,主梁高度1。每片主梁理论重量335Kg(钢管壁厚按3.5mm计算),主梁共重:4020Kg,次梁用φ48钢管通过钢管扣件与主梁搭设成一体形成一个桁架平台,次梁长度方向钢管搭接用不少于4个扣件连接,次梁的上下钢管之间用48钢管焊接,次梁间距每1.8一片,共六片,每片次梁约重320Kg, 次梁共重:1920Kg,短斜杆及密目安全网重量约200 Kg,整个桁架平台计算理论重量是:6140Kg,两侧双柱电动平台允许荷载是7200Kg,满足电动平台荷载要求。(双柱电动平台允许荷载是36KN,见电动平台技术参数)

桁架施工平台搭设完成后,在其下部必须搭设密目安全网。

 

2、桁架平台在五层楼面搭设完成以后,要求做静载实验:按设计要求,荷载应该不小于100Kg/m2

具体静载实验方法及实验结果:在桁架平台的中心位置(此位置是桁架平台受力最不利的位置)用脚手板搭设,在18平米见方的面积上放置2000Kg的水泥袋,局部架体最大变形量不到20mm,整体桁架平台无变形。

 

3、静载实验完成后,要进行提升实验,进行提升时,现场严禁无关人员在平台底部及平台上,只有两名操作人员分别在两侧电动平台架上操作控制箱进行提升,要求两名操作人员系好安全绳,安全绳必须与建筑结构牢固连接。

桁架平台提升的同步控制方法:1、同一侧的两台机组设备本身有同步调平装置,通过电机的行程开关来保证同一侧的两台机组同步提升,如果同一侧的两边电机高低差大于100mm,高边的电机会自动停止,待低边的电机上升到位后再提升。2、两侧对面的平台通过设置调平水管的方法,通过操作人员的观察来调节提升时同步性,具体方法是:在每侧电动平台上,设置一根注满水的U型透明水管,U型水管两边做好刻度标记,(桁架调平水管设置方案图),操作人员在提升时观察U型水管两边做好的刻度标记,当水面超过刻度值时,操作人员及时调整。

4、桁架平台正式提升前,要在一个层高的范围内上下进行提升实验,提升实验完成后,必须检查桁架主梁与电动平台三角梁连接处有无变形情况,检查主梁次梁有无变形情况,检查电动平台三角梁与立柱导向是否正常,检查电机是否过热(判断是否超负荷运转)。如果以上检查均正常视为提升实验合格。

 

5、桁架平台提升实验合格后方可正式进行提升,现场提升过程中要有现场指挥、安全主管、技术主管、等主要负责人在现场监督,若出现异常情况应马上停止提升,确认问题解决后,方可继续提升。

9、操作人员及施工荷载要求:上部操作平台只允许施工人员进入,施工人员进入操作平台时要求系好安全绳,安全绳固定好后方可进行装修工作,操作平台上不得放置施工材料等其它重物,要求操作平台上施工荷载不得大于100Kg/m2

 

10、桁架平台的拆除方法:顶部采光棚的装修工程完成后,先将上部操作平台架子拆除,然后解除桁架平台与柱子的固定约束,拆除斜拉钢丝绳,检查桁架平台与周围建筑无约束后,按照以上桁架平台提升的要求将桁架平台逐步下降至第五层楼面上。

 

11、在第五层楼面上拆除桁架平台,然后用电动施工平台准备进行三面柱子贴砖及一面墙面浮雕的装饰工程。

 

 

四、工程材料表

工程名称:北京长青大厦附着式电动施工平台       

 

序号

名称

规格

数量

单位

1

底部驱动装置

标准

8

2

可调托撑摇杆

标准

4

3

立柱

1.5m

370

4

顶部限位立柱

 

8

5

平台梁

1.5m

24

6

平台梁

1.0m

20

7

定型脚手板

1.5m×1.3m

24

8

定型脚手板

1.0m×1.3m

20

9

护栏

1.5m

24

10

护栏

1.0m

20

11

左护栏

 

4

12

右护栏

 

4

13

单护栏立杆

 

待定

14

双护栏立杆

 

待定

13

上立柱保护罩

 

8

14

下立柱保护罩

 

8

15

安全门

 

8

16

电控箱

 

4

17

电缆线

62×4+42×1

400

18

附墙杆

Φ48*1000mm

180

 

 

Φ48*600mm

100

 

19

附墙框

 

140

20

直角扣件

 

280

21

高强螺栓

M20×80

1200

22

膨胀螺栓

M16×150

600

23

上平台楼梯

 

4

24

水平度限位夹

 

6

25

平台伸缩梁

 

120

26

钢丝绳拉杆座

 

12

 

 

六、结束语

 

本工程利用我公司生产的附着式电动施工平台自身特点,创造性的设计了与之配套的桁架平台,非常好的解决了本工程装修工作的一个施工难点--中央大厅高空顶部装修施工,对于同类的高大空间的施工,与传统的脚手架搭设支撑施工方法相比,具有省工快速,同时又安全可靠的施工优势,具有较好的推广价值。

 

 

                           

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