河北恒建机械设备有限公司

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高空檐口铝板横向滑移作业探讨

2020-12-23

    大型铁路站房、吃机航站楼、体育馆场馆等含网架屋面系统大多装配大跨度屋面檐口板,其呈块状,单块面积大,造型复杂,处于屋面系统边缘,离地面非常高。传统安装方法为从地面搭设满堂式脚手架至屋面檐口下方,形成高空操作平台后再进行安装。然而此方法成本高昂,耗时长,速度缓慢。以湛江西站高铁站房檐口施工为例,对传统施工方法进行了改进,叙述了施工技术总体思路、技术方案、技术内容、关键施工技术特点和实施效果。

工程概况
    湛江西站高铁站,为线侧平式站房,如图1所不。车场规模3台7线,最高聚集人数为6 000人。站房总面积25 000 m2,地上主体3层,主体为钢混结构,屋盖为网架结构,檐口主结构均为悬挑构件,铝单板装饰。屋面檐口铝板面积约7 600 m2}檐口最高点24.7 m,最低点19.2 m。正立面檐口总长为156.3 m}檐口外挑较大,宽度5.9 m,檐口铝单板上与金属屋面连接,下与玻璃幕墙对缝相连。檐口铝单板纵向长度2.8^-6.5 m,采用厚3 mm氟碳喷涂铝单板整块无缝拼装。檐口铝单板上下口标高变化起伏,整体呈曲线状,且存在双曲悬挑部分,施工难度较大。

技术特点
    1)采用自制吊篮平台和钢丝绳滑索系统进行檐口铝板施工,提高屋面檐口铝板的施工工效。
    2)不需要满堂脚手架或大量登高车,节约大量脚手架平台材料,人工费、材料费减少,降低了施工成本。
    3)作业人员施工难度降低,保证了施工质量,并能满足屋面檐口在造型上的设计要求。

技术原理
    安装檐口板前,在屋面檐口网架下弦杆处安装钢丝绳滑索系统。同时,吊篮平台于地面处组装并检验,通过电动卷扬机将吊篮提升至靠近屋面檐口的位置,然后将吊篮紧扣在钢丝绳滑索上,最终形成檐口部位的空中作业平台。弧形处檐口和平面处檐口各设置1组吊篮平台,2组平台相互错开,独立运行。
    安装檐口板时,安装完一处檐口板后,通过吊篮平台上自带的电动卷扬机,滑移至相邻部位,安装下一块檐口板。采用自制吊篮平台和钢丝绳滑索系统的方式,可免去大量脚手架平台的搭设或者高空车的使用,节约成本,提高工效(图2、图3)。

吊篮工艺流程及操作要点:

1、吊篮平台制作安装及滑索系统安装~吊篮平台提升与转换连接~檐口铝板安装及注胶~吊篮平台滑移及相邻檐口铝板安装(拆解手拉葫芦~吊篮平台滑移~恢复拆解手拉葫芦和铝板安装作业~依次循环滑移和安装作业)~吊篮平台拆卸降落。

2、吊篮平台采用长6m、直径25 mm、壁厚2 mm、材质为Q345的圆钢管焊接成网架样式。平台长6m、宽0.8 m,高0.75 m,平台底部间距0.5  m焊接} 25 mm圆管横撑,侧面配焊} 25 mm的圆管立杆和斜撑。平台底部采用厚0.6  m m的压型钢板作底面,底部四周用高150 mm、厚0.6  mm的彩钢板作踢脚板。平台总质量120 kg,限载4人或者限载600 kg,可供2人同时操作(图4)。

    吊篮平台一侧配备电动卷扬机,用以提供吊篮平台横向滑移的动力。此外,吊篮平台的吊环处配备栓环,用以吊篮平台与钢丝绳滑索系统的连接(图5)。
    采用2根16mm的钢丝绳充当平台滑索,另外采用1根}16mm的钢丝绳充当安全绳。安全绳和滑索钢丝绳两个端头分别缠绕紧固在两端头的网架杆上,两端头安装紧固拉力器,紧固滑索钢丝绳和安全绳,为滑索系统提供适当的绷直张力,并控制挠度。滑索钢丝绳和安全绳长度按照作业段设置,一般以50 m为宜(图6)。

    钢丝绳滑索与固定在檐口网架球节点上的手动葫芦装置连接。手动葫芦装置与网架球节点紧固缠绕部位垫胶皮垫,达到保护网架涂层的作用。手动葫芦收紧钢丝绳滑索时不宜太紧,避免钢丝绳受到过大的张力(图7)。

    每台吊篮平台采用2台It的卷扬机和2对转换滑轮组提升吊篮平台至屋面檐口下方。卷扬机通过化学螺栓固定在混凝土地面上,转换滑轮固定在钢结构球节点上(图8)。

    吊篮平台提升至屋面檐口下方时,通过栓环与钢丝绳滑索系统转换连接。吊篮平台与钢丝绳滑索系统连接后,空载调试运行,运行无故障和安全稳定后,作业人员方可进入吊篮平台中(图9)。

    檐口铝板材料通过吊篮平台一并运输至檐口下方,作业人员通过操作梯从网架结构中进入吊篮平台上,并于吊篮平台中安装铝板。超大块和异形铝板材料通过登高车辅助运输至吊篮平台邻近处,便于作业人员拾取和安装。檐口铝板安装过程中,需按照铝板安装工艺顺序依次施工,安装时随时检查檐口接缝直线的平整度和弧形曲线的平滑度。此外,安装完铝板后,一并完成注胶工序。注胶过程中需保证胶缝密实、注胶厚度一致,防比返工。

吊篮平台滑移及相邻檐口铝板安装
    安装完一处檐口板,作业人员可启动吊篮平台上的电动卷扬机向相邻处滑移,并安装檐口铝板。其流程主要如下:拆解手拉葫芦~电动卷扬机启动及滑移~恢复拆解手拉葫芦~吊篮平台固定~铝板安装作业~依次循环。
    1)拆解手拉葫芦。在吊篮平台滑移过程中,滑移至相邻手拉葫芦吊挂装置处时暂停,此时启动吊篮平台处的手动葫芦吊挂装置,向下降低吊挂装置,使得此处吊挂装置容易拆解,接着拆除中间的吊挂装置(即手动葫芦与钢环脱钩即可)。拆除手拉葫芦吊挂装置后钢丝绳势必会下挠,滑移前,相邻两端的手动葫芦将钢丝绳往上提,调节控制钢丝绳下挠距离(图10)。
    2)电动卷扬机启动及滑移。启动电动卷扬机,吊篮平台再接着滑移。滑移至相邻铝板安装部位停l}。在滑移时,需缓慢、匀速。根据吊篮平台里的载重情况,作业人员可通过操作梯进入网架结构中,减轻吊篮平台载重 (图11)。

    3)恢复拆解手拉葫芦和铝板安装作业。接着恢复安装刚拆除的手拉葫芦吊挂装置,此时,吊篮平台完成滑移,固定吊篮平台后可开始安装屋面檐口板(图12)。
    4)依次循环滑移和安装作业。川页着吊篮平台滑移,依次循环拆解、恢复和固定吊篮平台,即可依次安装檐口铝板。当吊篮平台滑移到距离吊篮卷扬机绳索尽头3m的位置,不得再进行滑移,此安装作业段完成,作业人员需从平台内全部移动到网架结构中,之后将平台降至地面。下一作业阶段开始,提升吊篮平台至下一安装工作面,吊篮连接转换、安装铝板、滑移,依此循环(图13)。

同样采用2台It的卷扬机和2对转换滑轮组拆卸降落吊篮平台。平台拆卸过程与安装过程正好相反,先装的后拆,后装的先拆。平台拆卸的主要流程是:降落平台~钢丝绳完全松弛卸载~拆卸钢丝绳滑索系统~拆卸平台其他配件~材料清理。吊篮平台拆卸降落前,作业人员需通过操作梯从平台内全部移动到网架结构中,拆卸降落时禁比人员乘坐吊篮平台下降(图14)。

    针对传统脚手架平台搭设成本高、施工效率低、安全风险较高及登高车受场地状况限制、费用高等难题,本文采用横向滑移篮技术对高铁湛江西站站房屋面檐口铝板进行安装,高效经济、安全可靠,确保了工程质量和工期要求,创造了良好的社会和经济效益,可为类似的高空檐口铝板安装提供参考。
    湛江西站高铁站房,其檐口铝板面积大、线性长、高度高。应用本技术顺利完成了弧形曲面大檐口铝板的安装作业,节约施工成本25 %,节约工期30%,施工效率高,应用效果良好,为今后类似工程的檐口铝单板施工积累贵经验,具有一定的参考价值和指导作用。

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