基于多截面電梯井可調(diào)式操作平臺(tái)的技術(shù)研究

周 潔

（中鐵十六局集團(tuán)城市建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100018）

0 引言

在高層及超高層建筑中，依據(jù)抗震要求，多數(shù)建筑在設(shè)計(jì)時(shí)，采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)形式，電梯井位于核心筒部位。根據(jù)電梯井施工特點(diǎn)，電梯井模板支撐體系常規(guī)采用滿堂紅腳手架搭設(shè)，并在電梯井周邊預(yù)留架體洞口，穿鋼管做拉接點(diǎn)，以確保安全。此種施工方法需要從基礎(chǔ)底板電梯井坑底開始搭設(shè)，并搭設(shè)到屋面電梯設(shè)備層。此做法不僅占用大量周轉(zhuǎn)材料，不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)存在安全隱患。而為腳手架鋼管預(yù)留的墻體洞口，需要后期二次封堵，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，封堵質(zhì)量不易得到保障，更會(huì)對在井道內(nèi)施工人員的安全，造成極大隱患。因此項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)，結(jié)合電梯井施工及電梯井截面尺寸多變化的特點(diǎn)，開發(fā)出一套電梯井施工操作平臺(tái)。該平臺(tái)無需從基礎(chǔ)生根搭設(shè)，無需在電梯井道內(nèi)進(jìn)行預(yù)留穿墻洞口。該平臺(tái)施工便捷、安全可靠、便于周轉(zhuǎn)施工，滿足施工生產(chǎn)需要。

1 工程概況

石家莊鐵道大學(xué)科技實(shí)驗(yàn)樓項(xiàng)目位于石家莊市北二環(huán)東路 17 號(hào)石家莊鐵道大學(xué)院內(nèi)［1］，毗鄰北二環(huán)運(yùn)河橋，東側(cè)為居民住宅小區(qū)。本工程總建筑面積約55 482.93 m2，其中地下總建筑面積 5 175.16 m2，地上總建筑面積 50 307.77 m2，其中 A 座地上 23 層，建筑高度 98.45 m，B 座地上 15 層，結(jié)構(gòu)高度 66.45 m。結(jié)構(gòu)形式為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)［2］，該工程層高分別為 4.2、5.4、6 m，電梯井洞口尺寸分別為 2 550 mm×2 550 mm、2 700 mm×2 700 mm、2 650 mm×2 650 mm 等幾種形式，共計(jì) 8 部電梯。

2 可調(diào)式操作平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

2.1 材料選擇

由于該項(xiàng)目樓層較高，屬于超高層，選用滿堂紅腳手架體傳統(tǒng)方式進(jìn)行搭設(shè)，需要自地下室電梯井井道底開始搭設(shè)，勢必占用大量人力物力，不僅造成巨大浪費(fèi)，同時(shí)增加安全隱患；在方案比選時(shí)，考慮過采用腳手架和鋼板組合，雖然搭設(shè)便利，但使用過程中，架體提升時(shí)，需要提前拆除鋼板，且需要在未澆筑筒體墻面預(yù)留架體孔洞和封閉已使用的孔洞，不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，還影響墻面感觀。

因此，通過綜合考慮，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，選定的方案是選用架體為槽鋼，平臺(tái)采用鋼板，架體與平臺(tái)采用焊接，架體支撐采用鉸接方式，便于操作。根據(jù)電梯井洞口圖紙尺寸，確定操作平臺(tái)組件的預(yù)留孔位置，并通過栓釘組裝連接。隨樓層增高需要提升時(shí)，操作平臺(tái)用塔吊提升到相應(yīng)位置即可，使用便捷且受力方式穩(wěn)定性高，確保了平臺(tái)的安全性和穩(wěn)定性；在實(shí)際應(yīng)用過程中，使用靈活，操作簡易，防護(hù)得當(dāng)，并減少腳手架等周轉(zhuǎn)材料及人工搭設(shè)費(fèi)用。

2.2 主要材料

架體槽鋼采用 14# 槽鋼，平臺(tái)鋼板厚度采用大于 3 mm 的鋼板，吊環(huán)采用直徑 20 mm 的圓鋼，鋼板龍骨采用 40 mm×60 mm×3 mm 方鋼，銷釘采用16 mm×130 mm 和 8 mm×30 mm 平頭銷。

2.3 設(shè)計(jì)原理

1）該操作平臺(tái)為確保整體受力支撐穩(wěn)定性，采用三角原理，在確保安全條件下，經(jīng)計(jì)算，平臺(tái)采用 3 mm鋼板，平臺(tái)尺寸長寬比洞口尺寸小 50 mm，如圖 1～2 所示。操作平臺(tái)四邊角點(diǎn)焊接形式如圖 3～5 所示；利用 4# 方鋼管做平臺(tái)縱向和橫向龍骨，井字排布進(jìn)行焊接；采用 14# 槽鋼做豎向和斜向支撐，栓釘連接，長度根據(jù)洞口實(shí)際尺寸和進(jìn)行確定。根據(jù)層高，開孔位置為層高降低 10 cm。

圖1 操作平臺(tái)按放示意圖（單位：mm）

圖2 操作平臺(tái)組裝圖（單位：mm）

2）用 14# 槽鋼在豎向支撐槽鋼 1/3 處進(jìn)行水平拉結(jié)，以確保平臺(tái)整體穩(wěn)定性；豎向支撐槽鋼按大于層高選取長度，在井道內(nèi)側(cè)，起到卡撐作用，防止平臺(tái)側(cè)向位移現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)為避免操作平臺(tái)稱重時(shí)焊點(diǎn)位置偏弱的問題，需減少槽鋼焊接點(diǎn)。

3）當(dāng)構(gòu)筑物標(biāo)準(zhǔn)層層高發(fā)生變化時(shí)，制作可調(diào)平臺(tái)，所用槽鋼型號(hào)及栓孔數(shù)量、位置，按照最不利層高進(jìn)行安全設(shè)計(jì)，以確保平臺(tái)支撐安全和滿足通用型使用要求。開孔位置及開孔數(shù)量如圖 3～5 所示。

圖3 操作平臺(tái)組裝節(jié)點(diǎn)圖（單位：mm）

圖4 操作平臺(tái)組裝節(jié)點(diǎn)圖一（單位：mm）

圖5 操作平臺(tái)角點(diǎn)組裝圖二（單位：mm）

4）為滿足平臺(tái)適應(yīng)不同層高和不同洞口尺寸要求，根據(jù)不同洞口尺寸以及層高變化，在槽鋼上銃孔備用。最大發(fā)揮平臺(tái)的使用率和通用性。

3 安裝及操作要點(diǎn)

3.1 安裝流程

原材校正→號(hào)料→氣割→零件平直→邊緣加工→半成品堆放→拼裝→焊接→銃孔→矯正→安裝、吊裝。

3.2 操作要點(diǎn)

1）根據(jù)安全審核通過的平臺(tái)設(shè)計(jì)圖紙，依據(jù)圖紙核實(shí)材料型號(hào)是否準(zhǔn)確無誤，然后對材料進(jìn)行放樣劃線，并按照圖紙對零件放樣進(jìn)行零件編號(hào)［3］。

2）為確保焊縫質(zhì)量，除做好防風(fēng)措施外，采用電弧短弧焊方式，防止在焊接時(shí)，焊弧區(qū)域被空氣侵入，產(chǎn)生氣孔或裂紋，造成質(zhì)量隱患。同時(shí)為避免焊接區(qū)域晶粒過大，嚴(yán)禁熱影響區(qū)在高溫停留時(shí)間過長［4］。

3）角焊縫焊接時(shí)，避免出現(xiàn)一深一窄坡口形式，重點(diǎn)關(guān)注單層單面焊縫和多層焊第一道焊縫的對接處。同時(shí)，多層焊的焊縫要保持連續(xù)性不間斷，直至最后一層焊縫。每層焊縫金屬厚度控制在 5 mm 以內(nèi)［5］。

4）構(gòu)件焊接完畢后，對構(gòu)件焊接進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢查，嚴(yán)格按照焊接相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行逐一檢查，不得出現(xiàn)咬邊、夾渣、焊瘤、氣孔等質(zhì)量缺陷［6］，徹底消除質(zhì)量隱患。對平臺(tái)構(gòu)件外觀尺寸依據(jù)圖紙進(jìn)行二次復(fù)核，并對平臺(tái)構(gòu)件進(jìn)行預(yù)壓載試驗(yàn)。

5）平臺(tái)構(gòu)件制作完畢并驗(yàn)收合格后，利用施工現(xiàn)場塔吊，對平臺(tái)構(gòu)件進(jìn)行吊運(yùn)及安裝。安裝完畢后，進(jìn)行安裝驗(yàn)收，即可投入使用。

6）平臺(tái)構(gòu)件需要定期進(jìn)行焊縫檢查，一旦出現(xiàn)焊縫開裂等隱患時(shí)，需立即暫停使用，并進(jìn)行修復(fù)，進(jìn)行安全驗(yàn)收后，即可再次投入使用。

4 安全技術(shù)措施

1）槽鋼、方鋼以及鋼板之間的焊接必須嚴(yán)格按照操作要點(diǎn)及規(guī)范要求施工。

2）銷釘連接時(shí)，需卡靠牢固，加強(qiáng)銷釘疲勞程度檢查，若磨損較大，需及時(shí)更換。

3）吊運(yùn)過程中，需統(tǒng)一指揮、動(dòng)作協(xié)調(diào)，嚴(yán)禁在無人指揮下作業(yè)［7］。平臺(tái)上的施工零件必須清除，以防墜落傷人。提升平臺(tái)時(shí)，下方需要做警戒隔離，避免高空墜物傷人［8］。

4）平臺(tái)構(gòu)件在使用過程中，花紋鋼板不得集中堆料施荷［9］，施工荷載不得超過 3 kN/m2，否則超限預(yù)警裝置，會(huì)發(fā)出報(bào)警預(yù)警，以確保安全。

5）定時(shí)對平臺(tái)使用情況進(jìn)行檢查，在施工過程中對平臺(tái)構(gòu)件進(jìn)行監(jiān)測，分析監(jiān)測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)是否吻合［10］。如焊縫出現(xiàn)裂紋或銷釘嚴(yán)重磨損，需及時(shí)整改。

6）平臺(tái)構(gòu)件進(jìn)行吊裝提升時(shí)，電梯井剪力墻混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到 C25 強(qiáng)度以上，需要提交混凝土強(qiáng)度報(bào)告，方可進(jìn)行吊裝提升。

7）不準(zhǔn)利用平臺(tái)吊運(yùn)重物；作業(yè)人員不準(zhǔn)攀登架子上下作業(yè)面［11］；不準(zhǔn)推車在平臺(tái)上跑動(dòng)。

8）在操作平臺(tái)上的施工人員，嚴(yán)禁私自拆動(dòng)平臺(tái)上所有拉接點(diǎn)等平臺(tái)部件。

5 結(jié)語

采用該技術(shù)研發(fā)設(shè)計(jì)的電梯井施工操作平臺(tái)，適用于房屋建筑中電梯井道施工，該技術(shù)的使用是工程施工保證工期、質(zhì)量的關(guān)鍵。同時(shí)摒棄常規(guī)使用的滿堂紅架體和提前在墻面上預(yù)留有孔洞、穿工字鋼等形式作為基礎(chǔ)搭設(shè)腳手架等方式。在空間和時(shí)間上給主體結(jié)構(gòu)以及面層修飾等施工創(chuàng)造非常好的條件，節(jié)省了大量人力及材料使用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益［12］。該技術(shù)的使用，獲得國家國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予的一種可調(diào)節(jié)式操作平臺(tái)裝置實(shí)用新型專利（專利號(hào)：ZL 2017 2 0770738.5）［13］，同時(shí)受理發(fā)明專利（專利號(hào)：ZL 2017 1 05302694）。該技術(shù)的使用，為在類似工程的施工積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并極具應(yīng)用和推廣價(jià)值。Q