支腿自翻式貨梯井道操作平臺在多層鋼結構庫房施工中的應用

任玉入

(中鐵十六局集團城市建設發展有限公司，北京 100020)

0 引 言

多層鋼結構建筑中的貨梯井道施工普遍存在施工難度大、危險系數高、施工質量不能達到預定要求等現象[1-2]，對于使用落地式腳手架、懸挑工字鋼架體搭設操作平臺，存在安全隱患，以及材料使用量大、操作不便、效率低下等缺點，就此出現了各種定型化工具式貨梯井道安全防護操作平臺，如支架式電梯井操作平臺、支腿自翻轉式電梯井操作平臺、挑耳式電梯井操作平臺、電梯井自爬升操作平臺，一定程度上提高了施工效率、安全系數[3-4]。

在上述多種定型式工具化貨梯井道安全防護操作平臺中，支腿自翻轉式電梯井操作平臺相比其他操作平臺適用于鋼結構倉儲項目貨梯井道的施工[5]。本文通過具體項目實際操作平臺的優化設計制作應用，提高了項目效益。

1 工程概況

本文依托的案例為某保稅區鋼結構倉儲項目，位于唐山市曹妃甸海關園區內。本項目建設10棟3層鋼結構倉儲庫房，每棟倉儲庫房建筑面積15 000 m2，結構高度25.7 m，首層標高9.5 m，二層標高15.6 m，三層標高22.7 m，屋面層標高25.7 m。單體庫房內設置有3 t貨梯2臺，5 t貨梯1臺。貨梯井道框架局部構造采用H型鋼結構梁柱，框架鋼梁2根GL1：H1 200×550×16×25，構造鋼柱4根GZ1:H800×350×16×20，連梁2根LL1：H600×250×14×18。貨梯井道內填充砌體墻、構造柱較多，構造圈梁布置較一般的墻體砌筑間距(1.2～1.5 m)小，且貨梯3臺并排設計，貨梯與貨梯之間內隔墻需要砌筑，致使貨梯井道砌筑施工操作面狹窄、墻體砌筑步數、圈梁澆筑層數較多。針對以上實際工程情況，現以3 t貨梯井道墻體砌筑施工為例，進行支腿自翻式操作優化平臺設計。具體貨梯井道尺寸如圖1所示。

圖1 3 t貨梯井道尺寸圖

2 操作平臺優化設計及應用

2.1 操作平臺優化設計

支腿自翻式貨梯井道操作平臺采用鋼板及槽鋼加工定制而成，在兩側設置帶有鋼制滑輪的可自動翻轉支腿，利用電動葫蘆提升吊動，四角處支腿在抵達鋼柱加肋板牛腿以及鋼梁翼緣板時自動收縮，待越至牛腿及鋼梁翼緣板上利用拉簧自動伸開，支撐在牛腿板及鋼梁翼緣板上，中間處支腿隨著每次提升高度支撐在構造混凝土梁柱的預留槽中[6]。在操作平臺每邊的邊緣處設置可拆卸式定型簡易防護欄桿，橫桿與豎桿通過螺栓螺母進行連接，在平臺的底部預留螺栓孔，利用螺栓螺母將豎桿與平臺進行連接，欄桿高度設置為1 200 mm，每隔600 mm設置一道橫桿[7]。為防止自翻式操作平臺在上升過程中左右晃動，四角處支腿行走線要直接坐落于鋼柱翼緣板內部。此設計方案實現了操作平臺提升就位時的自動化，避免了人工操作安裝，降低了危險系數，提高了貨梯井道施工的工作效率。

本工程3 t貨梯井道凈空尺寸為3 450 mm×2 850 mm，為保證操作平臺可在貨體井道內自由上升，支腿自翻式操作平臺每邊與電梯井道鋼梁翼緣板邊或墻體應距離75 mm，因此支腿自翻式操作平臺的外邊尺寸為3 300 mm×2 700 mm。操作平臺平面圖、立面圖如圖2、圖3所示。

圖2 操作平臺平面圖

圖3 操作平臺立面圖

2.2 操作平臺制作

整個支腿自翻式貨梯井道操作平臺由槽鋼、鋼板、矩形鋼等鋼質材料焊接而成。包括操作平臺梁(主梁、次梁)、操作平臺板(鋼板)、操作平臺自翻式支腿(矩形鋼)、吊環(采用冷彎成型，嚴禁熱彎)、支腿銷軸等構件。平臺材料需求詳見表1。

表1 平臺材料需求表

2.2.1 操作平臺的制作流程

操作平臺的制作流程依次為：主梁與次梁焊接→主梁與支腿限位器焊接→次梁與面板焊接→支腿安裝→支腿限位加勁板與主梁焊接→主梁與吊環焊接→除銹刷漆。

2.2.2 操作平臺的制作要點

(1)操作平臺主梁和次梁之間的焊接采用雙面滿焊，并采用三角形加勁板進行加強焊接。焊縫采用直角角焊縫，焊縫高度為4 mm。

(2)自翻式支腿限位槽鋼與主梁焊接，采用焊縫高度不小于6 mm的直角角焊縫，且雙面焊接，并采用厚度為12 mm的三角形鋼板連接主梁和支腿限位槽鋼，焊縫高度不小于6 mm的雙面滿焊直角角焊縫，以加強支腿限位槽鋼和主梁的焊接強度。

(3)次梁(8#槽鋼)與操作平臺6 mm花紋鋼板焊接，可每隔0.5 m設置一道焊縫，焊縫長度為50 mm，采用焊縫高度不小于4 mm的雙面直角角焊縫焊接。

(4)操作平臺面板支腿活動預留洞應做成帶鉸鏈活動式孔洞蓋板，以便于在操作平臺上升起吊過程中蓋板的打開。在操作平臺使用過程中，蓋板應能保證全封閉支腿活動孔洞(每邊大于20 mm)，以防止異物掉落支腿處，卡住銷軸。

(5)支腿銷軸采用直徑為36 mm的高強度螺栓，在操作平臺主梁(16#槽鋼)以及支腿(矩形鋼)留置直徑為40 mm的螺栓孔。高強度螺栓雙頭均采用雙螺母及墊片緊固，且螺栓應保證每頭均有5環絲扣外漏。支腿安裝完畢后，用鋼制拉簧將支腿尾部連接點與支腿限位16#槽鋼拉緊[8]。為避免井道垂直度誤差影響，以及起吊上升過程中造成歪斜擠壓使操作平臺無法提升，需在矩形鋼支腿前段安置鋼制導輪，導輪前段上部加工成下坡形，以確保支腿與鋼梁翼緣板接觸時減少直接摩擦阻力。支腿越過鋼梁翼緣板后呈全伸開狀態，要確保支腿最前端與鋼梁、鋼柱腹板間距不小于5 mm。

(6)依據操作平臺設計，均勻分布設置四處吊環，吊環采用直徑20 mm圓鋼冷煨彎制成，煨彎曲內半徑為75 mm，直線部分穿越操作平臺6 mm花紋鋼板后與主梁16#槽鋼采用雙面滿焊焊接，且焊接長度不少12 cm。焊接全部完畢后，進行除銹防腐。

(7)可拆卸式定型簡易防護欄桿，橫桿與立桿采用鋼管扣件進行連接，在操作平臺處預留螺栓孔，利用螺栓螺母將立桿與操作平臺進行連接緊固。

(8)4臺1.0 t電葫蘆設置在廠房屋面的鋼梁上，保證設置位置的垂直投影點在操作平臺的吊耳處，保證電葫蘆吊鉤與平臺吊耳連接后鋼絲繩保持垂直狀態。

2.3 操作平臺使用要點

(1)自翻式貨梯井道操作平臺制作加工完畢后，要依據《鋼結構質量驗收規范》進行驗收，驗收合格并報備報審通過后才能投入安裝使用。

(2)將自翻式貨梯井道操作平臺搬運至鋼結構貨梯井道底層時，應預先收縮四角處支腿，能保證操作平臺順利就位后再全行程打開支腿，中間處支腿應保證在貨梯井道首次混凝土構造柱圈梁澆筑時預留好預留洞，預留洞位置高度要準確，以保證中間支腿順利伸開。

(3)依據貨梯井道墻體砌筑圈梁布置要求，在貨梯井道框架鋼柱制作時提前預制好牛腿支座并加勁板處理，確保操作平臺坐落著力點牢固可靠。

(4)電葫蘆安裝在廠房屋面的鋼梁處，電葫蘆安裝的位置垂直投影應正好落在操作平臺的四個邊角區域，同時在平臺的對應的邊角區域設置圓鋼吊耳環，將電葫蘆鋼絲上的吊鉤與平臺上的吊耳進行連接，在本層施工完畢后同時啟動4個電葫蘆提升平臺至下一施工層；考慮到施工材料的運輸，在其平臺的中心處設置可開啟式蓋板，通過電葫蘆將材料提升至操作平臺。

(5)操作平臺安裝起吊前，要將貨梯井道范圍內清理干凈，確保操作平臺上無雜物，各樓承板井道孔洞臨邊防護采用封閉式硬質護欄，并懸掛安全標示牌；電葫蘆提升時，檢查各吊點的鋼絲繩長度是否一致，各電葫蘆提升速度是否保持一致，確保各吊點受力均勻一致，平臺平穩可靠上升。

(6)司索工、信號工、吊車司機應緊密配合，操作平臺調運時應先進行試吊，試吊合格確保無障礙后方能正式起吊，操作平臺第一步安裝位置，起吊應使操作平臺6處支腿全部提升至坐落點以上，一般操作平臺面板高出安裝面40 cm，檢查各支腿全部就位后再將操作平臺回落至各安裝標高，平臺落定后在支腿四周與鋼柱腹板、翼緣板之間打好木契進行加固，確保操作平臺穩固牢靠。安裝就位加固后，應及時將支腿及操作平臺支腿活動洞口覆蓋，避免因混凝土澆筑等原因造成污染、損壞影響使用。

3 效果分析

經過實際項目的貨梯井道操作平臺的優化設計制作應用，從以下三方面得到了提升。

(1)在安全上，通過優化設計支腿自翻式貨梯井操作平臺在多層鋼結構庫房的應用，從隱患源頭有效地預防了物體打擊、高處墜落事故的發生，保證了上下交叉作業的安全施工。該操作平臺在本項目使用過程中，未發生任何安全事故。

(2)在施工質量與施工效率上，經過優化后的支腿自翻式貨梯井道操作平臺，相比傳統工藝的腳手架搭設，操作更加快捷方便，電葫蘆的設置大大減少了材料運輸時間，平臺的作業環境與提升更加穩定可靠，保證了施工質量，避免了二次施工等返工現象，提高了施工效率，節約了工期。

(3)在成本上，相比傳統工藝的施工方法，本方法避免了鋼管扣件、起重設備等的使用，減少了周轉材料、機械租賃的費用，避免了周轉材料丟失的損失。尤其是對于單體較多的群樓多層鋼結構庫房工程中貨梯井道圍護結構砌筑施工，可在相當程度上節約成本費用。

4 結束語

本文展開了工程貨梯井道支腿自翻式操作平臺的具體實踐設計應用研究，在鋼結構廠房單體工程的施工過程中要著重分析研究難點、重點，統計分析群體鋼結構庫房的施工工藝，優化設計施工方法，所提出的方案對于類似工程進一步提高生產效率、安全系數及降低生產成本具有一定的借鑒意義。