超高層公共建筑安全防護技術研究

徐超杰，劉潔亮

（中鐵建南沙投資發展有限公司，廣東 廣州 511458）

近些年，隨著經濟水平的不斷提高，施工技術的日漸臻熟，超高層公共建筑如雨后春筍般崛起。建筑結構造型設計復雜化，各工序交叉施工，多工種交替作業，再加上不可控的自然因素影響，使施工現場安全管理難度不斷加大，整個建筑行業安全管理工作面臨嚴峻挑戰[1-2]。

本文針對建筑施工階段的“四口五臨邊”等容易發生安全事故部位的安全防護技術進行研究，對提高建筑行業施工現場安全管理水平、遏制傷亡事故的發生具有現實意義。

1 工程概況

本文依托在建的某建工集團大廈項目，結合施工階段安全管理過程，對超高層公共建筑安全防護技術進行研究。項目位于武漢市中心城區，距離繁華的商業圈不足200m。占地面積13 000m2，總建筑面積近90 000m2，地下3 層，地面31 層，總高度151m，由2 棟商業裙樓和1 棟塔樓組成，為框架—剪力墻結構，是集辦公、商業、娛樂、車庫為一體的綜合項目。由于占地面積較大，項目使用2 臺平臂式塔機分別負責裙樓和塔樓施工。6 樓以下含有裙樓，搭設落地式鋼管腳手架，6 樓以上塔樓使用全鋼附著式腳手架施工。

2 安全防護控制難點

1）項目為超高層，周邊環境復雜、人員分布集中。項目位于經開區繁華地帶，主干線、公交站、地鐵站分布密集，住宅小區、酒店距紅線較近，作為某建工集團未來的辦公大樓，屬于市、區政府部門重點關注項目，質量目標爭創“魯班獎”，一旦出現安全問題，將會引起社會各方關注，給企業和建筑行業造成惡劣的社會影響。

2）結構造型設計復雜，外部為全玻幕墻結構，為了凸顯該企業文化精神和建筑專業特色，結構外部造型復雜多變，爬架施工難度大，安全防護要求高。

3）項目工期緊，導致多專業交叉施工，如土建與機電安裝、精裝修與幕墻等專業交叉作業，施工單位多，協調難度大，安全風險高[3]。

項目安全管理和安全防護工作開展以上述難點的把控為核心，增加了項目安全管理的針對性。

3 安全防護技術

3.1 樓梯臨邊防護體系

樓梯臨邊及休息平臺臨邊防護是安全防護的重點。項目樓梯臨邊防護采用各種桿件連接件拼裝而成，共同形成工具式樓梯臨邊防護體系。樓梯防護欄桿采用雙道護欄，護欄總高度為1.20m，下道護欄距踏步0.5m，鋼管表面涂刷黃黑相間的油漆警示帶。

本安全防護體系最鮮明的特點是樓梯轉角處采用雙排立柱，大大增加了樓梯臨邊防護的穩定性。拼接的桿件連接件可以回收重復使用，節約經濟成本，符合綠色施工理念。如圖1。

圖1 樓梯臨邊防護示意圖

3.2 結構層臨邊防護體系

結構層臨邊防護采用定型化防護欄桿。防護欄桿兩側立柱為3cm×3cm，高度為1.2m，每片欄桿長度為2m，網孔尺寸為2cm×2cm，立柱底部與10cm×10cm 鋼板焊接，在鋼板4 個角打膨脹螺栓進行固定，達到安全防護的目的。該防護體系安拆方便，適用性強，可多次重復使用。如圖2 所示。

圖2 定型化臨邊防護網片

3.3 電梯井防護體系

3.3.1 電梯井水平防護體系

為了防止電梯井道內發生高處墜落事故，項目采用“Z”型掛件進行水平防護，“Z”型掛件分為水平防護層使用和操作架懸挑層使用，其中水平防護層使用“Z”型掛件材料厚度為5mm，操作架懸挑層“Z”型掛厚度為10mm，操作架懸挑層“Z”型掛件尺寸如圖3。

圖3 電梯井水平防護平面圖

剪力墻鋼筋綁扎完畢后，在剪力墻兩側對應位置、同一標高處每隔1m 預埋一個鐵盒，澆筑混凝土后，將“Z”型掛件插入鐵盒內，在卡槽內放入16 號工字鋼，工字鋼長度根據電梯井寬度裁樣，并用鋼管將工字鋼鎖成一個整體，在工字鋼上搭設操作架體，同時在工字鋼上滿鋪模板或竹跳板，形成臨時水平防護。

操作架懸挑層“Z”型掛件每隔3 層樓向上周轉一次，即可拆除操作架體。拆除前，將水平防護層使用的“Z”型掛件安裝完畢，并將懸挑層“Z”型掛件替換成水平防護層使用的“Z”型掛件，該掛件卡槽寬度為5cm，放入鋼管，鋼管長度與工字鋼長度一致，上鋪木枋、模板，層層進行硬質封閉，有效防止電梯井筒內高墜事故的發生。

3.3.2 電梯井立面防護體系

隨著結構不斷向上推進，電梯井道內會經常堆積大量從作業面墜落的建渣，需要及時進行清理，因此，電梯井立面防護應該本著易打開、便于人員進出的原則設置。

如圖4，項目采用若干20×20mm 的方管、合頁等材料制作成的翻板式電梯井立面防護門，該防護門總高度1.8m，滿足安全防護需要，由兩部分組成，通過兩個合頁連接，下部可以180°自由翻轉，高1.2m，便于人員進出，底部設有插銷，用來防止工人誤操作。

圖4 電梯井立面防護示意圖

3.4 預留洞口水平防護體系

項目預留洞口采用植筋的防護技術進行防護。在綁扎鋼筋時，整根鋼筋直接穿過洞口，鋼筋間距不超過15cm。綁扎完畢后，預留洞口四周采用“鋸齒”模板進行封閉，防止漏漿。待混凝土養護至一定強度后，拆除模板，預留洞口水平防護與結構形成一個整體，每隔一層樓采用模板進行密封，該技術方法施工工序簡單，成本較低，且能有效防止高處墜物事故發生。后期裝修施工安裝管道時，可根據管道的具體位置將預留洞口鋼筋網剪開，其他區域仍具有良好的安全防護作用。如圖5。

圖5 預留洞口植筋示意圖

3.5 塔機司機通道防護體系

由于項目結構異形變化較大，致使塔樓塔機距離結構臨邊最遠距離達到7.5m，鋼管不能滿足結構到塔機之間搭設人行通道的要求。項目采用壁厚為5mm 的方鋼為縱向主龍骨，12 號槽鋼為橫向次龍骨在地面制作定型化司機空中通道，寬度為90cm，兩側采用1.2m 高欄桿防護，底部設置24cm 高踢腳線。安裝時，塔機端應略高于樓層端，上翹角度控制在5°～10°。如圖6，該空中通道隨塔機高度升高可周轉使用。

圖6 塔機司機通道示意圖

3.6 施工升降機防護體系

由于項目使用附著式腳手架施工，單獨為施工升降機搭設支撐架不滿足安全使用要求。項目采用異形附墻、無接料平臺施工升降機，異形附墻根據現場尺寸在工廠內加工完成，

附墻標準節的位置根據轎廂的尺寸確定，使轎廂與結構之間留有≤10cm 的安全距離，材料運輸和人員上下可以安全進入樓層內。

施工升降機防護層門主要由電梯附屬設施、電梯門等組成。電梯附屬設施主要包括：兩端固定在結構柱上的兩根橫向方管，左右門之間有兩根立柱方管，上下兩端分別固定在樓層結構頂板和底板上，四根方管構成電梯防護門的主框架，其他部分采用高強沖壓網片封閉，共同構成外電梯防護門體系。如圖7。

圖7 工具式施工升降機防護門

3.7 水平懸挑防護體系

項目為超高層結構，在距地面高度1/2～2/3處設置一道水平懸挑防護體系，用以防止作業層物體墜落事故發生。如圖8 所示，預埋錨固環，懸挑工字鋼在水平方向上用鋼管扣件鎖死，上鋪竹跳板用鋼筋、鐵絲固定、壓緊；外立面每隔2m設置一根鋼管立柱，高度為1.2m，采用雙排橫桿。外立面為定型沖壓網片，與雙排橫桿綁扎牢固，每隔4m 設置一道斜撐與防護立柱固定，保持外立面穩定。內側砌筑灰磚封閉，其高度與竹跳板相持平。在結構轉角處反拉2 根?16 鋼絲繩，確保水平懸挑層的穩定。

圖8 水平懸挑防護體系

3.8 主要施工道路防護體系

沿塔樓結構周邊的主要道路設置安全通道進行防護。如圖9，安全通道凈寬度3.0m，兩側對稱設置10cm×10cm 的立柱，5m 設置1 根，立柱凈高4m。通道防護棚設置2 道硬質水平防護，間距≥50cm，下層水平防護距離地面凈距為3.0m，保證使用高度。立柱兩側設置高度為1.2m的防護欄桿，底部設置24cm 高踢腳線。

圖9 主要施工道路安全防護棚

4 總結

高度超高、面積超大、工序復雜、各工種交叉作業頻繁是目前超高層公共建筑最顯著的特點，也給現場安全管理工作的開展帶來較大的難度，再加上工期緊、施工單位多、人員管控難免有疏忽的地方，很容易發生高處墜落、物體打擊、觸電傷害、坍塌以及火災等事故，給施工企業和建筑行業帶來不良社會影響。

論文以在建項目為實例依托，重點講述在城市中心城區，且存在較為復雜的外部環境條件下，如何針對易發生安全事故的洞口、臨邊等危險部位選擇安全有效的防護形式。為國內超高層建筑，特別是在中心城區、周邊社會環境較為復雜的條件下安全防護的選型提供了依據和參考。