活動起重裝置在框架式幕墻花架梁安裝中的應用

秦智超/QIN Zhichao

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

伴隨城市建設的發(fā)展需要，單體或群體高層建筑越來越多，作為能夠提升建筑觀賞度的幕墻系統在高層建筑中的應用越來越廣泛。高層建筑中通常會設置屋面花架梁，其作用不但能有效提高建筑物的屋面抗震性能，而且在幕墻安裝后起到很好的裝飾效果，提升建筑的整體形象。框架式玻璃幕墻系統廣泛應用在高層幕墻系統之中，在屋面花架梁部位的玻璃吊裝工藝是幕墻施工的一個技術難題。為了保證該部位幕墻安全施工，同時能夠節(jié)約成本，提出了應用于花架梁部位框架式幕墻施工的活動起重裝置。

1 工程概況

西安某文創(chuàng)中心主樓項目總建筑面積97 972.22m2，其中地下室建筑面積19 755.50m2，包括2 幢寫字樓及周邊車庫，建筑平面為方形；地上為28 層，地下為3 層，建筑高度105.8m，為框架－剪力墻結構。本工程建筑外立面為框架式玻璃幕墻，幕墻施工總面積約3.16 萬m2，其中屋面以上幕墻施工面積為2 102.4m2，吊裝的玻璃最大板塊尺寸為1 500×3 150mm，面積4.725m2，重量約236.25kg。屋面構造設計為雙層花架梁，出屋面高度6.6m，為鋼筋混凝土結構，花架梁截面尺寸均為400×800mm，混凝土強度C30。主樓采用TC6513-6F 型塔機作為垂直運輸機械。

2 工藝原理

該活動起重裝置由卷揚機系統和鋼架抱箍系統兩大部分組成（圖1）：卷揚機系統放置于屋面用于收放鋼絲繩；鋼矩管焊接加工成鋼架系統，采用加長螺栓、抱箍形式固定于第二道花架梁上部，形成穩(wěn)定的受力體系；鋼架前端安裝定滑輪，利用定滑輪、鋼絲繩以及卷揚機、鋼架的配合實現幕墻玻璃的吊裝。該裝置實現了幕墻玻璃吊裝的獨立施工，解放出塔機用于其他工序的穿插施工；相比環(huán)形軌道梁吊裝，活動起重裝置的費用大大降低，既保證施工安全又可節(jié)約成本。

圖1 活動起重裝置示意圖

3 操作要點

3.1 安裝工藝流程圖

安裝工藝流程圖如圖2 所示。

圖2 安裝工藝流程圖

3.2 設計復核確認

根據案例工況，采用SAP2000 軟件對花架梁、鋼架的承載力及變形進行設計核算確認[1]，并出具書面確認單。

3.3 卷揚機系統的制作與安裝

卷揚機系統由機座、吊裝體系、配重塊和輔助設施組成（圖3）。

圖3 卷揚機系統圖

1）機座采用100mm×60mm×4mm 鋼矩管，由橫梁和縱梁交叉焊接而成。

2）吊裝系統采用JM-3 型建筑卷揚機[2]，為電控、單卷筒結構的卷揚機。卷揚機內配1 根?12.5mm 光面鋼絲繩（結構為6×19），鋼絲繩長度大于120m；1 個JLXK1-111 型行程開關；1個COBB1 型控制手柄；1 個BEX 型防爆密封盒；1 根4×4m2電纜。

3）機座尾部安裝配重，共25 塊，每塊配重25kg，共625kg，增強起重裝置穩(wěn)定性。

4）吊裝體系與機座固定方式：卷揚機和機座均留設螺栓孔，通過M20 螺栓將其連接固定。

5）采用50mm×50mm×4mm 角鋼及?14mm鋼筋焊接成防護罩，用于卷揚機設備保護；在卷揚機卷筒兩側焊接方鋼管，在吊裝體系上方加蓋模板起到防雨效果。

3.4 鋼架抱箍系統的制作與安裝

鋼架抱箍系統的制作與安裝如圖4 所示。

圖4 鋼架抱箍系統圖

1）根據屋面花架梁截面尺寸及起吊鋼架設計，鋼架采用100mm×60mm×4mm 的方鋼管焊接而成，材質為Q235，焊縫高度4mm。

2）在鋼架的前端焊接?150mm 的定向滑輪，確保滑輪焊接可靠、位置正確。

3）搭設門式腳手架作為鋼架抱箍安裝操作架，在安裝過程中，第一組人員在操作層吊運起吊鋼架，第二組人員在下部將起吊鋼架綁牢固，輔助操作層起吊人員，待吊起后遠離操作位置下方，第三組人員在吊籃里用保險繩將起吊鋼架綁牢在花架梁上，隨著起吊鋼架的提升，操作層作業(yè)人員將不斷向上收緊保險繩，直至起吊鋼架運至操作層。

4）在操作層，2 組人員協助將起吊鋼架安裝在花架梁上，安裝期間一組人員在吊籃里將保險繩不斷收緊直至鋼架放置到設計位置，鋼架底部使用M12 螺栓與花架梁結構拉結穩(wěn)固，起吊鋼架安裝完成。

3.5 卷揚機系統與鋼架抱箍系統聯動

采用手動液壓搬運車將卷揚機系統移動至指定位置，與鋼架抱箍系統上的定向輪對正。將起吊裝置使用的鋼絲繩穿過導向輪，在鋼絲繩末端安裝起吊扣。

組裝完成后調試設備，進行空載、承載、超載運行試驗，使得各機構能正常工作，待相關部門驗收合格后方可投入使用。

3.6 活動起重裝置起吊位置的移動

操作人員啟動卷揚機將鋼絲繩收回，隨即斷電。

采用手動液壓搬運車將卷揚機系統移動到下一步施工位置。

拆除鋼架底部M12 螺栓，將鋼架移動到與卷揚機系統相對應位置，重新安裝螺栓。

操作人員啟動卷揚機將鋼絲繩穿過鋼架前端導向輪，送電后活動起重裝置即可運行。

4 安全管控要點

1）所有鋼矩管交接處均應滿焊，并涂刷防銹漆；鋼構件的連接螺栓應無松動。在使用過程中經常檢查焊縫是否開裂，螺栓是否松動，發(fā)現問題及時整修。

2）機座后端設置?16mm 鋼絲繩與屋面排氣道等結構做拉接，防止活動起重裝置作業(yè)時整體向前滑移。

3）在卷揚機專用電箱中增加遙控開關，遙控器掌握在吊裝設備人員手中，當發(fā)生信號中斷、操作活動小吊車人員突然離開等意外時，立即啟動斷電指令，交流接觸器啟動緊急斷電動作，保證吊裝作業(yè)的安全。此遙控設備可在300m 范圍內遙控控制電箱電路的閉合、斷開，起到雙重保險的作用。

4）卷揚機電器控制箱及施工用電應符合要求，鋼絲繩無磨損，電磁制動器靈敏，機械設備運行正常。

5）門式腳手架上滿鋪活動架腳手板，底部設置掃地桿，每三跨設置斜撐，中間每三跨使用鋼管進行一道抱梁連接，上部操作層四周設置1.2m防護欄桿，操作架待相關部門驗收合格后方可進行下一步操作。

6）嚴格執(zhí)行安全技術法規(guī)，機操工、指揮員必須經過正規(guī)的培訓且持證上崗；做好安裝及拆除安全技術交底。

5 效益分析

根據案例工程實際情況，分別采用塔機吊裝、汽車起重機吊裝、活動起重裝置吊裝，分析結果如下。

1）采用TC6513-6F 型塔機吊裝幕墻玻璃 采用塔機單獨進行幕墻玻璃吊裝，吊裝速度相對快，但是由于屋面幕墻玻璃安裝持續(xù)時間長，現場塔機受主體結構和其他專業(yè)施工影響，無法單獨提供幕墻專項使用，將嚴重影響工程整體進度，造成整體費用增加，所以整體幕墻施工不推薦使用塔機吊裝。

2）采用環(huán)形軌道吊裝幕墻玻璃 該工藝的材料費和安裝費用大大高于活動起重裝置整體費用，且因每個項目的立柱高度、分格、軌道轉角半徑不盡相同，二次利用率僅約25%[3]，環(huán)形軌道更適用于單元式玻璃幕墻安裝。

3）采用活動起重裝置吊裝幕墻玻璃 該工藝整體費用相比其他工藝為最低，且活動起重裝置可重復使用，經濟實用。同時活動起重裝置構造簡單，可工廠化加工，操作方便；結構設計合理，安全性高，可周轉使用，該裝置也能夠實現幕墻玻璃從首層到花架梁頂的一次性安裝，更加便捷。

6 結語

活動起重裝置應用于花架梁位置的幕墻玻璃吊裝，具有構造簡單、操作方便、結構設計合理、安全性高的優(yōu)點，適用于樓體規(guī)則與不規(guī)則面玻璃的安裝。同時能夠解放塔機用于其他工序施工，實現多工序穿插施工，加快整體施工工期。通過不斷改進優(yōu)化已越來越多的應用到幕墻施工中，取得了良好的經濟效益和技術效益，達到了綠色施工和高效建造的目的，具有很好的推廣價值。