5301工程超高层悬挑环状平台施工工艺研究

陈 肯，邱相焘，付清胜，王 斌

（西北核工业研究院，陕西 西安 710024）

1 工程概况

1.1 设计概况

5301测试塔工程位于新疆鄯善境内，场地为山间谷地，山体受断裂构造及长期风化剥蚀，形成山间宽谷，沟谷分布剥蚀残丘。工程由两座独立的筒体组成，筒中筒结构。层高32.4m、64.8m、86.4m、118.8m、140.4m处设外挑3m悬挑环状平台。建筑面积2.1万m2，地上28层，建筑高度150m。平台设8根300mm×700mm悬挑梁，平台边缘设300mm×700mm环向梁，平台板厚度为120mm。

1.2 悬挑环状平台模板体系

悬挑平台模板支架采用挂架体系。挂架为专业制作，现场拼装。由预埋系统、支撑系统及模板系统组成。预埋系统有两个方案，一用爬锥预埋：由D20埋板、D20高强螺杆、M36/D20爬锥组成；二用挂靴：由100mm×100mm钢板与两根M24高强螺杆组成。支撑系统由挂架及挂靴组成，挂架采用[14、[8号槽钢加工而成；模板系统由梁板底模、方木次楞、环向主楞及可调顶托组成。

2 悬挑环状平台施工工艺

2.1 挂架技术参数

挂架长4.03m，高2m，顶部距离梁板底1m，底部、中部设操作平台，为便于拆模，挂架中部的操作平台距挂架顶部0.7m，顶部设1.8m高护栏，环向间距2m，悬挑梁两侧设托架支承悬挑梁。梁板底模采用15厚胶合板，板底模环向次楞采用100mm×100mm方木，间距300mm，主楞采用[10号槽钢，间距同挂架布置，主楞支承在托架顶托上。梁底模次楞采用100mm×100mm方木，主楞采用[10号槽钢，槽钢支承在托架顶托上方。顶托采用φ48扣件式钢管支架顶托，顶托外露长度不大于300mm。自安装第一榀挂架开始，每间隔2榀，在挂架底部对应的墙身上预留50孔洞，通过设置对拉杆调整挂架垂直度。

2.2 施工工艺

2.2.1 测量放样（1）轴线控制。

建筑物为高耸结构，墙体施工至-0.1m结构板时，分别在2轴和B轴两端设控制点（控制点于轴线重合，不偏移）。施工每层楼板时，预留测量孔，孔径150。测量轴线时，由两台铅垂仪投测轴线控制点。每施工5层结构时，由建筑物外的控制点校核纠正投测的控制点[1]。

（2）标高控制。

建筑物高程控制除基础采用水准仪直接控制高程外，其余楼层采用钢尺结合水准仪控制，每施工5层结构时，利用两台水准仪配合钢尺引测水准点，保证楼板高程的准确性，并采用全站仪校核楼层高程。

2.2.2 预埋件埋设

（1）爬锥预埋系统。

模板安装前，预埋件在设计板顶下1.0m处预埋预埋件。由D20埋件板、D20高强螺栓及D36/D20爬锥组成。埋件安装前将埋板、螺栓及爬锥连接成为整体，爬锥表面涂抹均匀脱模剂。在托架位置钻孔并用M36安装螺栓将预埋系统固定在模板上（图1）。

图1 预埋件结构

（2）螺杆预埋。

墙身模板安装前，根据挂架设置位置在墙身外模上开孔，直径26，间距200mm，将8.8级螺杆与后锚板焊接成型后埋入墙身内，8.8级高强螺杆外露长度80mm。螺杆用扎丝固定在墙身钢筋上。

2.2.3 墙身模板拆除

墙身混凝土浇筑完成24h后开始拆除模板。模板拆除前先将M36安装螺栓拆除，调整模板斜撑螺栓，减少斜撑长度将模板后仰，拔出齿轮插销，转动齿轮将模板后移。模板后移到位后插入齿轮插销。拆除时先将模板后移，拔出防脱插销，吊运至地面存放拆解[2]。

2.2.4 挂架的安装步骤

墙身模板拆除过程中同步进行挂架安装。

安装挂架时，先将自制角钢挂篮安装在墙身上，并将两根安全绳分别安装在已经搭设完成的内支架水平杆上（两根安全绳不得安装在同一根水平杆上），由墙身顶部进入挂篮安装挂架。

（1）挂靴安装。

将挂靴螺栓孔对准爬锥中心（或预留洞中心），将8.8级M36高强螺栓拧入爬锥，将挂靴调整竖直后拧紧螺栓。

将挂靴吊放至安装位置，挂靴螺栓孔对准螺栓后及时用螺母固定挂靴，每根螺栓上安装两个螺母。

（2）挂架安装。

挂靴安装完成后，塔吊将挂架提升至安装层，人工辅助将挂架的连接杆挂入挂靴凹槽内，并及时插入防脱插销，完成挂架安装。

相邻两榀挂架安装完成后及时由内向外安装挂架中部作业平台步行板，再铺托架底部通道，并安装墙身侧模及梁侧通道。步行板采用30mm厚木板，搭接符合规范要求。

2.2.5 模板安装

（1）墙身模板安装。

作业平台步行板安装完成后安装墙身模板，用15厚胶合板，间隔200mm设40mm×60mm方木加劲，方木外侧设双拼φ48钢管加固模板。

（2）梁板模板安装。

墙身模板安装完成后安装梁板模板，用15mm厚胶合板，次楞采用100mm×100mm方木及[10号槽钢。底模安装前根据梁板标高及模板、主次楞的高度调整挂架上顶托高度，顶托调整到位后安装环向主楞及次楞，最后安装梁板底模。梁板底模由墙身一侧向外侧铺设，铺设一跨推进一跨。底模及内侧模安装完成后安装梁钢筋，再安装外侧模，侧模采用M14对拉螺杆配双拼钢管加固。

2.2.6 钢筋安装

悬挑梁和环向梁安装完成底模及内侧模板后安装梁钢筋，钢筋安装前，须把梁外侧的步行板及外侧防护栏杆搭设完成。

2.2.7 混凝土浇筑

墙身混凝土浇筑至梁底下100cm，强度达到20MPa后安装挂架。悬挑平台混凝土与楼板混凝土一次浇筑完成。采用插入式振捣器振捣密实。混凝土浇筑顺序由悬挑平台外侧向中心浇筑，悬挑平台混凝土浇筑时不得由墙身向外浇筑。

2.2.8 挂架拆除

悬挑平台梁板混凝土强度达到设计强度的100%，并完成平台混凝土护栏时方能拆除模板。模板及挂架拆除应由室外电梯的一侧向另一侧拆除，逐跨拆除模板及挂架，最后拆除室外电梯井内的两榀挂架。模板拆除顺序为：调整底托→主次楞→模板→步行板→挂架→预埋系统。浇筑梁板混凝土时，在挂架的正上方设置两个预留孔，直径100cm，用于吊放挂架。模板拆除前作业人员将顶托下调后逐跨拆除主次楞，再逐跨拆除梁板底模。并将主次楞及模板上传至楼板上，吊运至地面分类存放，模板拆除完毕后先将挂架和吊钩连接牢固，拆除防脱插销，再拆除步行板。步行板拆除由墙身一侧向外侧拆除，边拆除边上传步行板到楼板上，最后拆除梁侧步行板。步行板拆除完毕后，将挂架脱离挂靴再缓慢下放吊葫芦，将挂架吊放至地面或下层悬挑平台上，人工配合将挂架旋转90°倚靠在栏板上，吊至存放场存放。最后两榀挂架位于室外电梯井内，拆除所有步行板后，将挂架吊出，开始上一层墙身施工。

2.3 检查情况

悬挑式翻模进场后检查构件原材料合格证及检查报告。模板安装前检查模板面是否修整、涂刷脱模剂，预埋件是否安装，预埋件间距是否小于等于设计值。检查挂架是否完全落入支座内，防脱插销是否完全插入支座内。步行板是否安装就位。检查混凝土强度是否达到设计强度。塔吊吊钩防脱装置是否完好，防脱插销是否拔出，风速是否大于六级[3]。

2.4 防护措施及注意事项

作业平台防护栏高度不小于1.2m，平台底部设0.18m高挡脚板，挡脚板与栏杆立柱绑扎牢固。脚手板以上0.6m和1.2m处设防护栏。每两榀挂架之间单独设置防坠网，顶部作业平台栏杆至挂架底部全部设防坠网。步行板必须全宽度搭设。作业人员安装挂架时必须设置两根安全绳，做到高挂低用，严禁低挂高用，必须在挂篮内作业。严禁在未插入或拔出防脱插销的挂架上休息、作业。

3 环状平台施工安全保证措施

3.1 组织保障措施

建立安全应急预案：对参与模板、挂架搭设作业人员进行体检，筛除不适合高空作业的人员。

3.2 安全保障体系

安全难点集中在：高处临边防坠落；塔吊使用中的违章操作，施工人员的防范意识不足；支架的安全防护措施及操作前检查、整改；各种电动工具的不安全使用，对临电设施的检查、维护、检修。

3.3 技术措施

配置风力监控设备，当风力大于6级时，停止高空作业及塔吊吊装作业。落实执业上岗制度，特种作业人员必须持证上岗。加强技术培训工作，针对性的开展施工工艺培训，通过动态培训，保证参与管理及作业的人员全部经过培训上岗。加强过程控制及验收工作，及时发现消除安全隐患。加强过程巡视及旁站，消除违规作业。严格控制拆模混凝土强度，混凝土浇筑时，在满足规范要求制作标样试件的同时，多制作3组试件，悬挑平台梁板多制作6组同条件养护试件，混凝土强度达到100%时才能拆除支架模板。

3.4 季节性施工措施

施工地点3—8月为大风季节，风力较大，必须重视大风天气施工安全工作。6—9月为高温季，中午12时至16时严禁进行高空作业。做好后勤降温防暑工作，配置一定数量的绿豆及防暑药品。作业面通过喷洒冷水降低作业面及构配件表面温度，防止作业人员烫伤。

3.5 监测监控措施

施工过程中对挂架变形情况进行监测，监测内容及标准如下：挂架模板安装就位，完成钢筋安装、混凝土浇筑两个阶段对挂架顶面高程进行监控，挂架端部挠度不大于2、竖向变形量不大于2。挂架每间隔十榀设一个监测点，共设5个。挂架端部挠度监测用水准仪，水准测量后视点设置在平台层楼梯休息平台处。挂架竖向变形量采用吊线锤测量，对比上下两次测量结果计算挂架竖向变形量及变形值。当挠度、竖向变形值超过检测标准时，立即停止施工，分析变形超限原因并加固后再继续施工。

4 应急处置预案

4.1 响应程序

施工现场或驻地发生无法预料的需要紧急抢救处理的事件时，应及时逐级上报。紧急情况发生后，现场做好警戒和疏散工作，保护现场，及时抢救伤员和财产，由在现场的项目部最高级别负责人指挥，3min内电话通报到值班人员，主要说明紧急情况性质、地点、发生时间、有无伤亡、是否需要派救护车、消防车或警力支援到现场实施抢救，如需可直接拨打120、110等求救电话。值班人员在接到紧急情况报告后必须2min内将情况报告到紧急情况领导小组。组织讨论后在最短的时间内发出如何进行现场处置的指令。分派人员及车辆等到现场进行抢救、警戒、疏散和保护现场等。由质安部在30min内以小组名义向上一级有关部门报告。全体工作人员应特事特办、急事急办，主动积极地投身到紧急情况的处理中。各种设备、车辆、器材、物资等应统一调遣，各类人员必须坚决无条件服从组长的命令和安排，不得拖延、推诿、阻碍紧急情况的处理。

4.2 保护事故现场

立即对事故现场进行警戒与封锁。应尽量保持原状，并通过录像、照相、测绘等保留现场原始状态。严格保护现场的物证，非现场勘察人员不得提取或移动。迅速由事故单位及有关部门组建成事故处理机构，必要时可组建信息、警戒、急救排险、后勤等若干小组，各尽其职，做好事故现场有关工作。

4.3 应急响应

一旦发生突发事故，应立即启动先期处置应急预案，迅速采取有效措施，尽力控制事态发展，以减少人员伤亡和财产损失，及时上报并同时抢救伤员及疏散人员，避免事故蔓延。各分部出现紧急情况，应立即向项目部值班领导及项目经理报告，项目部向业主、监理、质检站及集团上级主管部门汇报。

5 结语

5301测试塔工程目前正在主体施工中，分别施工至主体5层和8层，一座一层环状平台已施工完成，效果非常理想。对其施工过程和施工工艺进行总结梳理，补漏查缺，完善工艺，消除隐患，吸取经验教训，便于更好地指导下一步工作。