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摘要：外挂塔式起重机是建筑施工过程中应用较普遍的机械设备之一，而外挂塔式起重机支撑臂是外挂塔式起重机主要组成部分，在外挂塔式起重机支撑臂安装、拆除阶段具有多种风险因素。据此，本文以某工程为例，介绍了外挂塔式起重机支撑臂安装拆除难点，分析了外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全防护工艺应用现状。并对新型外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全防护工艺进行了简单探究。
关键词：外挂塔式起重机；支撑臂；安装拆除；安全防护
前言
在高层建筑、超高层建筑施工过程中，外挂塔式起重机是主要的垂直、水平材料运输工具，具有结构高度高、施工工期短、起重稳定、租赁成本低等优良特点，在近几年建筑施工转中得到了广泛的应用。但是由于外挂塔式起重机支撑系统仅可依靠一面承重墙，整体支撑系统水平、竖向荷载及风荷载较大，支撑臂安装空间不足，具有较高的施工风险。据此，对外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸安全防护工艺进行适当分析非常必要。
一、外挂塔式起重机支撑臂结构概述
某建筑工程结构总高度为280m，为剪力墙核心筒+外框劲性钢结构塔楼形式。在该建筑工程施工阶段需要在剪力墙核心筒外侧设置一750t?m外挂塔式起重机，采用外挂内爬的方式，悬挂于核心筒剪力墙一侧，依靠支撑系统、埋件固定。该建筑施工用外挂塔式起重机支撑臂主要包括撑杆、拉杆、连接耳板、埋件、托架等几个模块，在外挂塔式起重机正常运行是主要依靠两套托架支撑；而在外挂塔式起重机爬升期间，需要两套托架上方安装第三套托架，保证整体系统稳定运行[1]。
二、外挂塔式起重机支撑臂安装拆除难度
在外挂塔式起重机爬升阶段，需要同时进行两道附墙支撑体系的安装。因此，在外挂塔式起重机支撑臂安装过程中，施工技术人员需要在外挂塔式起重机爬升完成后第一时间进行下道支撑臂拆除作业。同时将拆除后的附墙支撑体系安装在下次爬升楼层预埋件位置。由于在整体外挂塔式起重机运行过程中附墙支撑体系需要进行多次周转使用，且在外挂塔式起重机支撑臂安装、拆除阶段多个模块需要施工技术人员进行悬空操作。如水平框架及斜拉杆、定位销间安装与找平、水平框架与斜撑杆间找平焊接、焊接结束后相关模块无损检测、外挂塔式起重机爬升结束后结构外墙找平作业等。此时，若外挂塔式起重机支撑臂安装平台内没有完善的安全防护装置，就会对施工技术人员造成较大的安全威胁。再加上随着超高层建筑建设高度的不断增加，外挂塔式起重机支撑臂与地面间高度差也逐步增加。进而导致整体外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸阶段安全风险因素进一步增加。
三、外挂塔式起重机支撑臂安装拆除阶段安全防护措施
1.常见外挂塔式起重机支撑臂安装拆除防护方式应用现状
在外挂塔式起重机爬升支撑臂安全拆除阶段常用的安全防护措施主要为满堂红脚手架形式、普通钢管与三角支撑结合形式几种。其中满堂红脚手架形式主要是通过脚手架，将施工荷载传递至下方结构。这种情况下，在满堂红脚手架搭设、拆除阶段，可以降低施工荷载过大对施工技术人员造成的风险威胁。但是满堂红脚手架形式安全防护措施搭设周期较长、拆除周期较长，且施工费用较高。再加上脚手架的频繁搭设、拆除，施工风险性也逐步提升；普通钢管与三角支撑相结合安全防护形式主要是在核心筒施工阶段，选择剪力墙外侧适当位置，进行角钢布置[2]。同时配合三角形支撑，与角钢组成完整的受力体系。随后施工技术人员需要利用普通钢管，在剪力墙外围设置防护栏杆，以促使脚手架支撑荷载传递到核心筒剪力墙上。普通钢管与三角支撑相结合的安全防护形式具有搭设简便、造价低的特点。但是施工技术人员仍然需要悬空作业，工作风险性较多。且普通钢管与三角支撑结合形式循环使用周转效率较低。
2.新型外挂塔式起重机支撑臂安装防护技术应用探究
通过对普通钢管与三角支撑结合防护、满堂红脚手架支撑防护方式进行对比分析，可得出上述安全防护方法在应用阶段均具有一定安全防护漏洞。如施工技术人员在上下支撑臂、牛腿焊接施工阶段极易发生高空坠落事故。针对现有安全防护技术存在的风险漏洞，为保证外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸作业稳定、安全进行，施工技术人员可以借鉴现有安全防护技术优势，针对现有外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸防护问题，进行新型外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸安全防护技术的设计规划。即在外挂塔式起重机支撑臂上部进行防护栏杆焊接，并在外挂塔式起重机支撑臂端部进行吊框安装。同时与塔式起重机生产厂家联系，对外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸阶段实际结构受力情况进行验算，确定外挂塔式起重机支撑臂上防护栏杆焊接、端部吊框安装不会产生受力荷载超标情况。
其次，施工技术人员可以在外挂塔式起重机支撑臂水平支撑、斜向支撑的基础上，依托钢材质平台，将钢材质平台与外挂塔式起重机支撑臂有效连接。一般来说，外挂塔式起重机支撑臂需采用L80.0*80.0*8方钢+L75.0*75.0*8角钢相结合的形式。并在上部铺设4.0mm带有花纹的钢板。同时考虑到外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸人员上下流动作业需求，可利用25.0mm*25.0mm*5.0mm方管，进行外挂塔式起重机支撑臂护栏的合理设置（如图1）。
图1 某超高层建筑外挂塔式起重机支撑臂护栏结构
最后，施工技术人员可在外挂塔式起重机支撑臂及局部结构焊接安装阶段，利用L75.0*7角钢，在外挂塔式起重机支撑臂端头进行吊框主框安装。同时利用L50*7角钢进行平台底框次梁及底框封边处理[3]。而在外挂塔式起重机支撑臂与结构竖向框架安装阶段，则可以采用L75*7角钢，配合3.0mm厚带花纹钢板，进行钢平台封闭底板作业。同时为避免牛角焊施工阶段出现人员高空跌落事故，施工技术人员可在外挂塔式起重机支撑臂与结构焊接平台周边增设25.0cm高挡脚板。并利用焊接的方式，将整体吊框连接成一个整体。在外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸安装平台安装完毕后，该超高层建筑安全管理部门可协同技术人员，对外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸安全防护平台进行质量验收。在超高层建筑安全管理部门确定该外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸安全防护平台运行稳定后，方可允许其正常使用。由于该外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全防护施工平台为固定式平台，在运行阶段可不考虑风等因素对平台造成的不稳定风险因素，整体运行安全稳定性较高，且造价较低。
此外，在上述外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全防护体系运行过程中，施工技术人员应严格依据外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸规范进行加工作业，保证整体外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸过程与相关钢结构验收规范要求相符。并控制每一外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全防护作业平台上施工人员总重量在400.0kg以下（2人左右），避免过负载运行或者平台堆物情况。若必须在外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全防护平台上进行材料堆积，则必须经专业技术人员验算审核确定后，方可执行。同时在专业人员指挥下，利用四点吊装配合手拉葫芦作业方式，严格要求施工人员依据高挂低用的原则使用双肩型安全带，保证整体外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸施工阶段施工技术人员安全。在这个基础上，施工技术人员应避免在外挂塔式起重机支撑臂上施工脱钩。并利用双面焊接的方式，配合岩棉防火布的应用，保证外挂塔式起重机支撑臂平台、结构缝隙间封闭完全。若在外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸施工阶段出现五级以上的大风情况，施工技术人员可主动拒绝高空焊接作业。
3.新型外挂塔式起重机支撑臂安装拆卸安全防护平台应用效果
针对某超高层建筑外挂塔式起重机支撑臂安装拆除阶段存在的安全问题，该超高层建筑施工技术人员在外挂塔式起重机支撑臂挂架与墙体间硬质全封闭吊框防护系统。同时配合外挂塔式起重机支撑臂栏杆的设置，形成了集吊框防护系统、钢质外挂塔式起重机支撑臂焊接防护平台、外爬防护栏杆为一体的立体全封闭的安全防护系统[4]。在某超高层外挂塔式起重机支撑臂安装拆除中得到了成功应用，有效降低了外挂塔式起重机支撑臂安装拆除阶段施工技术人员施工安全风险，保障了作业人员的身心安全，具有良好的防护效果。同时在新型外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全防护体系运行过程中，可以通过钢丝绳下端紧绳器的应用。将外爬塔式起重机支撑臂固定连接，设计较规范合理，且结构较简单，可有效提升塔身稳定性，避免外挂塔式起重机支撑臂安装拆除阶段由于塔身过高、或者负重过大、大风导致的安全事故，为外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全进行提供保障。
四、总结
综上所述，由于外挂内爬形式在超高层建筑施工阶段应用风险较大，因此，外挂塔式起重机安装人员可以从支撑臂安装拆除模块入手，结合具体施工情况，预先分析外挂塔式起重机支撑臂安装拆除难点，预先制定外挂塔式起重机支撑臂安装拆除安全防护方案。从根本上降低外挂塔式起重机支撑臂安装拆除阶段安全风险，保证外挂塔式起重机安全稳定运行。
参考文献：
[1]石立国. 超高层外挂塔式起重机支撑体系优化与安装施工技术[J]. 建筑技术，2018，49（10）：56-59.
[2]王俊国，孟小建，李建华，等. 在裙楼屋面解体塔式起重机的施工案例解析[J]. 建筑施工，2018，40（1）：67-69.
[3]王淇，于建伟，邹东阳，等. 外挂内爬式塔式起重机支撑系统的安装与拆除[J]. 施工技术，2015，44（5）：7-9.
[4]刘小华，张郁，王明玉. 超高层建筑爬升式塔式起重机拆卸及屋面起重机基础加固技术[J]. 建筑技术，2017，48（7）：717-720.
论文作者:周六水
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/26
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