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【摘 要】本文介绍90米粗苯乙烯双塔超高落地式脚手架的搭设、拆除和预应力钢丝绳分段环形加固技术,为今后同类型建筑积累了经验。
【关键词】乙烯双塔超高落地式脚手架搭设钢丝绳环形加固拆除
1.工程概况
90m高粗苯乙烯双塔项目位于江苏省泰兴市过船镇闸北路9号,T—404和T—403双塔设备是全封闭金属圆柱形筒体结构,平面几何形状为圆。T—403最小直径D=4440mm;T—404最小直径D=5848mm,沿塔高度方向每隔5m左右设有一钢平台,钢梯平台在不同高度错开布置,并在钢平台之间设有钢爬梯。双塔外围仪器仪表、电气、消防、火灾报警安装及防腐保温(设备保温层厚度80mm)、钢结构防火层等施工,均利用超高落地式脚手架体来实施。T—403和T—404设备的脚手架搭设总高度分别为86.4m和90m,均属超高脚手架,脚手架搭设高度已超过规定的上限,故请专家对施工专项方案组织了论证。
本项目周边均是市政道路(西侧靠近闸北路),粗苯乙烯塔紧靠厂区消防通道,交通运输便利,搭设脚手架的场地能满足施工要求。
其中附塔管线位置如图1所示。
2.工程难点和创新点
2.1 乙烯双塔位于泰兴市沿江边,常遇到大风、台风的侵蚀,风荷载对外脚手架搭设和使用影响较大。
2.2 两个筒塔外围有设备管道和检修平台,外脚手架需绕开搭设。
2.3 按照乙烯双塔工艺要求,筒塔外壁面不得焊接脚手连墙杆、卸载杆件和挑台,外架体只能一次性搭设到顶。对脚手基础和整体稳定性要求较高,同时架体材料垂直运输难度也较大。
2.4 本工程创新点是利用外架连墙杆撑住筒塔,在架体立杆上分段设置环形预应力钢丝绳进行预压,使双塔和外架连成一个整体。
3.主要施工技术
粗苯乙烯双塔超高落地式脚手架采用概率极限状态设计法设计,并考虑使用过程中可能出现的荷载取其最不利组合进行计算,可变荷载标准值:保温阶段按装饰施工2.00kN/m2,两层同时施工。每个连墙件的履盖面积内,脚手架外侧的最大迎风面积:T—403为2.3m2,T—404为2.5m2。根据结构强度、稳定验算结果。脚手架架体分别自下而上采用三立杆、双立杆、单立杆搭设。
3.1 脚手架架体设计为六边形,脚手架底部立杆均塔基座周围布置,其中T—403搭设脚手架六边形边长为5054.12mm,钢管外立杆平均最大水平间距1264mm,架体总高度为86.4m;T—404脚手架边长为5530mm,钢管外立杆平均最大水平间距1383mm,架体总高度为90m。架体立杆横距均采用1.20m(立杆中——中为1.25m),内立杆距塔边缘距离详见脚手架计算书,架体步距统一采用1.80m。每层架体纵向水平大横杆均采用4根,间距400mm,平行均匀排列。脚手架分三段:下段28.2m,3立杆双排;中段28.2m至61.2m,双立杆双排;上段61.2m以上,单立杆双排。如图2。
3.2 连墙件设置
架体与塔的连接是利用脚手架水平小横杆逐步沿长度方形对称紧顶在塔外缘,应尽量使小横杆(连墙杆)与加强圈、保温支撑圈等相连。在双塔保温层施工时,在施工的范围内,在拆移钢管小横杆之前应先用钢管对架体做好临时拉接支撑。
为了增加两塔脚手架的整体稳定性,在每个步距内根据立杆纵向间距在两塔脚手架体间增加小横杆连接,并在两塔脚手架体之间用横向“之”字形斜撑加固,在两塔脚手架底部六边形每个角及各边中心各布置一组抛撑。详见图3所示。
连墙件应改为刚性连接,二步三跨一个连墙点;每5步架内立杆设置一道内六角环形预应力钢丝绳(直径16),形成脚手架与双塔钢筒体之间有一定的压力。
为减少水平风荷载对架体产生不利影响,采用大目安全网张设。
脚手架架体与塔平台(如钢梯平台)允许连接的,在搭设时随时用电焊连接。
3.3 脚手架基础
架体立杆底部基础具体做法为二次整平素土夯实,压实系数不小于0.94;200mm厚砖渣铺垫;150mm厚二八灰土层;250mm厚C25混凝土面层;10mm厚钢板满铺,如图4所示。
3.4 安全通道
由于脚手架架体搭设紧挨北侧消防通道(厂区主干道),为了保证过往人员及车辆安全,需横跨消防主干道,采用钢管扣件搭设安全通道,并在架体高空坠落半径外设置警戒区。
3.5 垂直运输
材料的垂直运输,主要采用汽车吊,60m以上采用塔顶吊柱设置滑轮,利用卷扬机上下运输材料。
人员上下通过附塔刚爬梯,尽量使脚手板位于钢平台处,或在钢平台与作业层小横杆之间搭设安全通道。
4.施工顺序及材料要求
4.1本双排超高脚手架是粗苯乙烯双塔T—403、T—404外壁保温层施工脚手架,总体施工流程自上而下,在局部施工段则是自下而上。
保温层施工阶段:自上而下按顺序先满铺五层脚手板(实际操作用四层),并临时用大目安全网封闭此五层架体,保温层操作人员同时在上下二个层面上操作,部局施工从下而上;四层保温层完成后,即拆卸该五层脚手板、安全网和架体;按上述程序再满铺以下五层脚手板,并用安全网封闭五层架体,保温层操作人员同时在上下二个层面上操作,部局施工从下而上;四层保温层完成后,即拆卸该五层脚手板、安全网和架体;……如此逐次而下,直到保温作业结束,架体全部拆卸。
在保温层施工阶段,实际操作层只同时使用上下二层,在层面上的施工机械为各类小工具,同时堆放保温材料及配件等。
4.2钢管:质量符合现行国标规定,严禁不同尺寸型号的钢管混用。截面尺寸:外径d=48mm,壁厚3.5mm。钢管上严禁打孔。因考虑钢管质量的不均匀性,在结构验算时按壁厚3.2mm计算。钢管在使用前进行抽样测试。
扣件:应用可锻铸铁制作的扣件,材质符合国家标准的规定。直角扣件、旋转扣件抗滑设计值按6.40kN。出现有裂缝、变形、滑丝的螺栓必须调换。
垫块:用于承受架体立杆传递荷载;本工程落地架立杆均支承在厚度达250mm以上的混凝土基础面上,脚手架立杆下满铺10mm钢板作垫块。
脚手板:采用冲压钢脚手板。
连墙杆:采用刚性连墙杆,架体与塔的连接是利用脚手架水平小横杆对称顶紧在塔外缘。
根据双塔施工情况铺设脚手板、大目安全网;每层设安全护栏和踢脚杆,最高1.50m,最低0.30m,中间均布一根。
5.安全保证措施
5.1 脚手架的拆除应遵守由上而下,先搭后拆的原则,不准按立面拆除或在上下两步同时进行拆除。做到一步一清、一杆一清。拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣件。拆除纵向水平杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣件。所有连墙杆等必须随脚手架拆除同步下降。分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固。
5.2 严格按照专项施工方案和技术交底要求组织施工;重点提高施工作业人员安全防护意识和自我保护意识;安全网只是起临时防护之用,为减少水平风荷载对架体产生不利影响,经研究决定采用大目安全网,施工作业结束,安全网立即拆卸;为保证施工人员进出施工现场时安全,防止高空坠物伤人,在北侧主干道设置安全通道。安全通道采用钢管搭设,上面满铺竹笆。在架体周围作业面半径内设置警戒区,专人监护,安全员旁站。如图5所示。
5.3 制定应急救援预案进行预案演练。
5.4 超高落地式脚手架的钢管和扣件必须进行复试,合格后方可使用;搭设过程中,应及时组织验收;扣件的拧紧力矩必须按规定进行抽查;作业层严禁超载,严禁集中堆载;特别提出,从严控制立杆的垂直度;作业层满铺冲压钢脚手板,其它不铺脚手板,采取每5个步高张设水平安全网;为保证工程顺利进行,在施工过程中,技术负责人、安全负责人实行全过程旁监,组织公司技术、质量、安全负责人参加验收。
6.结束语
90米粗苯乙烯双塔外电气、消防、防腐保温、钢结构防火层等经过半年的施工结束,外脚手架全部拆除,整个工程经历了4次大风和3次台风的考验,外脚手架体未与乙烯双塔电焊固定连接,连墙件采用刚性连接,二步三跨一个连墙点;分段设置内六角环形预应力钢丝绳(直径16),形成脚手架与钢筒体之间有一定的压力,双塔超高落地式脚手架的搭设、使用、拆除未出现任何安全事故,为今后施工同类型工程积累了经验。如图6所示。
论文作者:曹阳 吴艳,陈钧颐 赵春潮
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第18期
论文发表时间:2016/11/16
标签:脚手架论文; 立杆论文; 扣件论文; 手板论文; 安全网论文; 钢管论文; 横杆论文; 《低碳地产》2016年9月第18期论文;