南京地铁大厦全钢结构工程安全技术措施

    南京地铁大厦(地铁指挥控制中心)是一座高层全钢结构建筑,工程总建筑面积约40 220m2。其中地上部分塔楼28层(含设备层和顶层停机坪),高度为105.6m,群楼7层,建筑面积约为29 420m2;地下3层建筑面积约10 800m2。

    工程主体结构为钢框架——剪力支撑的全钢结构体系,钢结构总重量约为4 000吨,各类钢构件总数量约为3 000余个。构件种类主要有钢柱(箱形柱和少数H型柱及圆形柱)、主梁、次梁、斜撑、偶撑、钢梯等。其中箱形柱的截面尺寸为:600×600×60mm;主梁(工字钢梁)截面尺寸一般为:600×200×14×20mm,最大为:1400×500×24×40mm。

    该工程施工在安全生产方面具有三大特点。一是全员、全过程、全天候处于洞口、临边、高处作业等高度危险的状态;二是各专业施工人员和工程管理人员均处在高度密集的立体交叉作业环境中;三是全部工程构件和施工机具、材料及各种安全防护设施材料均需吊装、吊运。上述3大特点给工程建设的安全管理带来了诸多困难,所以,该工程的安全生产管理工作与其它建筑、安装工程相比,显得尤其重要。

    我公司在工程施工中,针对工程安全管理生产特点,采取了一系列的安全技术措施。

    一.钢直梯挂设

    在钢柱吊装前先设置固定(∠60×60×6mm角钢与Φ18mm圆钢螺栓杆件制成)包箍,将60×6mm的扁钢与Φ16mm圆钢焊制而成的钢直梯挂设在包箍圆钢并绑扎在钢柱上。钢直梯主要用于钢柱吊装摘钩、主次梁安装、高强螺栓安装、安全绳拉设、梁/柱焊接、焊缝外观处理、超声波探伤、压型钢板铺设、洞口临边防护栏杆焊接操作时人员的上下。钢直梯的设置不仅给上述工作人员提供了工作方便,而且大大节省了每节柱3层楼的临时梯子搭设与拆除时所需的人力物力。

    二.安全绳拉设

    待每节点的钢柱与柱梁吊装完成后,为确保后工序工作人员的安全,在各轴线的柱与柱间系挂规格不小于28mm的行进扶手绳(工作安全麻绳),该安全绳设置在每层梁上方1.2m处的每根柱上。先在柱子上安装40×4mm的两个直角扁钢和Φ16mm螺栓连接成的固定包箍,(来自:www.jianzhu518.com)在包箍的一个角上焊有用Φ10mm圆钢制成的穿绳鼻子,绳子两端柱分别用花篮螺栓紧固。安全绳的主要作用是:保证次梁安装、高强螺栓安装、大平网挂设、压型钢板铺设、洞口临边防护栏杆焊接、梁/柱焊接等工作人员的行走和工作安全(工作人员将自己的安全带挂设在安全绳上)。

    三.大平网挂设

    在每节点中层主次梁安装完成后,压型钢板铺设前挂设阻燃型大平网,对直径或边长大于1.5m的预留洞口、电梯井等首层大平网上面覆盖阻燃型密目式安全网,用于防止上层的物料坠落伤及下层工作人员。

    四.悬空外挑网搭设

    在每节点中、上层梁上方500mm处的钢柱上,用脚手架管做两道包箍(第一节点则由2F挑向3F层),用于连接固定悬挑架和拉锁挑架用的Φ10mm钢丝绳,并支护宽度为3m(首层宽度4.5m)的阻燃型大平网,上面覆盖阻燃型密目式安全网。我们在搭设悬空外挑网时采取了3层滚动轮流向上翻的方法,始终保持有两层固定悬空外挑网。按照常规整个大楼9个节点需要9层挑网物料,在采用这种方法后我们只用了3层,从而节省了安全措施经费。悬挑网主要用于防止上层工作人员的坠落或施工工具、材料坠落伤及地面人员,保证上层大楼各层临边和一楼周围工作人员的安全。

    五.角柱、边柱外临边作业用挂篮

    挂篮呈外圆内方形,一个箱形柱由4个挂篮围制而成。根据实际角柱设3个、外临边设2个挂篮,即可满足工作需求。每个挂篮的内方边长为箱形柱边长的1/2,篮高度为1.2m,外围栏距柱面0.6m,挂篮设上下两道主围栏杆,材料为20×3mm的钢管,中间每隔0.4m设一道栏杆,材料为Φ12mm的圆钢,内外立杆为20×3mm的钢管,内方用40×4mm的扁钢,挂钩为Φ16mm的圆钢,内外上2根底5根连接拉筋用15×3mm的钢管连接,底拉筋上面铺设厚度3mm的钢板网,钢板网上面再铺设石棉布。挂篮设在预先安装好的包箍上(该包箍与钢柱直梯挂设包箍材料规格相同)。焊工在施焊时,将安全带挂在钢直梯或包箍上,挂篮的设置给焊工营造了一个良好的工作环境,确保焊工的安全操作。该吊篮装拆方便,安全可靠,解决了因焊接和上下柱连接板割除时铁水与残骸坠落伤人、失火的难题;同时也给钢柱对接安装、校正、焊缝外观处理、超声波探伤等工序提供了安全生产保障。

    六.

    对地平面上的电梯井、管道井和边长大于1.5m的洞口周边用脚手架管搭设高度为1.2m的防护栏杆,洞口挂设阻燃型大平网,栏杆外挂设阻燃型密目式立网。2F以上各层边长大于1.5m的洞口、楼梯和临边焊接符合《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91要求的钢筋防护栏杆(材料规格尺寸为:立杆Φ18mm、上横杆Φ16mm、下横杆Φ14mm的螺纹钢筋)。栏杆内挂设阻燃型密目式立网。边长大于1.5m的洞口、电梯井口,每隔两层挂设阻燃型大平网(地上首层平网上覆盖阻燃型密目式安全网)。洞口临边防护确保了作业人员的安全,洞口内的平网起到了防止上层物料坠落伤及下层人员的作用。

    七.主梁与钢柱的对接缝施焊挂篮

    挂篮为长方形(0.8×0.6×1.2m),用上下两个框架、4根角立杆和底部3根横向扁铁焊接制成,其材料规格尺寸分别为:上下框架用40×4mm的扁钢与Φ15×3mm的钢管;4根角立杆为15×3mm的钢管;底部扁铁为40×4mm,在扁铁上面点焊铺设3mm钢板网,钢板网上面再铺设石棉布。挂篮上下间设两道横杆,其材料为Φ12mm圆钢,在上框架口上焊有两个挂钩,材料为Φ16 mm圆钢,挂篮挂于设在主梁上翼板的挂件上。焊接操作人员将安全带系挂在钢柱直梯或包箍上,就可以放心地施焊。此挂篮挂拆方便,安全可靠,用途广泛,它给高强螺栓的终拧、焊缝外观处理、超声波探伤和引弧垫板的割除等工序提供了安全生产保障。

    八.合理安排施工工艺顺序,保障施工交叉作业安全

    以压型钢板的铺设顺序为例,钢结构工程施工每个节点为3层楼,如果压型钢板的铺设按常规由下而上,那么,3层梁面均需要阻燃型大平网的挂设与拆除,每层楼的施工首先要用大量50mm厚的脚手板铺设安全通道,这些工作将耗费大量的人力、物力。我们在施工中的作法是:中层挂设阻燃型大平网,压型钢板的铺设顺序为先上层,后下层,再中层。

    平网挂设压型板铺设人员将安全带系挂于安全绳上,确保操作人员的安全。上层压型钢板铺设完成后,可为中下层施工人员提供安全保障,压型钢板铺设从中间开始向四周辐射,省去了安全通道铺设工序。由于主梁与柱子对接缝焊接、焊缝外观处理、超声波探伤、补漆等几道工序工作中,只在每一轴线的中间部位铺设一道由两块脚手板拼成的安全通道。压型钢板铺设工作人员在操作时,将安全带系挂在安全绳、钢直梯或柱子包箍上,防止高处坠落,保证安全。

    由于我们在施工过程中采取了上述安全技术措施,工程从2003年6月18日开工,到2003年12月6日综合楼封顶,没发生人身伤亡和机械设备事故。工程建设先后获得南京市“市级文明工地”、“江苏省建筑施工文明工地”、中国建筑总公司“CI创优金奖”等荣誉称号。