高成子，苏亚锋，刘金翠，曹建华
（中建钢构有限公司，四川成都 620564）
[摘要]随着建筑工程的不断发展，钢结构工程在超高层建筑中不断增多，这对超高层钢结构施工过程中的安全防护问题提出了更高要求。以某超高层钢结构施工过程中的高空作业安全防护为研究对象，对超高层施工过程中钢柱施工高空作业的防护措施进行优化，创新性地将可调节式的操作平台应用到钢结构高空作业的安全防护中，提高了现场安全防护的水平，确保现场施工过程的安全目标。
[关键词]高层建筑；钢结构；施工；操作平台；安全防护
[中图分类号]TU758 [文章编号]1002-8498(2016)08-0051-04
0 引言
近年来，随着建筑工程行业的不断发展，以及我国城市化进程的不断加快，城市立体化的建设成为提高土地利用率的重要方法和途径，超高层建筑在各大城市建设中不断涌现。钢结构建筑以其质量轻、强度高、抗震性能好、能够合理布置功能区间、施工工期短、回收利用价值高以及综合造价低等优点，被广泛应用于超高层建筑中。但是钢结构施工工期短、立体交叉作业多、吊装重型构件频繁且施工人员在整个施工过程中全部处于高空作业状态，事故发生概率风险大，对现场的安全管理提出了更高要求。
钢结构施工过程复杂，系统性要求高，钢结构工程施工安全管理所涉及内容多、内容繁杂，现场防护难度大，如何改善现场施工过程中的安全防护措施，提高作业过程中的安全系数，保障施工过程中人员及设备的安全，是目前急需解决的重要问题。操作平台作为钢结构施工过程中重要的一个防护设施，不仅给焊工创造了一个良好的作业环境，确保焊工的安全操作，同时给钢柱对接安装、校正、焊缝外观处理、超声波探伤等工序提供了安全的作业空间保障。但是目前大部分的操作平台结构固定需人工现场搭设，安全性能差、周转效率差、重复利用率低，给现场施工过程的安全防护造成严重影响。调节式操作平台不仅从根本上解决了以上问题，而且推进了现场防护措施标准化的进程。
1 工程概况
西安迈科商业中心位于西安高新中央商务区内，在丈八二路和锦业路交汇处。本工程规划净用地面积约20 007m2，由2栋全钢结构塔楼及空中连桥和裙房组成，地下4层，地上塔楼结构形式为钢框架-中心支撑及腰桁架结构体系，酒店裙房为混凝土框架一钢支撑结构体系，办公塔楼地上45层，设计结构高度207. 25m，酒店塔楼地上34层，设计结构高度155. 35m。
塔楼施工过程中，不仅要进行钢结构构件的吊装、高空安装与焊接等工作，同时穿插压型钢板铺设、混凝土浇筑等工序，立体交叉作业较多。如何保证施工过程中的高空作业安全是本工程的重中之重。加强钢结构高空操作平台安全防护，提高高空施工作业的安全性，确保钢结构施工过程安全，是本工程安全工作的重点之一。
2调节式操作平台应用
2.1 工程安全防护难点分析
钢结构施工过程中的钢柱安装、校正、焊接、超声波探伤以及油漆涂刷等工序，都属于危险性较大的高处作业，存在较大的危险性：①钢柱安装 事故类型：起重伤害、高处坠落、物体打击；事故原因：无稳固的作业空间、作业空间不足、无防坠落措施、防护措施不严密。②校正 事故类型：高处坠落、物体打击、触电、火灾；事故原因：无稳固的作业空间、作业空间不足、无防火措施、无防坠落措施、防护措施不严密。③焊接 事故类型：高处坠落、物体打击、触电、火灾、中毒和窒息；事故原因：无稳固的作业空间、作业空间不足、无防火措施、防护措施不严密、通风不良。④超声波探伤 事故类型：高处坠落、物体打击；事故原因：无稳固的作业空间、作业空间不足、无防坠落措施、防护措施不严密。⑤油漆 事故类型：高处坠落．物体打击、火灾、中毒和窒息；事故原因：无稳固的作业空间、作业空间不足、无防坠落措施、防护措施不严密、无防火措施、通风不良。
钢柱施工过程中涉及的安全隐患较多，如何能更好地做好施工过程中的防护措施，避免或减少施工过程中的事故发生，是钢结构施工过程中安全防护工作的关键。
本工程2栋塔楼，办公楼外框柱为圆管柱共21根，核心筒为箱形柱共32根。酒店外框柱为箱形柱共20根，核心筒为箱形柱共28根，截面均由下至上逐渐变小，截面尺寸如表1～3所示。
由以上可以看出，2栋塔楼共计结构柱101根，结构尺寸共计28种，尺寸变化11次，结构尺寸变化频率和范围大。这对操作平台提出了更高要求，施工过程中不仅要满足作业时安全防护的基本功能，还需要根据结构尺寸变化进行调整，确保平台自身的稳定性和空间的密闭性，施工过程中安全防护难度更大，传统的操作平台已不能满足施工过程中安全防护的要求。对超高层施工过程中高空作业的防护措施进行优化，将调节式的操作平台应用到钢结构高空作业的安全防护中，不仅从根本上解决了这个问题，而且可调节式的特点，提高了操作平台对不同结构尺寸的适应性，标准化的模式增加了平台的重复利用率。
2.2调节式操作平台
调节式操作平台主要由护栏和调节式底座2部分组成，形成一个稳固的立方体结构，如图1所示。
调节式底座是调节式操作平台的重要组成部分，调节式底座主要由角底板、直底板、调节滑板、 翻板组成，如图2所示。
角底板底框使用角钢焊接而成，上与花纹钢板焊接而成。花纹钢板按角底板尺寸在施工现场进行处理。角底板开有螺栓孔，用于与滑板连接，调节平台底部宽度。
直角板底框使用角钢焊接而成，上与花纹钢板焊接而成。右直角板开有槽口与外翻盖板连接，槽口两边分别焊有连接板，连接板上开有螺栓孔，用于和翻板连接；左直角板焊有销轴连接耳板，使用螺栓作销轴与翻板连接。直角板与滑板连接段开有螺栓孔，用于与滑板连接，调节平台底部宽度，如图3所示。
滑板底框使用角钢焊接而成，上与花纹钢板焊接。滑板两侧每隔100mm位置开螺栓孔，每排10个螺栓孔。翻板由外翻板和内翻板组成。其中外翻板由角钢焊接而成，上与花纹角钢焊接而成。外翻板上开有4个螺栓孔，用于与内翻板连接，调节平台大小。内翻板由角钢焊接而成，上与花纹角钢焊接而成。内翻板每边每隔100mm位置开螺栓孔，每排8个螺栓孔。内翻板焊有销轴连接耳板，使用螺栓作销轴，如图4所示。
护栏框架使用角钢焊接而成，上与钢网片或薄 钢板焊接而成。护栏高度不得低于l 200mm，挡脚板使用薄钢板制成，高200mm，贴红白反光膜。
2.3应用实例
本工程施工过程中，由于钢柱截面尺寸变化大，变化次数多，使用传统的操作平台不仅不能满足尺寸不断变化的需要，给施工过程中的安装、校正、焊接及焊缝外观处理等工序造成了较大的影响，同时搭设时费时费力，危险性大，重复利用率低，周转率差等也增加了安全防护的成本。结合本工程自身特点和实际需要，本工程在现场施工过程中采用调节式操作平台。
调节式操作平台适用于现场安装的圆管柱和矩形柱，并且可以随柱截面的收缩进行改变。平台方便作业人员高空作业，有效保障作业人员高空安装、校正、焊接等作业安全，同时解决了高空施工中搭设脚手架操作平台风险，安全系数高，搭设流程简单，可根据柱子的结构形式进行调整，如图5所示。
现场施工过程中操作平台由施工人员在现场制作区域拼装完成后整体吊装就位，并经项目部组织相关部门进行验收，合格后方可投入使用，并悬挂验收合格牌和企业CI标志。同时项目部组织相关部门定期对操作平台的稳定性进行检查，发现问题及时进行维修或报废。使用过程中严禁倚靠平台护栏，避免外力冲击。操作平台应在本节点所有钢结构施工工序完成后由安防人员进行拆除。使用过程中根据钢柱结构尺寸变化及时进行调整，确保使用过程中平台与钢柱柱身之间的距离满足要求，避免操作平台与柱身两者之间的空隙距离较大，致使操作平台失稳，且不能形成封闭空间，造成高空坠物伤害。
2.4应用效果
本工程在施工过程中，应用调节式操作平台为安装、校正、焊接、检测以及油漆等工序提供了一个良好的操作环境，而且避免了在施工过程中人员悬空作业，提高了施工过程中人员的安全性。
本工程2栋塔楼，酒店分节数量为20节，办公楼分节数量23节，如若采用人工搭设的脚手架平台，每节柱需要3人，0. 5d搭设完成，每人每天人工费200元计算，共需花费623 400元。若采用调节式操作平台，每个平台实际制作费用3 500元，每个平台每次调节需要2人，0. 3d完成，实际使用过程中酒店调节3次，办公楼调节5次，共计花费为410 780元，由此计算可调式操作平台的直接经济效益为212 620元。
由此可见，使用可调式操作平台的经济效益非常可观。与传统的脚手架平台相比，不仅缩短了搭设时间，而且提高了搭设过程中的安全性和可操作性。同时操作平台随钢柱的截面缩小而缩小，有效防止在施工过程中工器具和物体的高处坠落，造成物体打击事故；焊接过程中在操作平台底座铺设防火棉，能有效防止焊接火花的飞溅，造成火灾事故；有风天气可以在护栏四周挂设防风布、搭设防风棚，在确保安全操作的同时，确保了现场焊接的质量，在实际的工程应用中得到良好的防护效果。
3结语
超高层钢结构施工过程中，现场交叉作业多、临边作业多、高空作业多、动火作业多，同时需要使用到大型起重机械，现场安全管理情况复杂多变，安全管理任务重，现场安全防护难度大。如何提高现场安全防护的有效性和可靠性，确保人员在施工过程中的安全，是安全防护措施研究的重点。
调节式操作平台不仅解决了钢柱在安装过程中的安全防护问题，同时操作平台标准化和模块化的部件，使得安全防护设施工厂化制作成为可能，推进了钢结构施工安全防护的标准化进程。在实际的应用过程中，使得现场施工过程中安全防护水平提高，并且与人工搭设平台相比节省了时间，提高了搭设过程中的安全性，提高了施工效率，从而为构建良好的钢结构现场安全施工环境提供保障，切实提高了施工作业安全防护的实际效果，达到了现场施工过程安全的目标。
