一種集成支撐施工安全平臺及安裝方法與流程

2023-12-09 16:20:02

本發明涉及一種山體施工外安全防護設施技術，尤其涉及一種用於建造大型塑石假山工程施工的安全平臺及安裝方法。

背景技術：

一直以來，大型遊樂設備都是主題公園中遊客的追捧中心和焦點，而大型塑石假山與其他遊藝設施配套的主場景作為主題公園中的核心景觀，越來越受到樂園設計師和遊客的青睞。不斷攀升的山體高度和複雜的異型構築外觀，給施工技術帶來了挑戰，也給施工安全防護技術提出來更高的要求。因此，在大型塑石假山異型構築物施工中，安全防護的技術措施和管理措施就顯得尤為重要。

山體主結構由形狀各異的鋼結構搭建構成，外觀由不規則網片焊接形成山體表面，經過特種砂漿噴塗和雕刻成型，最後經著色完成整個山體的建造。其山體外壁陡峭，表面凹凸不規則，大量作業集中在表面高空中，安裝和雕刻施工難度大，施工風險較高。

不同專業的參建單位同時施工，施工點多面廣，交叉作業多。由於施工空間局限和各專業協調作業，每個施工區域都存在上下立體交叉作業、平面交叉作業及管線空間交叉作業。鋼結構和異性構築物高空焊接動火點多，同時施工後期內裝飾和外立面裝修工作量大，現場消防隱患多，管理投入大。

由於結構形式的不規則、作業空間受限和大量的立體交叉施工給安全防護帶來較大困難。同時，作業工序緊湊造成防護措施頻繁變更和修改，對現場施工風險有效管控工作帶來挑戰。

傳統作業的安全平臺已無法滿足複雜的外觀奇特造型的工程建設需要，亟待有新的設計。

技術實現要素：

本發明的主要目的是提供一種集成支撐施工安全平臺，其可克服現有技術中的缺陷，可極好的適應外觀奇特造型的工程建設需要。

為實現上述目的，本發明採取以下設計方案：

一種集成支撐施工安全平臺，為山體內部自行構建的施工作業安全平臺，搭建於平地建造的塑石假山山體上，其中,包括有一馬道工作平臺和配設的可登上該馬道工作平臺的樓梯，該馬道工作平臺由底部平臺和一組豎向安全防護欄杆組合構成；所述的塑石假山山體的主體結構為混凝土框架結構和/或鋼結構；

依附所述塑石假山山體的外觀形狀構造焊接有可構成集成施工安全平臺支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統；該次級槽鋼鋼結構支撐系統由若干的支撐挑杆搭建，包括若干的水平挑杆、豎向挑杆和豎向立杆；

所述馬道工作平臺的底部平臺採用木跳板並使用自攻釘進行固定的方式而搭建，該底部平臺固定安裝在一組由次級槽鋼鋼結構支撐系統外延伸出的一組水平型鋼上；該馬道工作平臺外側所安裝的安全防護欄杆的立柱和橫梁採用角鋼製作,所述安全防護欄杆的底部圍側裝有踢腳板；

所述樓梯為預製樓梯或現場製作的樓梯，通過螺栓連接或焊接方式固定在又一組由次結構支撐系統外延伸出的水平型鋼上；

沿所述集成支撐施工安全平臺鋪設行進的方向，在馬道工作平臺上方依次在塑石假山山體主體結構上固定一排上水平型鋼，在每一個上水平型鋼上安裝有一個安全夾具；所述的各安全夾具，包括一對具有對稱結構的鋼片夾板，各鋼片夾板的上部開設有供穿過生命繩的通孔；一條生命繩，依次穿過所有鋼片夾板上部的通孔，形成一條完整的生命線；在相鄰兩個上水平型鋼之間段的生命繩上安裝有若干的滑輪套索；

所有水平型鋼均採用槽鋼，各橫或縱向排布的水平型鋼的間距不大於2000mm。

所述集成支撐施工安全平臺中，所述滑輪套索包括一個用於套設在生命繩上的u形環，該u形環的中心臂為可在生命繩上的滾動的滑輪，u形環的兩個下垂臂上分別開設供安全繩穿設的掛孔；一條安全繩，一端分別穿過u形環的兩個掛孔後由一個扣件回鎖，另一端用於套上施工工作人員。

所述集成支撐施工安全平臺中，所述的預製樓梯採用傾斜角度為45°的雙層鋁合金材質登月安全梯，並設置扶手；所述的現場製作樓梯由依次安裝的梯梁、踏板、欄杆扶手和踢腳板組合構成。

所述集成支撐施工安全平臺中，若所述塑石假山山體主體結構局部或全部為混凝土框架結構，則在混凝土框架結構中設置有若干的預埋件，將若干支撐挑杆分別與對應位置處的預埋件滿焊而形成可構成集成施工安全平臺支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統；若所述塑石假山山體主體結構局部或全部為鋼結構，則直接在鋼結構上焊接若干支撐挑杆以形成可構成集成施工安全平臺支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統。

本發明的另一主要目的是提供一種上述集成支撐施工安全平臺的安裝方法。

為實現上述目的，本發明採取以下設計方案：

一種集成支撐施工安全平臺的安裝方法，包括前述的任一種集成支撐施工安全平臺，該集成支撐施工安全平臺包括一搭建於塑石假山山體上的馬道工作平臺和可登上該馬道工作平臺的樓梯；其方法步驟如下：

1)預先定位集成支撐施工安全平臺的馬道工作平臺和樓梯安裝位置，在所述集成支撐施工安全平臺所依附的塑石假山山體主體結構上構建可構成集成施工安全平臺支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統；包括：

若所述塑石假山山體主體結構為混凝土框架結構，則先在混凝土框架結構中設置若干預埋件，再由預埋件滿焊若干的支撐挑杆以形成可構成集成施工安全平臺的支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統；

若所述塑石假山山體主體結構為鋼結構，則依附塑石假山山體外觀形狀構造直接在鋼結構上焊接可構成集成施工安全平臺的支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統；

焊接中,保證各水平挑杆、豎向挑杆和豎向立杆之間的間距不大於2000mm；在搭建馬道工作平臺區域段，採用由次級槽鋼鋼結構支撐系統外延伸出的一組水平型鋼來組建馬道工作平臺的支撐點，它們水平位置相同或接近，並使這些水平型鋼彼此的間距均為2m；

2)搭建樓梯：

若所述的樓梯採用預製樓梯，則直接預訂購置傾斜角度為45°的雙層鋁合金材質的登月安全梯，由工廠定型製作並設置欄杆扶手，將該登月安全梯運送到安裝位置後，將其頂端搭接在次級槽鋼鋼結構支撐系統的水平型鋼上，將其底部置於下層安全平臺的馬道跳板上，傾斜搭接穩固後，所述登月安全梯的頂端採用自攻釘與次級槽鋼鋼結構支撐系統的水平型鋼固定連接，所述登月安全梯的上側端的欄杆扶手與其相鄰安裝的上層馬道工作平臺防護欄杆採用鐵絲硬性綁紮連接固定，所述登月安全梯的底端採用木楔卡住底端梯角，並用自攻釘固定；

若所述的樓梯採用現場製作樓梯，則首先依據所在安裝區域段的山體異形結構和尺寸設計及下料以構成該樓梯主結構的底板支撐、欄杆扶手及踏板；所述現場製作樓梯頂端與次級槽鋼鋼結構支撐系統的水平型鋼焊接固定，其底端採用木楔卡住所述底端底板支撐的梯角，並採用自攻釘固定；

3)搭建馬道工作平臺：

首先在第一組相鄰的水平型鋼間滿鋪馬道跳板,分別用自攻釘進行固定,隨後安裝邊側的豎向安全防護欄杆；

繼而在第二組、第三組直至在最後一組相鄰的水平型鋼間鋪設部分區域的馬道跳板且用自攻釘固定，至少形成一個人員施工站立的底部平臺板；

4)在該馬道工作平臺的上方局部或全部區域段安裝生命線，每隔10-12m安裝用於拉緊生命線的安全夾鎖和鋼絲繩緊固系統；

5)繼續鋪設馬道跳板,直至將各組相鄰水平型鋼間的馬道跳板滿鋪,並用自攻釘固定牢固；

6)逐一安裝安全防護欄杆,各欄杆採用角鋼進行焊接，保證其縱向的立杆間距不超過2m；直至完成整體馬道工作平臺安全防護欄杆的安裝；

7)對所有底部平臺板及現場製作的樓梯進行踢腳板的安裝；

8)再在樓梯及安全平臺的各轉角處進行加固處理；

9)驗收。

所述集成支撐施工安全平臺的安裝方法中，由山腳至山頂依山體走勢及山體外觀形狀構造在塑石假山山體上連續或斷續的安裝集成支撐施工安全平臺,該集成支撐施工安全平臺用於搭建在缺乏外立面施工安全平臺或異性結構外立面作業施工作業平臺、無法常規搭建以及外立面作業高度超出一般施工移動機械設備難以實現的高度而創建的山體建設中；在非安裝集成支撐施工安全平臺區域採用傳統腳手架施工安全平臺和/或特型施工安全平臺。

所述集成支撐施工安全平臺的安裝方法中，其具體方法如下：首先在塑石假山山體的最底部，先貼合山體搭建施工外架至首層次級槽鋼鋼結構的高度，形成一層帶有腳手架的傳統腳手架施工安全平臺，然後再沿著山體的走向逐一安裝預先設定的安全平臺及樓梯通道，該預先設定的安全平臺是依附塑石假山山體外觀形狀構造而選擇搭建的傳統腳手架施工安全平臺、集成支撐施工安全平臺和特型施工安全平臺中的一種。

所述集成支撐施工安全平臺的安裝方法中，在所述馬道工作平臺的上方局部或全部區域段安裝生命線，該生命線採用安裝安全繩夾鎖或焊接生命線掛點的結合形式。

所述集成支撐施工安全平臺的安裝方法中，所述安裝安全繩夾鎖的具體方法是：在安裝生命線區域段的每一個上水平型鋼上安裝一個帶有對稱結構鋼片夾板的安全夾具，將一條生命繩依次穿過各鋼片夾板上部的通孔；在相鄰兩個上水平型鋼之間段的生命繩上安裝有若干的安全鎖扣或u形環，在生命繩局部或全部段的兩端用安全夾鎖和鋼絲繩緊固系統固定。

本發明的優點是：

1)經濟實效：主要以角鋼、木跳板等為原材料，與往常型鋼、鋼管和鋼模板等材質相比較大地降低了造價，成本較低；材料可重複利用，並且周轉率高，極大地降低了由於造型奇特而造成定型材料的浪費；此外，施工工序簡單，節約工時，達到了人工和時間成本的節約；

2)施工方便、可操作性強。角鋼和木跳板的定製方便、重量輕，物料轉用和吊裝方便，可大大地減少人力和設備投入；依據異性結構外觀，現場加工工藝簡便、效率高、可操作性強，可有效地縮短建設工期；

3)結構穩固、安拆方便。經過反覆試驗和現場實踐，角鋼和木跳板組合大體滿足安全施工平臺荷載需求，從而取代了原有傳統平臺鋼管和鋼板組合，結構穩固性達標；大型異型景觀構築物因需要反覆查看整體造型，施工過程中需要多次裝拆施工安全平臺，而角鋼和木跳板搭建的施工安全平臺安裝和拆卸都很方便，且浪費較小；

4)同時安裝和使用安全夾具和滑輪套索，安全防護更到位，且能做到可以不受特異形狀的山體影響。

附圖說明

圖1為本發明集成支撐施工安全平臺一實施例結構示意圖。

圖2a至圖2e為本發明集成支撐施工安全平臺施工過程的示意圖。

圖3為本發明安全繩索系統一實施例結構示意圖。

圖3a為圖3所示實施例中的安全繩索系統單個單元結構示意圖。

圖中：1-馬道工作平臺；2-樓梯通道；3-底部平臺；4-踢腳板；5-護欄；6-網片；9-施工人員；10-水平型鋼；11-上水平型鋼；12-鋼片夾板；13-生命繩；14-螺杆；15-螺母；16-滑輪套索；17-扣件；18-安全繩；100-山體。

下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步的說明。

具體實施方式

首先，根據山體主體結構的情況來搭建可構成集成施工安全平臺的支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統(若所述塑石假山山體主體結構為混凝土框架結構，則先在混凝土框架結構中設置若干預埋件，再由預埋件滿焊若干的支撐挑杆以形成次級槽鋼鋼結構支撐系統)；若所述塑石假山山體主體結構為鋼結構，則依附塑石假山山體外觀形狀構造直接在鋼結構上焊接可構成集成施工安全平臺的支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統。

沿著地面山腳至山頂從低到高依次安裝山體馬道，起初先按照腳手架搭設標準和規範貼合山體搭建施工外架至首層次結構高度，形成腳手架施工平臺，驗收掛牌後方可使用。

沿本發明集成支撐施工安全平臺鋪設行進的方向，依次在山體100上固定一排上水平型鋼10和水平型鋼11(均可以是由所述的次級槽鋼鋼結構支撐系統延伸出來)。各上水平型鋼之間、各下水平型鋼之間和各上、下水平型鋼之間間距都為2m左右，構成施工安全平臺的基礎受力點並滿足施工荷載需求。

參見圖1所示，本發明集成支撐施工安全平臺包括馬道工作平臺1和樓梯通道2，該馬道工作平臺由底部平臺3和一組護欄5(包括若干的豎向安全支柱)組合構成，搭建在上水平型鋼11和水平型鋼10之間。

所述的馬道工作平臺中，是採用木跳板並使用自攻釘進行固定的方式搭建底部平臺3，固定安裝在一組由次級槽鋼鋼結構支撐系統延伸出來的水平型鋼10上，外側安裝護欄5和踢腳板4，所述護欄5的若干豎向安全支柱和橫梁均採用角鋼製作。材料選取「角鋼-木跳板」的組合更輕便、安全和可靠，並且最實用。比現有技術中的型鋼-角鋼-鋼跳板、鋼管-角鋼-木模板的材料組合方式更優越，特別是適用於具有使用周期短和安裝與拆卸頻繁特點的異型景觀構築物的安全施工平臺。

所述的樓梯通道2是通過螺栓連接或焊接方式固定在次級槽鋼鋼結構支撐系統延伸出來的水平型鋼10上。樓梯通道有預製樓梯和現場製作兩種形式，依據山體結構和布局空間可選擇不同類型，以達到安全可靠和施工拆卸便捷的目的。如是預製樓梯，採用傾斜角度為45°的雙層鋁合金材質登月安全梯(市場上可購得)，由工廠定型製作並設置欄杆扶手，將該登月安全梯運送到安裝位置後，將其頂端搭接在次級槽鋼鋼結構支撐系統的水平型鋼上，將其底部置於下層安全平臺的馬道跳板上，傾斜搭接穩固後，頂端採用自攻釘與次級槽鋼鋼結構支撐系統的水平型鋼10固定連接，上側端的欄杆扶手與其相鄰安裝的上層馬道工作平臺防護欄杆5採用鐵絲硬性綁紮連接固定，所述登月安全梯的底端採用木楔卡住底端梯角，並用自攻釘固定。若所述的樓梯採用現場製作樓梯，則首先依據所在安裝區域段的山體異形結構和尺寸設計及下料以構成該樓梯主結構的底板支撐、欄杆扶手及踏板；所述現場製作樓梯頂端與次級槽鋼鋼結構支撐系統的水平型鋼焊接固定，其底端採用木楔卡住所述底端底板支撐的梯角，並採用自攻釘固定。

現場製作的樓梯特別適用於施工空間不足或異型角落上下通道的設置。

圖2示出了發明集成支撐施工安全平臺整個的安裝過程：

如圖2a所示，預先定位集成支撐施工安全平臺的馬道工作平臺和樓梯安裝位置後，在所述集成支撐施工安全平臺所依附的塑石假山山體主體結構上構建可構成集成施工安全平臺支撐點的次級槽鋼鋼結構支撐系統，並由該次級槽鋼鋼結構支撐系統延伸出一組上水平型鋼10和一組水平型鋼11(各組水平型鋼組建成馬道工作平臺的支撐點，它們水平位置相同或接近，並使這些水平型鋼彼此的間距均為2m；再搭建樓梯，並採用自攻釘固定；鋪設第一單元區的馬道跳板301(在第一組相鄰的水平型鋼間),分別用自攻釘進行固定,滿鋪馬道跳板後，安裝其邊側的豎向安全防護欄杆501。

參見圖2b，施工人員9站在第一單元區滿鋪的馬道跳板301上鋪設第二單元區的馬道跳板302。繼而再站在第二單元區的馬道跳板302上鋪設第三單元區的馬道跳板303(參見圖2c)。直至在最後一組相鄰的水平型鋼間部分區域(至少形成一個可以容納施工人員9施工站立用的底部平臺板)鋪設完馬道跳板且用自攻釘固定，在該馬道工作平臺的上方局部或全部區域段安裝生命線(至少包括安全夾具12和生命繩13)，每隔10-12m安裝用於拉緊生命線的安全夾鎖和鋼絲繩緊固系統，參見圖2d。

繼續鋪設馬道跳板,直至將各組相鄰水平型鋼間的馬道跳板滿鋪,並用自攻釘固定牢固；逐一安裝安全防護欄杆,各欄杆採用角鋼進行焊接，保證其縱向的立杆間距不超過2m；樓梯及轉角處可適當加固；直至完成整體馬道工作平臺安全防護欄杆的安裝，參見圖2e。

對所有底部平臺板及現場製作的樓梯進行踢腳板的安裝；再在樓梯及安全平臺的各轉角處進行加固處理，直至驗收合格。

參見圖1和圖3所示，在每一個上層水平型鋼11上安裝有(通過鎖具或焊接的方式)一個安全夾具12；用一條生命繩13依次穿過所有鋼片夾板上部的通孔形成一條完整的生命線；在相鄰兩個上層水平型鋼11之間段的生命繩上安裝有若干的滑輪套索16。

參見圖3和圖3a所示，所述的各安全夾具中，包括一對具有對稱結構的鋼片夾板12，各鋼片夾板12的上部開設有供穿過生命繩13的通孔，還開設兩排用於螺杆14穿設的安裝孔，兩排安裝孔的間隔距離應大於上層水平型鋼11的寬度；該安全夾具通過螺杆14和螺母15鎖緊安裝在上層水平型鋼11上。

所述滑輪套索16包括一個用於套設在生命繩上的u形環，該u形環的中心臂為可在生命繩上的滾動的滑輪，u形環的兩個下垂臂上分別開設供安全繩18穿設的掛孔；安全繩18的一端分別穿過u形環的兩個掛孔後由一個扣件17回鎖打成結，另一端用於套上施工工作人員9。

所述的生命繩13採用直徑12mm不鏽鋼絲繩，以每一段不大於3000mm的間距架設於上層水平型鋼11上。

上述各實施例可在不脫離本發明的範圍下加以若干變化，故以上的說明所包含應視為例示性，而非用以限制本發明申請專利的保護範圍。