大空間大跨度異形鋼桁架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

大空間大跨度異形鋼桁架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

1萬m萬m鋼結(jié)構(gòu)體系成熟的北京青年宮圖書館規(guī)劃項目位于北京市馬坪路和富強路的交匯處。地上一層建筑，地上四層（包括總涂層），建筑高度37.1米，總建筑面積約8.9萬米。該綜合體由科技館、中央展廳、少年宮劇場、共享大廳、穹幕廳5個部分組成，均采用鋼結(jié)構(gòu)+混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)形式主要有鋼桁架、鋼網(wǎng)架、鋼框架，包含H形截面桿件、箱形截面桿件桁架及管桁架。其中倒三角桁架最大跨度26.6m，最大分段重7.2t，平面桁架最大跨度36m，懸挑桁架最大懸挑長度約30m，最大分段重12t，屬危險性較大工程。工程形狀為不規(guī)則異形曲面，為減少高空作業(yè)，采用“分單元地面拼裝+分段吊裝+分區(qū)域卸載”的方法進行安裝，段與段之間通過格構(gòu)式胎架進行臨時支撐。2鋼桁架節(jié)點安裝難度1）本工程單層建筑面積2萬m2）鋼結(jié)構(gòu)造型為不規(guī)則異形曲面，桿件截面種類多，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，且鋼桁架最大懸挑長度約30m，桁架安裝、卸載穩(wěn)定性控制難度大。3）現(xiàn)場焊接形式多樣，焊接量大，受異形曲面結(jié)構(gòu)影響，焊接過程防火難度大。3施工安全管理為加強生產(chǎn)工作勞動保護、改善勞動條件，保護勞動者在生產(chǎn)過程中的安全和健康，根據(jù)本工程鋼結(jié)構(gòu)分散、施工高度高、結(jié)構(gòu)跨度大的特點，根據(jù)相關(guān)勞動保護法令、法規(guī)等，成立安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，制定相關(guān)安全管理制度。3.1制定安全生產(chǎn)責任制建立健全安全生產(chǎn)責任制，根據(jù)相應(yīng)的工作內(nèi)容，并針對項目部各部門、全體管理人員、各施工班組長，制定相應(yīng)的安全生產(chǎn)責任制，增強各級管理人員安全責任心，使安全管理縱向到底、橫向到邊、專管成線、群管成網(wǎng)、責任明確、協(xié)調(diào)配合、共同努力將安全生產(chǎn)工作落到實處。3.2現(xiàn)場作業(yè)人員的培訓(xùn)項目安全總監(jiān)根據(jù)項目實際情況負責制定年度安全和環(huán)境教育培訓(xùn)計劃，做好對進場工人三級安全教育，開展經(jīng)常性、季節(jié)性、節(jié)假日前后、特殊時期及特種作業(yè)人員教育等。1）在進入現(xiàn)場作業(yè)前，對作業(yè)人員進行三級安全教育及安全技術(shù)交底，教育內(nèi)容主要包括對作業(yè)人員年齡、身體狀況的確認，對現(xiàn)場作業(yè)特點、有害危險因素及預(yù)防對策進行詳細講解，教育并考試合格后，給相應(yīng)作業(yè)人員的安全帽貼上教育合格標貼，錄入個人身份認證信息并辦理人臉識別卡，為后續(xù)現(xiàn)場作業(yè)人員作業(yè)考勤、工資發(fā)放及人員實名制管理提供基礎(chǔ)。2）現(xiàn)場教育采取專家集中授課、播放幻燈片、張掛宣傳圖片、考核測試等形式；培訓(xùn)內(nèi)容包括JGJ59—2011《建筑施工安全檢查標準》《專業(yè)工種安全要求》、建筑施工安全小常識、用電安全知識、應(yīng)急救援、特種作業(yè)人員上崗培訓(xùn)等。3）項目部安全、生產(chǎn)管理人員每天參與勞務(wù)班前教育活動，對作業(yè)人員進行安全教育，并針對當日施工任務(wù)、作業(yè)點危險源進行交底。安全教育內(nèi)容以近日不安全行為、國內(nèi)典型事故案例為主，同時根據(jù)當日作業(yè)氣候、作業(yè)環(huán)境進行危險源辨識及預(yù)防對策說明。作業(yè)人員對勞動保護用品進行自檢、互檢。對作業(yè)人員身體狀態(tài)進行詢問，避免過勞、帶病作業(yè)。3.3驗收、用車驗收施工現(xiàn)場作業(yè)人員勞保用品由項目部統(tǒng)一購買符合國家強制性標準的合格產(chǎn)品，進場前報監(jiān)理、建設(shè)、總承包單位共同驗收，確保勞保用品符合要求，由實際作業(yè)人員領(lǐng)用并當場演示佩戴標準及注意事項。作業(yè)人員進場前由專人對作業(yè)人員勞保用品佩戴情況進行檢查監(jiān)督，確保進場作業(yè)人員勞保用品完好、配備齊全。3.4現(xiàn)場安全設(shè)施再投入使用現(xiàn)場安全設(shè)施嚴格按照國家強制性條文、公司標準化圖集及相關(guān)規(guī)范進行設(shè)置。安全防護設(shè)施實行安拆、使用許可制度，制作、安裝完成且由項目專職安全管理人員、專業(yè)監(jiān)理人員及總承包管理人員共同驗收后再投入使用，確保符合相關(guān)標準化圖集、規(guī)范標準，滿足現(xiàn)場安全需求?，F(xiàn)場因施工影響而需臨時拆除的安全設(shè)施，由作業(yè)班組長提前通知專職安全人員，專職安全管理人員及時與總承包及其他利害相關(guān)專業(yè)的管理人員溝通確認無危險后辦理拆除許可證，約定拆除時間段及采取相應(yīng)的安全防范措施后，再予以拆除。作業(yè)完成并恢復(fù)后及時以書面形式匯報安全管理人員，由安全管理人員進行復(fù)查。3.5現(xiàn)場作業(yè)安全管理本工程鋼結(jié)構(gòu)施工機械設(shè)備需求大、種類多，常用的有塔式起重機、輪胎式起重機、剪刀式升降車、直臂式高空作業(yè)車、叉車、焊接機械等。塔式起重機根據(jù)規(guī)定程序辦理安裝使用登記并進行日常檢查、定期檢查，為便于現(xiàn)場作業(yè)安全，項目部對移動式機械設(shè)備實行場外驗收制度。擬進場的吊裝設(shè)備在進場使用前3d將相應(yīng)設(shè)備的資料報送至項目部，由項目專職設(shè)備員對設(shè)備質(zhì)檢資料、保險單據(jù)、操作人員資格的真實性進行核查。資料無誤后由專業(yè)設(shè)備員、專職安全員及監(jiān)理人員共同對設(shè)備實體性能進行檢查，確保機械運行狀態(tài)良好。操作人員需進行入場三級安全教育及安全技術(shù)交底后方可進行作業(yè)。設(shè)備進場使用后，由專職設(shè)備員、安全員每日對設(shè)備進行常規(guī)性安全檢查，對每日操作班次司機進行確認，避免臨時更換操作人員，增加施工風險。對焊機、角磨機等其他電動機具制定場外驗收準入制度，場內(nèi)使用的電動機具定期由電工進行隱患排查。3.6現(xiàn)場現(xiàn)場保管施工現(xiàn)場危險源復(fù)雜且多變，項目部始終秉承公司“生命至上，安全運營第一”的安全理念，從源頭抓起，任何重點部位、薄弱部位均需細致檢查。施工現(xiàn)場設(shè)置危險品庫房并設(shè)專人看護，庫房滿足通風、遮陽、防雨、禁煙火要求，并配備足量消防器材，設(shè)置“危險品庫房”標識牌及相應(yīng)安全警示標識。不同品種的危險物品不混放并保持安全距離，在相應(yīng)的物品正面張貼該物品的安全技術(shù)說明書，便于現(xiàn)場應(yīng)急管理。危險物品入場前實行場外檢查驗收，對氣瓶防震圈、出廠合格證、瓶帽、充裝氣壓等項目進行重點檢查，確認合格后方可進場存儲。使用過程中設(shè)置防傾倒支架，每日進行檢查。3.7宣傳、部署，鼓勵“安全之星”活動為提升作業(yè)人員安全意識，促進作業(yè)人員從“被動安全”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃影踩?，激勵全體作業(yè)人員主動規(guī)范自身安全行為，有效減少施工現(xiàn)場各類安全隱患，實現(xiàn)安全生產(chǎn)從“全員參與”到“全員履職”的轉(zhuǎn)變，項目部根據(jù)公司“安全行為之星”活動領(lǐng)導(dǎo)小組統(tǒng)籌規(guī)劃、部署，項目在施工現(xiàn)場主要通道、生活區(qū)設(shè)置“行為安全之星”活動宣傳展板及“行為安全之星”表彰展板。通過向一線作業(yè)人員發(fā)放“行為安全表彰卡”評選“行為安全之星”等活動，在月度安全領(lǐng)導(dǎo)小組會議通報“行為安全之星”活動開展情況，切實有效地提高一線作業(yè)人員的安全意識，規(guī)范一線作業(yè)人員的安全行為，使一線作業(yè)人員逐步成為自覺遵守規(guī)章制度、學習安全知識、懂得自我保護、保護個人行為安全的新時代建筑產(chǎn)業(yè)工人，為現(xiàn)場施工安全管理提供良好基礎(chǔ)。3.8人員專項檢查作業(yè)人員生活區(qū)采用食堂集中供餐，每周對食堂衛(wèi)生、食材、炊事人員健康、健康證、廚房動火區(qū)進行專項檢查。宿舍采用36V安全電壓滿足作業(yè)人員日常照明、電子設(shè)備充電需求，每周對宿舍進行檢查，定期進行消毒、除害，確保宿舍整潔衛(wèi)生，防止細菌疾病滋生。3.9桁架安裝、裝卸模擬計算根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)場吊裝設(shè)備要求，結(jié)合BIM技術(shù)對鋼桁架分段分節(jié)，根據(jù)分段桁架尺寸，分別采取工廠或現(xiàn)場組裝成吊裝單元?，F(xiàn)場劃分屋面桁架施工區(qū)域，制定合理的桁架安裝、卸載順序，利用有限元軟件對桁架安裝、卸載過程進行模擬計算，確保施工安全與質(zhì)量滿足要求。吊裝就位后，采用臨時連接耳板、纜風繩及時固定，隨后立即安裝該吊裝單元與相鄰結(jié)構(gòu)的鋼梁，形成穩(wěn)定框架體系，保障施工安全。桁架卸載遵循由局部到整體，按照各分區(qū)卸載順序逐步卸載。桁架吊裝、卸載過程中，全程采用全站儀進行結(jié)構(gòu)變形監(jiān)控，及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)與施工階段模擬分析數(shù)據(jù)進行對比，如出現(xiàn)偏差較大的情況，立即停止施工，查明原因并采取有效控制措施后繼續(xù)施工。3.10嚴格控制動火行為1）本工程由于鋼結(jié)構(gòu)分布范圍廣、焊接量大，受異形曲面影響，消防管理一直是建筑施工現(xiàn)場管理的重點和難點，為貫徹“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的消防工作方針，項目部在項目成立之初，建立施工現(xiàn)場義務(wù)消防隊，設(shè)專人對現(xiàn)場消防器材的配置、有效性進行巡回檢查，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。2）現(xiàn)場焊接動火嚴格執(zhí)行用火審批制度，焊接動火前需先辦理動火審批手續(xù)，對動火時間、動火人資質(zhì)、動火點周圍環(huán)境、消防器材進行檢查確認，高處動火作業(yè)懸掛接火盆，設(shè)專職看火員，配滅火器、防火布、灑水壺，對焊接影響區(qū)域拉設(shè)安全警戒區(qū)域線，做好區(qū)域管制。在動火點附近有易燃、易爆物品，在未做清理或采取有效措施之前嚴禁進行焊接、切割作業(yè)。3）施工現(xiàn)場用電嚴格按照“一機一閘一漏一箱”執(zhí)行，本工程所有配電箱采用航空工業(yè)防爆快插座動力照明焊接配電箱，確保一機一閘的同時，也可避免無專業(yè)操作工具的非電工人員亂接亂拉，有效保證臨時用電安全。4）為切實提高“檢查消除火災(zāi)隱患、組織撲救初起火災(zāi)、組織人員疏散逃生、消防宣傳教育培訓(xùn)”的能力。項目部每季度邀請項目所在地消防支隊根據(jù)項目實際情況進行宣傳教育、消防演練，在項目醒目位置懸掛消防知識圖片、警示牌。4嚴