机械式立体停车库高空大跨度模板施工安全管理

机械式立体停车库高空大跨度模板施工安全管理

毕然

中建八局天津公司天津300450

摘要：中海创集团北方区总部项目的全自动立体停车库在中庭洞口封闭的施工过程中，采用了工字钢平台作为整个中庭洞口上方梁板浇筑时的架体的支撑平台，同时在每一根工字钢两端预埋地脚螺栓进行加固以减小工字钢的变形。施工完成后实测工字铜的最大变形为10mm，满足规范规定。采用此施工技术规避了在封闭中庭洞口时出现的超高超限支模架体，大大节约了施工成本，缩短了施工工期，但是在后期施工完成后涉及到如何在受限空间内将工字钢安全吊运出去。

关键词：中庭洞口；楼板封闭；工字钢平台；受限空间；吊运

1前言

现在伴随着各个城市的城市化进程不断推进，各地经济飞速发展，汽车拥有量急剧增加，停车难问题日益严重，这已经成为影响我国社会以及经济发展的一个重要因素。尤其在一些人流量，车流量密集的场所像医院，受限于地上平面空间有限，地下停车不便，机械式立体停车库，这种全新的自动化的停车方式的出现，能够较好地解决我国城市停车难问题，尤其是在寸土寸金的大城市，采用机械式立体停车方式，显得尤为必要。

全自动垂直升降巷道堆垛式立体停车楼，充分利用有效空间。载车板的升降和行走同时运行，存取车方便快捷。全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全。通过升降机、行走台车及横移装置输送载车板实现存取车操作，整个过程全自动完成。固定式升降机+各层行走台车的配置形式，可实现多个人同时存取车。

但是立体停车库中间部位由于要安装升降机和行走台车，存在3处中庭，顶层机房层的梁板就在中庭上，存在大跨度悬空的情况，就需要提供一个悬空平台为机房层梁板模板施工提供作业面。

图一.立体停车库楼剖面图图二.屋面层悬空结构示意图

2工程概况

本项目4号楼立体停车库，由于要在立体停车库楼内安装智能机械设备，所以该楼中间存在五个中庭，其中4#立体停车库楼地上14层（包括夹层，机房层），地下2层，建筑高度33.5m，标准层高2.15/2.35m，结构形式为框架结构。在14层5~6轴与A~B轴、5~6轴与B~C轴、5~6轴与C~D轴、5~6轴与D~E轴、5~6轴与E~F轴，存在5处中庭从地下二层到13层该区域均无梁板结构，机房层该区域的梁，板结构便成了悬空结构，该悬空结构从地下室二层以下（标高-8.4m）至屋面层（标高32.6m），其高差达到41m，纵向框架主梁跨度8.4m，横向框架主梁6.45m。悬空结构梁为井字梁，五块悬空结构总面积达到270.9m2，属于大面积，大跨度，超高构件模板支撑体系。

3方案选择

图中阴影部分所示区域即为机房层中庭区域的梁板。要浇筑此区域内的梁板，支模架体的搭设成为了关键的施工难点。按常规的搭设思路，由于此处位于中庭位置，此区域内的支撑架体将贯穿地下2层至地上13层，架体的高度将达到41m。根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6．9．1条满堂支撑架搭设高度不宜超过30m的规定，若采用此方案施工，在施工过程中将存在巨大的安全风险。同时搭设架体的成本也十分高昂。所以我们设计了在13层洞口处搭设钢平台作为此区域内架体的支撑。

图三.立体停车库侧面

4方案的主要难点及其解决办法

此方案的设计难点主要是结构的自重和浇筑时产生的施工荷载，支撑架体的荷载完全作用于工字钢平台后，如何有效的限制工字钢的形变，保证钢平台的稳定。当仅仅使用工字钢作为受力平台时，其简化后的受力模型相当于一根跨度为6.45m的简支梁（洞口最大跨度处）。经计算，采用25a型工字钢，跨中挠度最大处在规范要求范围内，满足施工要求，同时为了施工安全，在工字钢两侧提前预埋好L型地脚螺栓对工字钢进行定位，将工字钢上荷载有效导入到楼板上。

5受力模型的简化以及受力分析

考虑保证单根工字钢的稳定性，在工字钢两侧预埋L型地脚螺栓进行加固，具体布置见图四。在13层洞口周边梁板浇筑前做好地脚螺栓的预埋工作，待浇筑完洞口周边梁板且结构的强度达到100％后方可进行洞口处梁板的浇筑。

在浇筑前，通过水平激光仪在立杆上做好水平标记，尤其注意要在每根工字钢的跨中立杆处做好水平标记，以便在浇筑过程中实时监控工字钢的下沉量。

图四.悬空钢平台模架搭设BIM效果图

工字钢按照方案要求，吊运到指定位置安装，工字钢上面必须满铺木跳板，严禁露铺。

在浇筑的过程中严禁使用布料机，浇筑采用塔吊吊装料斗进行。为保证浇筑人员完全，防止特大安全事故发生，浇筑时的操作人员不得超过2人，浇筑前在浇筑面拉设钢丝绳，浇筑时的操作人员需系好安全带。

在浇筑前还应做好洞口周边梁板的加固措施，通过加固将工字钢的支座反力向下传递，避免13层洞口周边梁板的开裂。

机房层梁板模板拆模过程中，在两侧设置钢丝绳，要求拆模人员必须系挂安全带进行拆模作业。

工程安全部在对施工作业工人进行安全教育，以及安全技术交底，留有影像资料。

7悬挑钢平台的拆除

混凝土浇筑完，对梁板模板及模板支架拆除后，涉及到木跳板的有序拆除及将工字钢从楼内吊出，在拆除木跳板时工人必须系挂安全带，拆模之前在柱两侧设置钢丝绳，如图五，在12层设置安全水平网，一方面给工人提供系挂安全带的生命线，另一方面方便用于后面工人从中庭洞口两侧将工字钢抽出时给工字钢提供受力点。

受限空间内的长工字钢吊运的安全管理十分重要，首先在工字钢一侧设置一个小操作平台方便塔吊吊运，如图六，工字钢的另一侧利用工字钢环扣吊住工字钢一端，如图七，方便工字钢在楼内吊出，另一端在操作平台上将工字钢吊出。完成工字钢在受限空间内的安全吊运。

图五.钢丝绳设置图六.操作平台设置

图七.工字钢环扣设置图八.钢筋吊钩吊工字钢

8结语

在中国机械式立体停车场的使用还处于起步阶段，本文介绍的立体停车设备为我国的立体停车设备的设计具有良好的借鉴作用，对提高我国的立体停车设计水平有积极的促进作用。

参考文献：

[1]任伯淼，余诚等.机械式立体停车库.北京：海洋出版社，2005，8-10.