一种浇筑作业人员操作平台的研究与应用

天津滨海站站房建筑面积8.6万m²，站场规模3台6线是全地下高铁站房。天津滨海站站房以地面液压垂直插入钢管柱技术和地面定位、传感器纠偏技术完成了100根钢管柱施工任务并将钢管柱施工精度误差控制在1/500之内。100根钢管柱混凝土浇筑作业量大面广，如果100根钢管柱混凝土浇筑作业人员操作平台采用搭设脚手架浇筑作业人员操作平台的施工工艺来进行混凝土浇筑作业人员操作平台，其不但对搭设基础承载力要求高而且施工时间长并且施工成本高。因此，通过研究采用一种浇筑作业人员操作平台（图1）替代传统搭设脚手架浇筑作业人员操作平台，解决了100根钢管柱混凝土浇筑作业对搭设脚手架基础承载力要求高而且施工时间长并且施工成本高的难题，保证了施工的安全生产、质量，节约了施工工期，节约了施工成本。

图1  平台立面示意

1   平台介绍

一种浇筑作业人员操作平台组成（图2）包括两大构造，分别为平台基座和替换式操作平台，平台基座为底部贯通基座，替换式操作平台可拆卸安装于所述平台基座底部位置。

图2  平台组成立面示意

2   施工工艺

2.1   施工准备

聘请专业机构审核一种浇筑作业人员操作平台施工图的详细尺寸，对于节点大样及特殊作法，绘制出详细的图纸。经过专家论证后，施工前由总工程师组织进行施工工艺交底。

2.2   工艺流程 

安全性计算→浇筑作业人员操作平台替换式操作平台加工制作→浇筑作业人员操作平台基座安装固定→浇筑作业人员操作平台基座加固杆固定→浇筑作业人员操作平台安装座固定→浇筑作业人员操作平台安装座固定→浇筑作业人员操作平台护栏固定→检查验收→使用。

2.3   安全性计算

一种浇筑作业人员操作平台使用过程中，受力部位主要是在浇筑作业人员操作平台安装座、浇筑作业人员操作平台基座加固杆、浇筑作业人员操作平台安装固定、浇筑作业人员操作平台护栏。首先根据需承受的荷载，计算确定一种浇筑作业人员操作平台材料及规格。

2.4   浇筑作业人员操作平台替换式操作平台加工制作

替换式操作平台包括操作台板、下部套筒、上人梯、上人孔和混凝土浇筑孔，操作台板为板状结构，上人孔和混凝土浇筑孔贯通操作台板竖向表面，下部套筒设置于操作台板下表面，下部套筒上部连通混凝土浇筑孔，上人梯连接操作台板下部的上人孔下方，下部套筒下端连通用于混凝土浇筑的钢管柱上端。其中操作台板为1块2 300 mm×2 300 mm×5 mm花纹钢板，操作台板与下部套筒连接处设置操作台加强腹板，操作台加强腹板为3块竖向设置的100 mm×100 mm×5 mm等腰直角三角形钢板，下部套桶为1个1.2 m高5 mm厚的圆形钢板其半径比混凝土浇筑孔半径大100 mm且大于钢管柱半径5 mm或者可以有效套进钢管柱即可，上人梯尺寸根据现场而定。上人孔设置为可锁的开关装置。3块加强腹板均匀设置于操作台板与下部套筒外表面的交圈位置，连接采用焊接工艺。

（a）

（b）

图3  平台替换式操作平台示意

（a）平面示意；（b）立面示意

2.5   浇筑作业人员操作平台基座安装固定

平台基座包括平台护栏和平台安装座，平台安装座为“口”字结构，平台护栏沿平台安装座竖向设置于平台安装座上方，操作台板安装于平台安装座开口位置，操作台板四周边缘设置于平台安装座“口”字结构内缘上表面。操作台板设置于组成平台安装座的工字型钢上翼缘板表面，其中的花纹钢板的边部和工字型钢上翼缘板中心线重合，也就是说操作台板的边部安装只占用平台安装座各工字型钢上翼缘板的一半，立杆共4个，立杆垂直焊接到平台安装座各工字型钢两端并占字形钢上翼缘板一半，护身杆平行均等分设置于立杆垂直的侧表面。

图4  平台基座立面示意

2.6   浇筑作业人员操作平台基座加固杆固定

平台基座包括加固杆和加固杆两倍数量的安装座，加固杆相互平行，加固杆设置于操作台板上表面，加固杆与操作台板等宽，安装座于加固杆两端分别将加固杆、操作台板和平台安装座紧固在一起。加固杆为4根2.3 m长截面尺寸40 mm,壁厚5 mm的方管。

图5  平台基座加固杆平面示意

2.7   浇筑作业人员操作平台安装座固定

安装座包括第一安装螺栓、第二安装螺栓、第一安装螺母、第二安装螺母和螺栓加强板，加强板为带一对安装孔的板状结构，第一安装螺栓和第二安装螺栓分别穿过螺栓加强板的两安装孔和平台安装座，第一安装螺母在平台安装座端紧固第一安装螺栓，第二安装螺母在平台安装座端紧固第二安装螺栓，螺栓加强板和平台安装座分别从上下加持加固杆端部，第一安装螺栓和第二安装螺栓分别从加固杆宽度方向两侧紧固。螺栓加强板为8个100mm×30mm×5mm带螺栓孔钢板，螺母为螺栓配套的双螺母。

图6  平台安装座立面示意

2.8   浇筑作业人员操作平台安装座固定

平台安装座包括第一安装座、第二安装座、第三安装座和第四安装座，第一安装座、第二安装座、第三安装座和第四安装座均为条状结构，第一安装座、第二安装座、第三安装座和第四安装座依次首尾相接为口字形结构，操作台板四边缘沿第一安装座中线、第二安装座中线、第三安装座中线和第四安装座中线位置安装。第一安装座、第二安装座、第三安装座和第四安装座分别为4根2.4m长100mm×100mm×6mm×8mm型钢，护身杆分别为8根50mm×50mm×5mm角钢且两两一组，螺栓为16个M20mm×85mm螺栓（图7）。

图7  平台安装座平面示意

2.9   浇筑作业人员操作平台护栏固定

平台护栏包括等长的第一立杆、第二立杆、第三立杆、第四立杆和纵向间距500mm第一护身杆、等量的纵向间距500mm第二护身杆、等量的纵向间距500mm第三护身杆、等量的纵向间距500mm第四护身杆，4根立杆分别垂直竖向设置于平台安装座四角，各第一护身杆相互平行连接第一立杆和第二立杆，各第二护身杆相互平行连接第二立杆和第三立杆，各第三护身杆相互平行连接第三立杆和第四立杆，各第四护身杆相互平行连接第四立杆和第一立杆。立杆为4根1.2m长50mm×50mm×5mm角钢。

图8  平台护栏平面示意

2.10   检查验收

经设计负责人、施工单位安全、质量管理人员、总工程师及监理工程师验收合格后方可使用。

2.11   使用

使用起重机械将一种浇筑作业人员操作平台吊运到钢管柱上，然后浇筑作业人员必须佩戴安全帽和安全带，从爬梯上到一种浇筑作业人员操作平台进行钢管柱浇筑作业。

3   总结

目前，在钢结构工程中，钢管柱以其重量轻、延性好、轴向抗压能力强等优点，被广泛应用。然而其整体高度高，安装时需要分为多段对接。一般情况下，施工人员会采用搭设满堂脚手架、在钢管柱上焊接悬挑梁或采用高空曲臂车等方式为钢管柱安装提供操作平台。一种浇筑作业人员操作平台的研究与应用是为了解决现有技术中搭设脚手架平台耗费较多时间，从而影响施工工期的问题。一种浇筑作业人员操作平台提供了一种浇筑作业人员操作平台，通过使用快换模式的操作平台根据钢管柱直径需求替换快换模块，解决了上述问题。