玻璃幕墙采光屋面悬吊网操作平台施工技术

1、工程概况本文所述工程由3栋塔楼组成，与裙楼一体，中间设有中央大厅，该大厅从地下1层直至裙楼3层顶部的采光屋面贯通，其顶部有3个独立天井式采光屋面，面积分别为361.5，252.5和420.5㎡，光照较好。由于地下至采光屋面形成了上下贯通的结构，且从地下1层至采光顶操作平台位置总高度为23.00m，搭设脚手架工程量大。采用钢丝绳索网操作平台，解决了采光屋面吊顶、幕墙钢构安装等全部施工问题，省时、省力、省工。所谓“钢丝绳索网施工操作平台”即将3个采光屋面周边混凝土梁上的预留孔采用钢丝绳索将每个采光顶洞口编织成一个钢丝绳网格，在其上逐层满铺安全网、密目网及脚手板，形成一个封闭式的操作平台，供采光屋面施工操作使用。该施工方法已通过专家论证。2、钢丝绳索网操作平台的设计2.1准备工作（1）预留安装孔。为安装钢丝绳拉索，在屋面采光顶周边的混凝土女儿墙上预留直径为20mm的穿墙孔，供拉索网的单根索穿过与固定之用。（2）确定操作平台高度。采光顶标高为19.700m，考虑吊顶的安装施工人员操作方便这一因素,高度为1.3~1.5m，故设置钢丝绳索网操作平台的标高为17.150m。2.2钢丝绳索网操作平台设计（1）钢丝绳选用及布设。以其中一栋塔楼为例，选用直径为15.5mm的钢丝绳拉设索网并组成1000mm×1000mm的分格网（图1）。图1 采光顶钢丝绳拉索布置示意（2）荷载计算。设计选用直径为15.5mm钢丝绳，根据《起重吊装技术手册》可知，荷载q1=8.5N/m；线绳网片荷载按照线绳直径为9.5mm、网眼30mm、每m2网片需70m线绳织成计算，则主索上荷载q2=11.6N/m；操作平台脚手板在主索上荷载q3=800×0.02×10=160（N/m）；故钢丝绳索网平台永久荷载qg=q1+q2+q3=8.5+11.6+160=180.1（N/m）。施工集中可变荷载考虑一名操作人员和工具的荷载P1=100kg=1000N，协助操作单人荷载P2=50kg=500N。（3）吊点设置。在确保施工安全的同时，保持平台挠度不要过大，在操作过程中减少高低差造成的不便，故在钢结构梁上设吊点，如图2中圈点位置所示。

图2 采光顶吊点设置示意（4）钢丝绳索及吊索的计算。为了计算方便，将钢丝绳索的各吊点标高，设在与钢丝绳索混凝土梁穿墙孔同一标高处，并且将中间所设各节点均用U形卡锁牢（图3,图4）。图3 吊点示意

图4 固定示意（5）钢丝绳索计算。以其中一个采光顶为例，根据现场情况，下设吊点位置从钢结构梁的4m间距处垂吊下来，则主吊索在采光顶上为3跨。根据悬挂结构计算原理，悬索与主索在同一标高上，其支座反力可近似按简支梁支座反力计算。根据实际荷载现状，由上述内容可知，永久荷载为操作平台的自重qg=180.1N/m；可变荷载为施工操作荷载，并考虑存在1名协助者所产生的荷载，即P1＋P2=1500N。（6）悬索钢丝绳内力计算。根据实际索网吊点位置布置，间距为4000mm（图5）。图5 悬索力计算简图根据吊点受力计算，最大为RB=2145.8N，因钢丝索相互垂直摆放，形成方格网形布置，图3中上部荷载可近似分为两个方向钢丝绳索网平均承担，则R=2145.8×1/2=1072.9（N）；设以跨中为原点，其弯矩值为RA×2000=f（x）H，设fmax（x）=0.05，L=200mm，则H=1072.9×2/0.2=10729（N）。悬索内力的计算简图如图6所示。

图6 悬索内力计算简图当悬索没有挠度时，索内拉力F与水平拉力H相等，吊支F=H时，由于α很小，故近似取cosα=1。但实际上，钢丝绳悬索是有挠度的，其挠度实际挠度控制为f（x）=0.05×4000=200mm，tanα=200/2000=0.1时，查得α=

5°42′，cos5°42′=0.9957，则F=H/cosα=10729/0.9957=10775.3（N）＜12640.78N，故安全。3、钢丝绳索的安装将钢丝绳从采光顶混凝土边预留的直径为20mm孔内穿过，并于混凝土上做成R=30mm的弧形；待钢丝绳至混凝土端部外侧后，再用U形卡将其锁牢。为保证钢丝绳平台具有足够的平台性能，每根钢丝绳索安装后均须用手拉葫芦拉平，当拉紧的钢丝绳索位于网片内时，用U形卡环在跨中锁紧。每根钢丝绳索从采光顶的预留孔内穿过，编制1000mm×1000mm的方形钢丝绳索网将采光顶全部覆盖，织成封闭的操作平台承重索；最后，在钢丝绳索网上满铺安全网及脚手板即可。4、小结此