西南石油局有限公司云南分公司,云南昆明 650021
摘要:石油大厦为建成投入使用已达28年的 1幢高层建筑,外墙装饰材料大部分为条形瓷砖和玻璃幕墙为铝合金框架和6mm普通浮法镀膜玻璃。因外墙瓷砖长年日晒雨淋,受各类外力侵蚀作用,2018年发生外墙瓷砖脱落,且幕墙玻璃已超过国家对玻璃幕墙粘接胶使用年限及玻璃幕墙设计年限要求,存在安全隐患。由于石油大厦地处繁华街道旁,外观极不规则,2023年维修采用了吊篮施工,工艺选择外墙喷真石漆、非标改铝板、明框盖板等维修工艺,取得较好的效果。
关键词:不规则;高层建筑;脱落;外墙维修;非标;工艺
引言
石油大厦已建成使用 28年,外墙瓷砖因年久老化,受各类外力侵蚀作用,出现了外墙瓷砖部分空鼓、破损、开裂、松动, 2018 年发生外墙瓷砖脱落,特别是青年路一侧为市政主干道,地面人行道来往人员众多,存在高空坠物致人伤害风险。由于大厦外观极不规则,地处繁华街道旁,2023年维修采用了吊篮施工,工艺选择外墙喷真石漆、非标改铝板、明框盖板等维修工艺,拆除施工时充分保证瓷砖飞溅不影响行人。
1.不规则高层建筑概况
石油大厦位于云南省昆明市五华区江滨西路8号,东临盘龙江,西临青年路,始建于1991年底,于1995年9月建成投入使用,建筑总高度75.6m,主体建筑高度69.1m;建筑面积13798.90㎡,外墙总面积为10281㎡。外墙装饰材料大部分为条形瓷砖(24mm*6mm);玻璃幕墙为铝合金框架和6mm普通浮法镀膜玻璃。
图1 大厦规则层平面图
图2 大厦不规则层平面图
石油大厦已建成使用28年,因长年日晒雨淋,年久受各类外力侵蚀作用,出现了外墙瓷砖部分空鼓、破损、开裂、松动, 2018年发生外墙瓷砖脱落,特别是青年路主干道一侧,地面人行道来往人员众多,若高空落物伤人,后果将不堪设想。石油大厦幕墙玻璃为普通浮法玻璃,已超过国家对玻璃幕墙粘接胶使用年限(25年)及玻璃幕墙设计年限(25年)要求。2016年做过检测,部分粘接胶已出现严重老化,且普通浮法玻璃不符合当前国家对节能的要求。
总体上,石油大厦建筑外墙整体存在安全隐患,需要尽快维修整治。
2.维修施工安全风险管理
昆明石油大厦外墙隐患治理项目地理位置特殊,严格落实全过程全工序的风险识别及管控措施:
(1)根据工期气候及现场施工条件确定系统性风险,如异常气候等。
(2)根据工序和工期确定非常规作业存在的风险,如高处作业涉及风险等。
根据风险特性,针对每项风险制定了专项管控措施:
表1 每项风险制定专项管控措施表
序号 | 风险名称 | 风险特征 | 主要管控措施 |
1 | 承包商风险 | 系统内每年发生多起安全生产事故,其中主要为承包商安全事故,而承包商安全事故主要集中发生在生产现场的直接作业管理。本次维修项目承包商,涉及动火、临时用电、高处等直接作业,频次多、风险大。因此承包商风险是施工全过程的主要系统性风险之一。 | 1.高风险作业制定专项施工方案; 2.严格承包商人员入场和特种作业人员资质审查; 3.严格承包商人员入场安全教育; 4.结合作业项目和施工队伍统筹安排优化,避免上下同一垂直面交叉作业; 5.直接作业严格执行“7+1”制度,落实作业安全防范措施; 6.每日开展承包商直接作业现场检查,实施第三方HSE旁站监管; 7.开展承包商HSE考核、实施安全记分,督促尽职履责; 8.要求承包商对作业人员落实个体防护措施等应急设备; 9.按计划开展(参与)应急演练,提高作业人员应急处置能力; 10.承包商人员人场前开展无犯罪记录证明核查。 |
2 | 雷雨天气风险 | 本次施工计划9-12月开展,根据2022年昆明市同期天气数据分析,雷雨天气27天。异常天气带来的风险影响现场作业进度,其中对高风险直接作业中的吊装、高处、临时用电、用火等影响较大。因此异常天气风险是施工全过程的主要系统性风险之一。 | 1.在雷暴及暴雨气象条件下应暂停现场作业,同时断开现场临时用电设备并确保施工现场各种设备防雷接地设施完好; 2.在5级以上大风条件下应暂停现场高处作业、动火等特殊作业; 3.现场管理组及安全环保组密切关注天气预报,及时预判预警异常天气状况,合理安排现场作业开展。 |
施工作业期间,主要存在处坠落、物体打击、机械伤害、触电、车辆伤害等风险:
表2 施工作业危害识别清单
序号 | 工序 | 作业项目 | 作业 种类 | 危险特征 | 风险评价(矩阵法) | 风险 等级 | ||
后果 等级 | 发生 频率 | 风险 值 | ||||||
1 | 安全通道架设及低层外墙施工 | 临街人行通道及大厦人行通道采用脚手架搭设安全通道;利用脚手架对建筑低层进行外墙施工。 | 脚手架搭拆 | 坍塌 | E | 4 | 22 | 较大 风险 |
高处坠落 | E | 4 | 22 | 较大 风险 | ||||
高处 作业 | 高处坠落 | B | 4 | 5 | 低风险 | |||
物体打击 | B | 4 | 5 | 低风险 | ||||
触电 | B | 5 | 7 | 低风险 | ||||
机械伤害 | B | 4 | 5 | 低风险 | ||||
临时 用电 | 触电 | B | 5 | 7 | 低风险 | |||
2 | 高处吊篮作业 | 在建筑屋顶安装移动式吊篮;由上至下敲落外墙瓷砖、挂网、抹灰、喷外墙涂料、玻璃幕墙安装明框加固、灯光亮化设施安装等 | 吊篮搭拆及高处作业 | 高处坠落 | D | 4 | 17 | 较大 风险 |
物体打击 | B | 4 | 5 | 低风险 | ||||
触电 | B | 5 | 7 | 低风险 | ||||
机械伤害 | B | 4 | 5 | 低风险 | ||||
临时 用电 | 触电 | B | 5 | 7 | 低风险 | |||
用火 | 火灾 | B | 5 | 7 | 低风险 | |||
3 | 灯光亮化电气线路及控制箱安装 | 灯光亮化电气线路敷设、电源控制箱及弱点控制箱安转调试。 | 电气 作业 | 触电 | C | 3 | 5 | 低风险 |
电气短路 | B | 5 | 7 | 低风险 | ||||
4 | 运输车辆作业现场物资 | 施工运输车辆 进出作业现场 | 车辆 运输 | 车辆伤害 | B | 4 | 5 | 低风险 |
3.工艺应用实践
3.1外墙(除圆弧外墙及采光井部分)瓷砖含砂浆层敲除,重新做外墙真石漆工艺
主楼墙面通过铲除原来所有外墙瓷砖和砂浆层,实现外墙瓷砖脱落安全隐患的全消除,整个主楼外立面重新设计用外墙真石漆涂料,用色彩和分缝的变化,实现丰富的立面效果。施工顺序为:(1)搭设外脚手架和安全通道;(2)吊篮按照技术规范安装在楼顶;(3)铲除原来所有外墙瓷砖和砂浆层并建渣外运;(4)对基层进行清洁和拉毛处理,涂刷界面剂;(5)在梁柱部位通过膨胀螺栓整体满挂钢丝网防开裂;(6)满批20mm防水砂浆层;(7)刮外墙找平腻子两遍;(8)再做外墙真石漆;(9)拆除外脚手架和安全通道;(10)恢复绿化带。
3.2圆弧外墙采用铝单板包封工艺
根据大厦院内外墙瓷砖使用吊篮拆除的防护措施及经验,采用吊篮拆除弧形外墙瓷砖,该位置接渣控制难度极大,无法避免瓷砖砖渣的飞溅、反弹,且距离南侧市政道路较近,增加了拆除外墙瓷砖过程中的风险,极易造成物体打击伤害风险,影响行人和车辆通行造成不必要的后果。同时也不利于管控,因吊篮在圆弧处两侧距离墙面较远,施工人员操作不便,无法保证基层抹灰施工质量,影响整体外立面最终成型效果,极易留下新的安全隐患。
根据现场情况圆弧外墙采用铝单板包封,艺减少了瓷砖拆除工序,将外墙瓷砖包封在铝单板内,同时也消除了“物体打击”安全风险;因铝单板为模块化施工,工厂加工,现场安装,施工质量也较好控制。
铝单板采用4-M12*160化学螺栓将300*200*8mm厚的后置锚固板固定在混凝土结构上,80*80*4mm厚的竖向镀锌钢龙骨焊接在锚固板上,50*50*3mm厚的横向镀锌钢龙骨焊接在竖向龙骨上,铝单板安装角码采用自攻螺丝固定在横向龙骨,形成一个整体框架体系,确保铝单板饰面牢固,最后将铝单板采用螺栓固定在安装角码上,调整角码可使表面形成一个相对平整面。
图3六~九层,十一~十三层弧形处改铝板外装平面
图4十六~十七层弧形处改铝板外装平面
图5铝板固定节点图示1
图6铝板固定节点图示2
图7铝板固定节点图示3
图8铝板固定节点图示4
3.3 玻璃幕墙维修加固工艺
遵循安全原则,对玻璃幕墙进行维护,将原隐框玻璃幕墙的化学固定方式改为化学固定和机械固定结合方式。
在室内楼层处拆开楼层封堵,将原玻璃幕墙龙骨体系进行维护,检查钢连接件锈蚀部分并打磨除锈涂刷防锈漆,检查螺栓松动情况并进行紧固。
检查玻璃幕墙层间防火体系,对镀锌钢板松动处进行加固,防火岩棉缺失的进行补充至200mm厚,在其上部涂刷3mm厚的防火密封漆。
吊篮按照技术规范安装在楼顶,每次携带两人由上至下,在玻璃接缝处安装铝合金扣条底座(横装或竖装),打孔固定在幕墙结构柱上。
图9玻璃幕墙增加明框盖板横剖图
图10玻璃幕墙增加明框盖板竖剖图
铝合金底座固定好以后,安装装饰条,装饰条安装完成后在玻璃与装饰条之间用耐候密封胶进行第二道密封,并确保玻璃胶的美观。
3.4采光井瓷砖墙面加固工艺
由于大厦外墙不规则,现有安装在外立面的吊篮只能进行结构梁外侧的拆除施工,内部及两侧因距离问题,作业人员无法施工。大厦北侧和南侧两个外立面采光井处内空为53cm,现有最小的吊篮尺寸为50cm,但因该栋建筑物建于90年代,垂直度偏差较大,吊篮使用安全距离不足,同时采光井内有通讯线缆、电缆及空调外机,因此无法安装吊篮。
采光井内侧为玻璃,外侧为结构梁,拆除瓷砖过程中易出现玻璃破碎,砖渣反弹、飞溅,造成高空坠物、物体打击伤害风险,安全风险管控难度较大。根据石油大厦外墙拆除情况看,该部瓷砖空鼓较少,更多的是因材料热胀冷缩,应力得不到释放造成的瓷砖空鼓,考虑原墙面加固措施,达到消除外墙瓷砖脱落隐患,也避免了施工过程中对周边环境、人员造成安全隐患的风险。
图 11采光井瓷砖墙面加固图
采光井墙面加固施工因无法安装吊篮,拟采用座板式单人吊具悬吊作业即“绳降施工”。
4.结束语
国有资产经营实现保值增值必须建立在资产安全前提下,在对资产维修时充分考虑实际情况,统筹谋划好安全管控措施,正确处理好安全与发展关系,优化好各环节工作,做到精细实。
参考文献:
[1]中国石化境内公共安全风险评估及分级管控规范(试行)》(中国石化安【2018】88号).
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[6]《铝幕墙板 氟碳喷漆铝单板》YS/T 429.2-2000.
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[8]《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T 133-2000.
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[10]《建筑门窗、幕墙用密封胶条》GB/T 24498-2009.
[11]《紧固件 螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件》GB/T 16938 -2008
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[13]《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T 12615.1~4-2004.
[14]《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T 12616.1-2004.
[15]《开口型沉头抽芯铆钉》GB/T 12617.1~5-2006.
[16]《开口型平圆头抽芯铆钉》GB/T 12618.1~6-2006.
[17]《高处作业吊篮》GB 19155-2003.
[18]《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001.
[19]《玻璃幕墙工程质量验收标准》JGJ/T 139-2001.