爬架在高层建筑施工中应用探究

'爬架在高层建筑施工中应用探究　　摘要:爬架是一种新型脚手架，具有装拆简单、安全、适用、经济等特点，近年来在高层建筑工程施工中得到了广泛应用。本文结合某高层建筑施工实例，介绍了爬架的安装、升降、拆除施工工艺，并与传统的外脚手架进行了对比分析，最终取得了良好的社会经济效益，希望能为类似工程的应用起到一定的参考价值。关键词:爬架；防护搭设；安装；升降；拆除；外脚手架；效益分析中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：近年来，随着城市建设的加快，可用土地也日益减少，高层建筑也不断增多了，建筑形式也多样化。因此，也相应的促使脚手架朝装拆简单,移动方便,承载性能好,使用安全可靠的方向发展。爬架它是近年来开发的新型脚手架体系，它能沿着建筑物往上攀升或下降，这种体系使脚手架技术完全改观，且不受建筑物高度的限制，极大的节省了人力和材料，在安全角度也对于传统的脚手架有较大的改观。因此，爬架在高层建筑中极具发展优势，施工中爬架得到了迅速的应用，并取得了良好的社会效益和经济效益。现以某高层建筑为例，简要介绍一下爬架的应用。1工程简介8 某建筑工程为框架剪力墙结构，地下1层，地上26层，属于高层建筑项目，建筑面积33539.43m2，建筑物外轮廓尺寸为39.2m×40.4m，建筑高度104.1m。根据工程特点，本工程4层以下外防护采用落地式钢管脚手架，5层以上安装使用爬架作为结构施工的外防护架。2爬架工作原理爬架系统沿建筑结构四周连续搭设，架体一次性搭设四层高，爬架由爬升机构、支架系统、动力系统及控制系统四部分组成，爬升机构的导轨利用可调拉杆安装在建筑结构上，每一提升点与建筑结构有4个附墙点，分别安装于4个楼面上，爬升机构的提升滑轮则利用安装于导轨上的电动葫芦通过提升钢丝绳使之沿导轨移动，从而带动架体沿建筑结构升降。架体在提升点处安装竖向主框架，竖向主框架的内排立杆上下安装5个导轮，利用导轮限制架体左右、前后的运动，并且防止架体内、外倾覆。3爬架的安装、升降、拆除3.1爬架防护搭设流程进行架体底层防护→搭设脚手板及挡脚板→制作安装翻板→铺设安全网→搭设吊篮→爬梯搭设。3.2爬架的安装8 1)本工程属于高层建筑项目，结合工程的基本情况，搭设安装平台，平台操作面位于开始防护层顶板下返600mm。平台上铺设脚手板，在正对爬升机构预埋孔位置处脚手板上预留300×300孔洞，以便安装导轨。2)提升滑轮组件摆放。按照爬架平面布置图标明的爬升机构平面位置或已按要求埋设的预埋孔位置将提升滑轮组件正对并摆放于平台，提升滑轮组件应与建筑结构平行;其立杆中心与预埋两孔中心允许偏差±10mm。其离墙距离允许偏差±20mm。3)竖向主框架安装。按照爬架立面设计高度和选用的主框架单元节进行组装。安装后利用铅锤吊线检测竖向主框架垂直度偏差。连接螺栓须齐全、不松动。4)水平桁架安装。a.水平桁架的组装要根据爬架平面布置图的水平模数进行组件组装，其水平模数间距也就是脚手架的立杆柱距。b.单根横杆水平偏差不大于10mm、直线段的横杆累积水平偏差不大于30mm;水平桁架内排架应平行于建筑物外墙，纵向垂直度不大于50mm。8 5)附着支撑结构的安装。a.穿墙螺栓及连墙挂板。检测预埋孔位置正确后，安装穿墙螺栓。墙体内侧安装垫板，预紧双螺母或梯形螺纹单螺母;墙体外侧安装连墙挂板，连墙挂板中心线与导轨及预埋孔中心线对齐。连墙挂板和垫板必须贴实墙体后，方可拧紧穿墙螺栓、螺母。b.导轨、可调拉杆安装。先固定连墙挂板后，将可调拉杆与连墙挂板、拉杆座之间利用φ20×55销轴连接，将导轨垂直插入提升滑轮组件，导轨安装位置按照立面图确定，旋转可调拉杆调整到合适长度后利用M20×40螺栓与导轨连接。6)导轮组的安装。每套爬升机构共安装五个导轮组，五个导轮组连接螺栓的安装方向应统一，不得扭曲。7)提升挂座的安装。提升挂座安装于导轨上，位于上导轮组下面。提升挂座安装位置与滑轮组件之间的垂直距离应满足提升一个标准层的距离需要，整片的提升挂座必须安装在统一高度位置。8)提升钢丝绳、斜拉钢丝绳的安装。提升钢丝绳从滑轮组件上大滑轮穿过，将钢丝绳嵌入大滑轮槽中并保证大滑轮转动。每套爬升机构安装四根斜拉钢丝绳，安装在爬架第一层和第三层。9)绳卡的安装。绳卡安装方向一致，U形螺栓压在短绳端，绳卡间距为120mm～150mm。绳卡螺母应拧紧，钢丝绳第一次承力后必须再拧紧一次。3.3爬架的升降1)爬架提升工艺流程。提升前向劳务人员进行交底→全面检查爬升机构、架体及障碍→安装提升葫芦并调试预紧→架体提升100mm→拆除斜拉钢丝绳→提升架体一个楼层高→安装斜拉钢丝绳→将提升葫芦、提升挂座周转到上层安装位置→拆除最下层的导轨安装到最上层位置→准备进入下一次升降循环。8 2)爬架下降工艺流程。下降前向劳务人员进行交底→全面检查爬升机构、架体及障碍→安装提升葫芦并调试预紧→提升架体100mm→拆除斜拉钢丝绳→下降架体一个楼层高→安装斜拉钢丝绳→将提升葫芦、提升挂座周转到下层安装位置→拆除最上层的导轨安装到最下一层位置→准备进入下一次升降循环。3.4爬架拆除1)构件的拆除方法:按拆除顺序图依次拆除，按类别码放到指定的吊运地点。2)主框架的拆除方法:利用大绳吊住主框架，操作人员松开主框架间连接的斜杆及螺栓母。通过大绳及挂轮吊运主框架至楼层。3)水平承力框架的拆除方法:架体自上至下拆除到水平框架时，先从提升点中间一跨拆起。操作人员拆除底层脚手板，松开两个中间框架之间的横杆及斜杆，由工人传递到楼层内。4爬架应用的经济效益分析现就本工程从五层起开始搭设常规外脚手架与采用爬架进行对比分析。4.1搭设常规外脚手架8 外脚手架按悬挑半封闭式脚手架考虑。搭设外脚手架的立杆间距为1.2m，水平杆的步距为1.2m，悬挑长度为1m，根据工程的实际情况暂按4层考虑，每层的层高为3.6m，因为在施工中外脚手架要超过施工层半层，故搭设脚手架的高度为16.2m。搭设外脚手架需要准备两套，而在施工的过程中一套需要倒两次，另一套需要倒三次。经计算搭设外脚手架的费用共需22.65万元。4.2应用爬架搭设爬架时考虑四层半，故爬架的总高度为16.2m，搭设爬架为2708.64m2。经计算应用爬架所需费用13.37万元。由计算对比分析可得:使用爬架比采用钢管悬挑脚手架少投入钢管39.24t(节约钢管49.5%)、扣件1.1万个，密目网2708.64m2，共计节约9.28万元。5经验总结取得的社会效益、经济效益:1)加快工程进度，提高施工工效。建筑物周边防护采用爬架后，因为它有超过混凝土浇筑施工层半层的防护，在混凝土浇筑完成可上人时即可开始上层施工。与采用传统双排外脚手架相比加快了工程进度，提高了施工工效。2)有效的减少了高空危险操作，安全性增强。8 建筑物周边防护采用传统双排外脚手架时，每层的搭设工人都处于非常危险的高空作业。采用爬架后有效地减少了这种操作，爬架安装完成后开始提升时与施工层的操作互不影响。在爬架的提升过程中，操作人员完全处于已施工完毕的楼层中，操作较安全。3)节省材料、造价低、操作方便。爬架共搭设四层半后开始提升，所用的钢管、扣件、密目网都比传统的双排外脚手架要省很多。即使外防护采用单排外脚手架，十层以上的高层建筑采用也节省材料。另外，爬架提升时施工主体，下降时进行装修施工。一次性安装，兼顾主体和装修，操作简便，减轻了工人劳动强度，材料成本低。单就此工程而言，与预算防护脚手架价格相比较，每平方米可节约成本10元左右。4)现场安全文明施工能够保障。现场钢管、扣件等三钢不用堆积太多，现场布置干净整齐;楼层中无预埋件和悬挑钢管、钢梁带来磕碰的危险;爬架垂直防护比较严实，并且设有多道水平防护，操作人员和检查人员的安全能够给予保障;在爬架上搭设的脚手架安全、美观、整齐。6结束语8 综上所述，爬架在高层建筑施工中的应用取得较佳的社会效益和经济效益，不仅节省了材料、人工，还保证了工期、安全可靠。但是需要注意的是爬架是一个系统工程，每个环节和工序施工控制均对爬架整体质量有重要影响，因此，在爬架的搭设、安装、拆除和升降等过程中，施工单位要加强方案的审批、论证及现场的管理，减少事故风险。笔者相信，随着高层建筑不断发展，爬架将会有着更为广阔的应用前景。参考文献[1]李会良,爬架在高层建筑施工中的应用研究[D].长安大学，2010年[2]钱舟，浅析导轨式爬架在高层建筑施工中的应用[J].科技创新导报,2007.098'