1、1引言高层建筑是新时期建筑行业飞速发展的产物,能够提高城市土地资源利用率。但由于高层建筑高度问题,高层建筑项目普遍存在安全风险高、施工难度大的特点。传统脚手架已经无法满足高层建筑施工需求。爬架施工技术在高层建筑中有明显技术优势,且该技术适用性强,施工操作灵活便捷,符合现阶段高层建筑安全施工的基本要求。2工程概况某高层建筑工程,建筑总高度为106.5 m,建设内容为25层高层商业楼、住宅楼。建筑物13层属于非标准层,层高4.5 m,425层为标准层,层高3.9 m。该建筑结构外立面较为规整,符合爬架施工技术要求,所以,在该高层建筑工程中,施工环节采用导轨式附着升降脚手架作为施工的防护架,该爬架的
2、爬升高度为85.9 m,具体设计参数如表1所示。表 1某高层建筑爬架体系设计参数设计参数数值备注架体高度/m架体宽度/m架体步高/m架体步数/步架体最大跨度/m架体自重/t架体离墙间距/m爬升速度/(cm min-1)180.91.81063.50.49设计值两机位之间最大间距3爬架施工技术相关概述爬架施工技术是新时期高层建筑的防护架技术,爬架本身属于提升架。高层建筑项目中,爬架施工技术的灵活性较强,可以结合高层建筑施工需求,灵活调整爬架体系。相较于传统脚手架技术,爬架体系无须拆装,且施工作业不受高度限制,安全性能强。上述高层建筑项目中所用的导轨式附着升降脚手架是爬架施工中的常见形式。爬架结构
3、由动力系统、支架系统、爬升【作者简介】许浩(1993),男,海南儋州人,工程师,从事建筑工程研究。爬架施工技术在高层建筑工程中的应用探究Research on the Application of Climbing Frame Construction Technologyin High-Rise Building Engineering许浩,孟珊,汪斌,邓敦文(中国建筑第二工程局有限公司华南分公司,广东 深圳 518045)XU Hao,MENG Shan,WANG Bin,DENG Dun-wen(South China Branch,China Construction Second E
4、ngineering Bureau Co.Ltd.,Shenzhen 518045,China)【摘要】基于某高层建筑工程项目,对爬架施工技术在高层建筑中的应用优势展开分析,明确了高层建筑工程应用爬架的施工技术要点,并指出规范爬架施工技术流程,重视高层建筑爬架施工质量管理,对提升高层建筑工程施工管理水平,完善建筑项目技术体系意义重大。【Abstract】Based on a high-rise building project,this paper analyzes the application advantages of climbing frame construction techno
5、logyin high-rise buildings,then makes a clear definition of the construction of high-rise building engineering application climb technology mainpoints.And the paper points out that it is of great significance to standardize the construction technical process of high-rise buildingclimbing frame and a
6、ttach importance to the construction quality management of high-rise building climbing frame.【关键词】爬架;施工技术;高层建筑【Keywords】climbing scaffolding;construction technology;high-rise buildings【中图分类号】TU745.1;TU731【文献标志码】B【文章编号】1007-9467(2023)06-0211-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.065Construction Technolo
7、gy工程施工技术211Construction&DesignForProject工程建设与设计装置、控制程序组成。施工过程架体能够一次性搭设4层楼高度,并沿着高层建筑四周连续搭设1。爬架施工技术体系中,导轨式爬架系统每一结构、提升点均含有多个附墙点,可直接安装在楼面上,提升装置安装后,电动葫芦可作用于导轨,移动钢丝绳,使爬架自由升降,满足高层建筑施工过程中作业区域的升降需求。同时有利于加强高层建筑作业平台的安全防护,降低高层建筑施工中的安全风险。4高层建筑项目中爬架施工技术优势高层建筑项目中爬架施工技术优势更为突出,具体包括以下几方面:(1)爬架适用性强,且楼层越高,爬架施工技术的经济性更强,
8、每栋高层建筑物可节约30%60%的成本。(2)爬架施工技术能确保高层建筑施工的安全性,爬架结构中所用的遥控、自动控制装置可对施工风险进行预警,同时可预防复位装置失效故障,使高层建筑施工中爬架处于安全、稳定的使用状态。(3)新时期爬架系统中引进微电脑荷载技术,该技术可实时显示爬架升降状态,动态化评估高层建筑爬架施工进展,记录机位荷载值。发现爬架机位荷载值大于设计值15%后,爬架内的微电脑装置可自动报警,定位超荷载机位。荷载值大于设计值的30%后,控制系统会在警示后停止运行,排查故障隐患,处理后重新启动2。5爬架施工技术在高层建筑工程中的具体应用5.1施工前准备在高层建筑工程中应用爬架施工技术时,
9、施工人员还应提前分析高层建筑物的施工现场,定位承重梁,确定爬架体系中自动化启闭机的安装位置,同时为爬架施工需嵌入的螺栓预留孔位,确保预留孔位的数量符合爬架施工要求。随后准备爬架体系安装所需的斜杆、轴承钢托、挑梁、钢丝绳、电动葫芦等材料和设备,设备、材料入场前应做好质量检验工作。预制爬架构件时,还应严格按照爬架施工技术中的相关标准确定爬架构件的设计参数,选择符合爬架施工设计的构件。比如,连接爬架体系时,施工人员应选择螺栓构件,避免借助螺纹锥攻丝工具连接爬架结构。在此过程中,施工人员所制备的爬架施工附属构件同样应符合爬架质量要求。加工制造爬架构件时,还应严格遵守设计方案,并不定期对相关构件、产品进
10、行质量检验3。5.2爬架体系安装上述高层建筑项目中,爬架体系中需要搭设10步架体,架体总高度为18 m,搭设宽度为900 mm,步高1.8 m,架体底部为可活动的架子。确定爬架体系结构设计参数后,可正式开始安装爬架。1)搭设爬架基础结构,然后用钢管搭接基础架,直至搭接到2层裙房。基础架顶部还应布设承力托,内侧由直径为2530 mm的螺栓、混凝土固定在边梁上。承力托外侧则需要借助上层边梁、斜拉杆件进行固定,斜拉杆件中心区域可使用花篮螺栓,便于施工人员及时调平承力托。之后,施工人员可搭设承力托上方的爬架,并将承力托上的立杆竖起来,搭设承力桁架。为避免爬架体系中桁架因荷载过大而出现接头位移情况,还应
11、焊接该区域的钢筋,使扣件、桁架下接头相互连接。2)在高于承力托约2层的位置,安装工字钢挑梁,电动葫芦可布设在挑梁下方,电动葫芦上的挂钩可直接与承力托花篮提梁连接。电动葫芦挑梁区域的2个单元架子上,施工人员所用的搭接装置应选择短管。在承力桁架上铺板时,每层板厚为30 mm,铺满一层后在爬架外侧挂上小眼网,小眼网应从桁架底部开始设置,需将桁架底部彻底兜满。3)安装爬架的连接撑、斜撑、局部加强杆件时,还应按照设计方案中的安装顺序、设计位置进行安装。脚手架内设置置料平台时,通常需要利用钢丝绳、钢管斜撑传力升降爬架,所以,需要将钢管斜撑附在外架上,保障爬架体系升降的灵活性4。4)安装水平桁架时,施工人员
12、应确保框架、横杆、斜杆等构件的结构参数符合安装要求。随后施工人员可依据爬架施工设计,有序布设各构件,设置单元跨模数和爬架水平模数,规范地安装水平桁架。5)安装外剪刀撑时,施工人员可从水平桁架下弦立杆处进行安装,直至安装到爬架顶端。将外剪刀撑搭设到爬架顶端后,可用立杆扣件、旋转扣件将其扣接,剪刀撑宽度应不小于6 m,桁架上斜杆与地面夹角应控制在4560。搭接剪刀撑斜杆时,搭接长度应大于1 000 mm,顶端扣件盖板边缘处与斜杆距离应大于100 mm。5.3爬架提升系统安装爬架提升系统是高层建筑项目中爬架施工技术的关键内容,施工过程中,相关人员需要明确爬架提升系统的安装要点。1)在高层建筑项目每层
13、混凝土墙、梁结构上预留40 mm螺栓孔位,用于安装工字钢承力架、提升拉杆、承力拉杆。拆除模板后,施工人员应提前清理孔洞,并依次安装穿墙螺栓,固定承拉钢支座、提升拉杆钢支座。提升拉杆钢支座上的混凝土212强度应控制在15 20 MPa。2)分别固定工字钢承力架、提升拉杆、承力拉杆后,安装爬架体系中的导向杆和固吊架,以及异形间横杆、其他临时构件。安装结束后挂上电动葫芦,但电动葫芦、爬架位编号应保持一致,且电动葫芦的链条应与地面垂直,链条上需保持干净,必要时可用机油对电动葫芦的链条进行润滑5。3)安装爬架外悬挑梁的中心控制装置,并根据设计方案,连接其与供电机组。电动葫芦所用的电机、中心控制装置可用4
14、1 m2的电缆线连接,中心控制装置电源线则需采用516 m2的电缆线连接,电缆线长度应满足爬架升降至最高点的基本要求。安装提升钢丝绳、斜拉钢丝绳时,可结合爬架提升系统中钢丝绳的实际用途,确定钢丝绳位置,且钢丝绳规格应符合高层建筑爬架体系的安装要求,如表2所示。表 2高层建筑爬架体系中钢丝绳的安装规格钢丝绳类别规格/mm单套爬升系统配置数量/根提升钢丝绳斜拉钢丝绳2063715619155.4爬架施工质量控制为保障高层建筑建设质量,应用爬架施工技术时,还应加强爬架施工质量控制,具体包括以下几方面:(1)施工活动中,相关人员应重视爬架施工环节的技术交底,同时明确各主体的质量管理责任,将施工质量责任
15、落实到个人。正式使用爬架体系时,还应在爬架提升前清除杂物或其他障碍物,然后基于高层建筑安全施工要求,对爬架体系进行空载测验,确保爬架提升系统、爬架体系安全性能符合施工要求后方可投入使用。(2)施工人员应加强爬架升降程序的管理,定期检查电动葫芦的运行状态、位置、链条,以及挑梁稳固性。逐一检查完毕后,施工需要在爬架体系上撤除活荷载、施工荷载,松开爬架体系、高层建筑构件的固定区域,正式发挥爬架体系在高层建筑施工中的防护作用。(3)应用爬架体系过程中,不定期检测爬架体系升降系统、控制程序的运行状态,观测爬架荷载值,发现异常问题后可根据爬架系统的预警信息,针对性地处理爬架故障。5.5爬架施工安全控制爬架
16、施工技术是高层建筑项目中的安全防护技术之一,但在具体应用爬架体系时,同样应加强爬架施工的安全控制。高层建筑项目中,爬架属于一次性投入项目,安装、施工过程中的安全问题较多,比如,为提升高层建筑施工效率,需要利用爬架自动升降功能,但在实际搭设爬架时,物料平台通常会独立设置,从而导致爬架升降期间物料平台存在安全隐患。再者,爬架架体上挂的电动葫芦,安装管理不到位时会出现电动葫芦翻链风险。施工人员运用穿墙螺丝固定爬架构件时,若没有做好穿墙螺丝紧固工作,同样会引起导轨过度挤压的安全风险。因此,爬架安装、爬升、实际应用中的安全风险较大,还应做好施工中的安全管理工作:(1)对施工人员进行安全教育,增强爬架施工人员的安全意识,使其掌握爬架施工、爬架安装中的安全管理要点,可以严格遵守高层建筑爬架施工规范、安全规范进行施工作业,确保高层建筑爬架施工的安全性。(2)应用爬架体系施工技术时,施工人员还应关注技术方面的安全风险,如爬架升降时的内外倾的风险。引起该类风险的主要原因在于爬架体系稳定性不强,爬架升降时内部结构的重心偏离。对此,设计爬架体系、安装爬架体系时,都应重视爬架架体稳固性的控制与检验。(3)高层建