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房屋建筑装配式集成爬架施工技术研究

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：王尔原

[导读] 摘要：装配式建筑是未来发展趋势之一，施工人员要掌握装配式建筑施工要点，才能保证工程项目质量。

        中国核工业华兴建设有限公司天津 300000
        摘要：装配式建筑是未来发展趋势之一，施工人员要掌握装配式建筑施工要点，才能保证工程项目质量。作为新一代脚手架体系，爬架的诞生符合时代发展需求，从过去传统的钢管脚手架到现在的装配化集成建筑爬架，将成为工程建设领域防护措施发展的必然趋势。
        关键词：装配式建筑；集成爬架；施工技术
        近年来，国家有关部门先后出台多项政策法规，规范和推动爬架行业的发展。爬架技术符合国家低碳、环保、节能等发展要求，具有经济、实用、装拆便捷、安全可靠等方面的优势，具备装配模块化发展的潜力，不仅能够满足建筑施工的高标准、严要求，而且能够保证施工工作人员的安全，有利于促进工程建设行业高质量发展。
        一、装配式建筑施工技术概述
        所谓的装配式建筑是将传统的现场施工转化为工厂预制，工作重点从工程现场转移工厂，一般预制件包括地板、墙板、楼梯等，然后，将预制件运输到施工现场，进行组装，满足设计要求，保证工程建设质量。装配式建筑在20世纪60年代开始实际应用，欧洲发达国家率先尝试，随着技术的不断成熟，装配式建筑成本低，装配式建筑在全世界发展开。在发展初期，装配式建筑灵活性差、制式单一，因此，初期装配式建筑较为单调。发展至今，预制零件多样性增多，装配灵活性增加，装配式建筑应用越来越广泛。
        二、工程概况
        某工程项目建筑面积126649.8m2，其中地下建筑面积22773m2、地上建筑面积103876.8m2（1#、2#、3#、4#、5#、7#、8#、13#），拟建建筑物为8幢26F高层建筑物，共分5个楼型，设计使用年限70年。全场设一层地下室/局部二层，结构类型为框架-剪力墙结构，外墙局部、楼梯、阳台、主卧采用装配式施工。为确保施工安全，预防高空坠落事故，二层顶板以上采用爬架体系防护施工。
        三、装配式集成爬架系统
        爬架又被称作附着式升降脚手架，特别适用于高层建筑。通过多方面考察，决定采用住建部推广应用的装配式集成爬架施工，不仅能提高安全稳定性，而且操作简单、作业效率高，符合国家提倡的环保节能低碳发展理念，尤其在施工生产综合效益上具有显著优点。
        该项目爬架搭设高度为三层，按照施工进度进行下一层的上升或下降，对比传统的落地脚手架，可大量节约钢管、扣件、脚手板、密目网等周转材料及更换次数，经济效益显著。爬架装拆及升降过程中，只需少量专业人员操作，就能满足爬升施工需求，大大减少了人员人力消耗，节省了人工。施工期间，爬升周期短，能够有效缓解塔吊机械使用压力，提高生产效率；操作简便，便于整体性管理，符合以人为本、科学发展和低碳节能环保、绿色施工的发展理念。
        爬架由特定厂家生产，标准化定型装置，操作简便迅速，基本达到装配化要求，通用性强。爬架主框架等只需在地面进行搭设，组装完毕后，再进行有效吊装连接，采用防坠装置能够有效确保防护架始终处于安全状态，有效防坠。整个架体升降过程为遥控控制，架体底部与结构楼层完全封闭，且架体内部每一层标准层设置一层软防护，极大地消除了安全隐患。
        四、爬架施工参数
        （一）各楼架体布置参数
        该工程共有建筑8栋，布设有16组201个机位，周长980.2m，机位直线最大跨度6.8m，机位转角最大跨度5.4m，平均间距跨度4.9m。1#楼，周长123m，对23个机位进行布置；2#楼，周长91.6m，共布置19个机位；3#楼，周长93.8m，共布置20个机位；4#楼，周长93.8m，共布置20个机位；5#楼，周长151.8m，共布置30个机位；7#楼，周长166.2m，共布置34个机位；8#楼，周长93.8m，共布置20个机位；13#楼，周长166.2m，共布置34个机位。
        对爬架高度的搭设，采用3.5倍层高设计（架体高度10m）的标准，顶部防护高度超出结构面1.2m。升降单元根据流水段划分，封闭防护采用冲孔钢网防护，底部采用花纹板防护，每标准层采用大眼网软防护。
        （二）附着架构造设置
        主框架总高为100cm，架体宽度为90cm，架体搭设5步架。两相邻剪刀撑间的距离是45cm，水平杆和剪刀撑间的夹角范围为45°至60°。
        （三）各级荷载参数
        恒载（包含爬架各构件总体荷载）：45.7kN；
        活载（结构施工时的升降过程）：0.5×7×0.9×2=6.3kN；
        活载（装修施工时的升降过程）：0.5×7×0.9×3=9.45kN。
        风荷载标准值（kN/m2）按下式计算：

         挡风系数：取密目式安全立网全封闭式，φ=0.8；

        所以，计算中所选用的荷载效应组合如下
        组合一：现场活荷载+固定荷载；
        组合二：0.9×（风荷载+施工活荷载）+固定荷载。

        （四）脚手架核算
        核算钢管脚手架横纵向水平杆交接点扣件。钢管脚手架立杆与横或纵向水平杆相连时，对扣件的抗滑承载力依据规范（同上）验算：
        R≤Rc
        Rc是扣件抗滑承载力的设计值，通常取8.0kN；横向水平杆的自重标准值为：0.0397×900×2/2=35.73N，纵向水平杆自重标准值为：0.0397×1500=59.55N，脚手板自重标准值为：0.35×0.9×1.5/2=0.23625KN=236.25N，施工荷载标准值为：3×0.9×1.5/2=2.025KN=2025N；荷载的设计值为：R=1.2×（35.73+59.55+236.25）+1.4×2025=3232.836N=3.233kN，由此，扣件抗滑验算的最大抗滑力R=3.233KN＜Rc=8.0kN，符合规范要求。
        五、施工方法
        （一）主要组成部分
        附着式升降脚手架组成主要由以下七部分组成：主框架（龙骨架）、附着支撑装置（附着支座 + 导向防倾装置）、底部支撑桁架、底部密封钢板及外侧安全钢网、电动提升设备（环链电动提升机）、动力控制系统（多功能控制柜）、安全保护装置。
        （二）爬架系统施工工艺流程
        根据相关楼座主体结构，优化集成爬架设计图纸及计算书，核对装配化集成爬架所需的标准材料规格、数量，符合要求后按流程进行安装。
        （三）爬架系统爬升及下降
        爬架在发生动作之前，必须严格按照操作流程检查，清理爬架主体结构体系上的各种材料、杂物、建筑连墙件，检查每一个电动升降装置是否符合要求，准备相关操作工具等。
        （四）爬架系统拆除
        爬架拆除应按自上而下的顺序分层进行，先搭后拆，即先拆电气设备，再拆悬臂结构，然后拆除脚手板、冲孔钢板网、剪刀撑，大小横杆和立杆，最后对导轨和水平支撑桁架进行拆除。
        爬架施工满足环保施工要求、封闭性强，能有效防止模板安拆层灰尘外露、减少扬尘，在国家防尘治理的大环境下，对生产将起到重要的作用。
        参考文献：
        [1]栾瑞宣.装配式建筑的设计与应用[J].住宅与房地产，2020（30）
        [2]毕永魁.装配式建筑铝模爬架一体化施工技术[J].智能城市，2020，6（14）
        [3]苏维鼎.装配式建筑应用集成式爬架技术应用探讨[J].中国设备工程，2019（15）