房屋建筑装配式集成爬架施工技术

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年7卷3期   作者:陆郢
[导读] 装配式建筑适应性强,生产工艺简单,施工简便,造价较低
        陆郢
        身份证号码:45212719931202****

        摘要:装配式建筑适应性强,生产工艺简单,施工简便,造价较低,还可利用地方材料和工业废料,此外还具有建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量的特点。建筑施工时各类坠落现象时有发生,施工安全形势严峻。这就要求建筑市场在提高工作效率的同时,对传统脚手架等临边防护装置进行技术革新,切实保障施工人员的生命安全。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:房屋建筑;装配式;集成爬架;
        
        1工程概况
        该工程项目建筑面积126649.8m2,其中地下建筑面积22773m2、地上建筑面积103876.8m(21#、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。
        2装配式集成爬架系统
        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。采用装配式集成式爬架结构设计,安拆时不需要占用太多施工空间,管理维护更轻松,使整个施工现场干净整洁,文明施工作业效果更显突出。爬架安装完成后,具有高度的整体性,大气整洁,施工企业宣传标语博人眼球,公司品牌得到有效宣传。
        3爬架施工参数
        3.1各楼架体参数
        该项目对爬架高度的搭设,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。
        3.2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°。
        3.3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:ωK=μZμSω0;
        其中,脚手架风荷载体型系数:μS=1.0φ;挡风系数:取密目式安全立网全封闭式,φ=0.8;风压高度变化系数:取离地面或海平面高度200米,地面粗糙度类别B;μZ=2.61;基本风压值:工作状态:ω0=0.5kN/m2;升降及坠落工况:ω0=0.25kN/m2。
        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。
        其中:固定荷载分项系数γG=1.2;现场活荷载分项系数γQ=1.4;风荷载分项系数为γQW=1.4。


        3.4扣件抗滑力的计算
        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。
        3.5水平支撑桁架
        立杆将荷载传递给水平支撑桁架,当立杆所受压力为最大时,对水平支撑桁架进行验算,此时全部荷载作用于桁架上弦。
        3.6升降动力设备验算
        荷载效应组合:组合1(恒载+活载)。恒载(包含爬架各构件总体荷载):45.7kN;活载(主题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;组合1:P1=1.2×45.7+1.4×9.45=68.07kN。
        3.7提升设备
        该工程采用的提升电动葫芦额定起重量:P0=7.5×9.8=73.5kN;一个跨度爬架共设置2台提升葫芦,P=2×P0=147kN;设计值P2=γ2×P1=2×68.07=137.0688kN;故:P>P2满足要求。
        4施工方法
        4.1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。
        4.2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。
        施工准备(测量放线定位、材料进场并转运到搭设现场、人员进场进行安全技术交底、设置现场,设置警戒线)——根据爬架平面布置图预留螺栓孔——安装附着支座——搭设安装平台——安装爬架连接支座——主框架安装调试——安装搭设底部桁架连接主框架——固定第一步纵向主节点大横杆——固定第一步横向主节点小横杆(铺设第一步铺脚手板、固定第一步挡脚板和防护栏杆、搭设剪刀撑和斜撑杆)——一步一步地向上搭设——安装固定销轴及防坠器——分阶段验收合格后投入使用——进行爬架升降施工循环
        4.3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。
        4.4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。
        5结语
        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]附着式半钢制集成爬架在高层建筑施工中的应用[J].杨国杰,田镇赫.门窗.2019(04)
        [2]爬架体系施工技术在高层建筑工程项目中的应用[J].李永刚.广东水利电力职业技术学院学报.2020(04)
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