房屋建筑装配式集成爬架施工技术研究
沈新福
柳州铁道职业技术学院 广西柳州 545616
摘要：装配式建筑采用预制构件组装而成，是绿色建筑行动的典范。为提高装配式建筑施工的标准化，提高施工质量和施工效率，装配式建筑一体化集成施工全部采用了预制构件。包括集成爬架的施工。房屋装配式建筑楼层高，且预制构件大多体积较大，机械吊装中操作人员在脚手架上操作风险较高。集成爬架可进行远程操作控制，相对于升降式脚手架安全性和工作效率都更高。本文以实际工程案例为例，探讨了房屋建筑装配式集成爬架施工技术及房屋建筑施工风险控制。旨在为装配式集成爬架施工的应用提供一些参考。
关键词：房屋建筑；装配式集成爬架；施工技术；风险控制
引言
随着城市化进程的加快，城市建筑用地越来越紧张，导致城市房屋建筑的容积率越来越高，房屋建筑的楼层也因此越建越高。虽然目前国内的爬架施工技术相对成熟，但在高层房屋建筑施工过程中仍有不少施工过程中的坠落事件发生，从而增加了爬架操作人员的施工过程中的风险。一体化集成爬架及集成式升降操作平台就在这种需求背景下诞生。集成排架的架体底部桁架结构通过工厂预制完成，在施工现场完成组装。预制件的标准化程度相对较高，且可重复使用，一方面保证了在房屋建筑施工中应用的安全性，另一方面还节约了约30%的人工搭设爬架的成本。爬架可通遥控升降系统操作。从装配式集成爬架在房屋建筑中施工应用的安全性、低成本、高效性、便捷性等优势可以看出，未来装配式集成爬架应用前景广阔。研究装配式集成爬架施工技术促进房屋建筑高效安全的施工有着重要的意义。
一、工程概况
某房屋建筑面积126649.8平方米。其中地下建筑面积22773平方米，地上建筑面积103876.8平方米。拟建建筑物为8幢（1#、2#、3#、4#、5#、7#、8#、13#）26F高层建筑物。共设计5个楼型，使用年限70年。设一层地下室/局部二层。结构类型为框架-剪结构，外墙局部、楼梯、阳台、主卧均采用预制构件装配式施工。为保障施工安全，预防高空坠落安全事故，对二层顶板以上全部采用装配式集成爬架体系防护施工。
二、装配式集成爬架及其排架系统
（一）排架及其施工参数
该房屋建筑8栋共布设有16组201个机位，周长980.2米，机位直线最大跨度6.8米，机位转角最大跨度5.4米，平均间距跨度4.9米。1#楼，周长123米，对23个机位进行布置；2#楼，周长91.6米，共布置19个机位；3#楼，周长93.8米，共布置20个机位；4#楼，周长93.8米，共布置20个机位；5#楼，周长151.8米，共布置30个机位；7#楼，周长16。2米，共布置34个机位；8#楼，周长93.8米，共布置20个机位；13#楼，周长166.2米，共布置34个机位。装配是集成爬架架体高度为10米，高度的搭设采用3.5倍高度设计，顶部防护高度超出结构面1.2米。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）爬架系统
装配式集成爬架系统的爬架设计为三层，根据施工进度控制上升和下降。其升降操作平台外爬架的升降操作属于整体提升。架体底部桁架结构为工厂预支，现场组装。操作平台有折叠脚手架单元、附着支撑系统、提升系统、控制系统、防坠落装置等组成。支座采用星轮防坠落附墙支座，尺轮采用了齿条啮合原理。在导轨运动时，能够带动星轮正反旋转，牵引防坠挡块进出。当发生架体坠落时，下坠屋顶速度过大就能全懂防坠挡块复位，卡死导轨，防护架体坠落。脚手架为附着式升降脚手架。爬架系统升降操作过程不占用塔吊。升降采用了主动安全的控制系统，可通过远程遥控升降系统进行操作控制排架平台升降。
三、装配式集成爬架施工技术
（一）爬架施工技术
1.施工方法
集成式爬架采用电动提升机正挂免移动系统，施工提升过程中通过机械化、自动化原理进行。升降操作平台由工厂化预制装配式构建通过机械吊组装完成。已经组装完成房屋建筑施工过程中升降无须反复拆卸安装。操作人员在集成升降操作平台远程控制上升或下降按钮就会启动上升或下降指令。升降施工过程中通过布置的监控装置向监控系统自动传输监控信息。发生故障或异常时有预警器传递给监控系统自动发出报警。
2.施工流程
房屋建筑装配式集成爬架施工流程如下：施工前人员进场及安全技术较底→施工材料准备→测量放线定位→设置现场→设置警戒线→根据爬架平台布置预留螺栓孔→安装附着制作→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→搭设见到撑和斜撑杆→依次向上搭设→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。
3.施工技术要点
3.1根据建筑物层高和平面持续变化确定架体的单元尺寸。
3.2水平支撑桁架中立杆、大横杆、小横杆应选用Φ48.3×3.2的钢管，且需要在立杆上下方向都安装螺栓头。
3.3脚手板应站整个架体自重的十分之一，要同时兼顾刚度和减小自重的要求。材料可选择厚镀锌折弯钢板。厚度根据架体自重和钢材自重承载能力而定。常用1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm集中类型。
3.4立网采用7mm的冲孔彩钢板安装于网片卡槽内，网片卡槽采用镀锌钢片制成。然后通过螺栓将网片卡槽与架体节点连接固定，安全系数更高。
3.5架体节点钢板采用倒角处理，侧支撑与中间制成管焊接而成，能更好的与杆件、网片卡槽、导轨、水平斜撑等连接。
（二）房屋建筑装配式集成爬架施工的风险控制
装配式集成爬架施工应用从防坠、防倾覆、同步升降、限载几个方面加强了房屋建筑施工过程中爬架应用的风险控制，并采取了相应的优化设计及管理办法来控制风险源。在外架部分增加防坠器、防坠销、固定销轴来固定外架，实现外架坠落风险的控制。在架体的附着装置部分增加导向防倾覆架，又在防倾覆架上安装了导向滑轮，形成了对架体的导向牵附作用。此外，架体上还安装爬架预警器、分控荷载控制柜，利用多功能集成电控柜来控制同步升降。在分控箱内部增加了荷载限位的设计。它与预警器联合作用能够对架体超出荷载的问题启动自动替丁状态并自动发出报警。因采用了预制构件底座，爬架系统节省了约30%的材料和大量的劳力。施工过程具有较强的封闭性，在防火灾、防触点及环保方面都有突出的作用。
四、结语
综上所述，房屋建筑装配式集成爬架施工安全性高、效率高、操作简单便捷，综合应用效果良好。一般的房屋建筑施工爬架风险主要来源于外加坠落和架体倾覆、变形、垮塌、失火、触电等。装配式集成爬架施工结构升级优化、遥感控制系统、防坠落装置等应用，有效的解决了施工中的风险。爬架系统的组装、上升与下降、爬架系统的拆除都有标准化、工厂化加工工艺加持，并配合安全的工艺流程，只需要严格遵循施工流程，做好风险控制和细节管理，就能确保房屋建筑高效安全的施工，同时降低爬架系统应用的成本。
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