实例分析爬架施工技术在高层建筑工程中的应用

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年3月9期   作者:彭亮
[导读] 随着社会经济的发展,高层建筑逐渐增多,爬架的选择与安装施工成为影响高层建筑施工质量和施工安全的重要因素。

        彭亮
        身份证号43098119831010****
        
        摘要:随着社会经济的发展,高层建筑逐渐增多,爬架的选择与安装施工成为影响高层建筑施工质量和施工安全的重要因素。爬架施工技术不仅提高了施工的安全性,还可以节省大量的人力和物力,加快施工进度,大大缩短了施工周期。结合实例分析爬架施工技术在高层建筑工程中的应用。

        
        前言:在我国城市化进程的背景下,我国高层建筑工程项目逐步增加,人们对其工程质量等提出了更高的要求。而爬架施工技术是近年来在高层建筑施工中应用最为广泛的技术,保障爬架安装施工的规范性可提升高层建筑施工的安全性,实现高层建筑工程质量、进度等的控制,因此,爬架施工技术的规范性保障了建筑行业的健康发展。


1工程概述
        某地块项目 (1栋、2栋、3栋、5栋、11栋、12栋及地下室)总建筑面积 105 253m2,设计使用年限50年,抗震设防烈度7度。混凝土强度等级包括:垫层C20,基础C35,墙C45、C50,柱C40、C35,梁板C30,楼梯C30,圈梁、构造柱C25。
        钢筋规格有两种:一种是HPB300,另一种HRB400。为保证施工进度和安全,防止火灾及高空坠物伤人等事件,根据工程现场情况,采用全钢式升降脚手架作为该楼的外防护架,架体高14m,架体内净宽600mm,内侧距主体结构400~500mm,爬架提升满足结构主体施工防护。本工程爬架为空间桁架式结构,由竖向主框架、水平支承桁架、架体构架、附着、升降装置及控制系
统组成(如图1所示)。

图1 爬架立面示意

2爬架施工技术概述
2.1概念
        爬架是一种提升架,根据其动力差异,可以将其分为电动式、人力手拉式、液压式等,当前,我国爬架施工技术在高层建筑施工中得到了日益广泛的应用,在实际的建筑工程项目施工中,爬架的使用中可根据建筑物的具体情况实现灵活的上升与下降调整,是一种现代化的施工技术。传统的施工中,脚手架技术应用较多,但是其在应用完毕后还需要进行拆装等,工作量较大,且其适用的高度条件有限,而爬架不需进行拆装,且不受高度影响,具有安全性高、节约材料与资源的优势。对爬架施工技术而言,其可在施工过程中实现高、低处作业的灵活转变,具有技术的便捷性与安全性。
2.2 特点
2.2.1 经济性
        爬架施工技术应用的范围较广,只要主体楼层的高度在45m以上,均可应用此技术,楼层越高,爬架技术应用的经济性越高,该技术在高层建筑中的应用可为工程节约约30%~60%的施工成本。
2.2.2 实用性
        对高层建筑工程而言,爬架技术的实用性明显,其在工程中的应用可提高高层建筑施工的安全性。另外,爬架技术的控制主要是通过遥控控制系统与自动同步控制系统来实现的,这种自动控制系统使得在高层建筑施工中爬架本身可以进行风险因素的识别与处理,在预防复位装置失效等工程问题时具有明显的应用优势。爬架技术应用中还可借助于星轮防坠落装置来实现施工的安全控制,因此,爬架施工技术的实用性明显。
2.2.3 智能化
        爬架施工技术的应用中,其施工过程中的上升与下降控制有效利用了微电脑荷载技术,在自动化控制系统中,可自动进行升降状态的实时动态性显示,并且控制系统能自动采集相关的施工数据,如机位荷载值等,当荷载高于系统设计的15%后,控制系统会立即启动报警装置,显示报警机位;当荷载高于设计值的30% 后,控制系统会立即停机,当隐患排除以后方可启动,实现了故障的预警与自动处理。因此,其控制过程具有明显的智能化特征。

3爬架施工技术在高层建筑工程项目中的应用
        高层建筑工程越来越多,建筑施工技术水平也不断提升。爬架的选择和应用是高层建筑施工的核心环节之一,既要充分考虑爬架施工技术和安全措施,也要考虑其经济性和实用性。
3.1竖向结构预埋件施工
        在爬架预埋件施工中要按照脚手架的实际平面布置图确定预埋件尺寸、预埋方法等。本工程采用Ф40×2.5PVC管制作预埋件,其长度为工程墙体的厚度,在各支座上设置2个Ф40×2.5PVC管,保证预埋的垂直度,且两个预埋件之间的中心垂直距离在150mm左右。在合模前完成预埋件安装工作,绑扎Ф40×2.5PVC管和结构钢筋时要保证牢固性,以免在混凝土浇筑中发生位移。同时,预埋件两侧用海绵、泡沫或胶带进行严密封堵,避免注入水泥。预埋件安装允许偏差见表1。

表1 预埋件安装允许偏差

3.2找平架搭设方法
        本工程第三层搭设安装平台,宽度不小于1.5m,距离墙面不超过200mm,并在外侧搭设单排防护,高度不小于1.5m。平台操作面要位于搭设平台楼层顶板上返300mm,并在平台上铺设脚手板,平台承载力不小于6kN/m2,爬架脚手板面水平度控制在20~50mm,平台内缘到墙面的距离控制在200mm左右,平台外侧搭设单排防护高度控制在1500mm左右,平台架宽度控制在1300~1500mm。
3.3附着式升降爬架安装方法
        本工程爬架规模较大,为降低组装难度,采用分两节安装的方法:先进行底部6m架体组装,按照装配顺序逐步组装;然后进行上部架体组装,从结构转角处端部开始组装,在地面将底部架体单元组装完成再进行吊装。
3.3.1地面组装
        第一步,在平整的地面放置外立杆,沿高度每2.0m安装脚手板。第二步,当脚手板布置完成后,在脚手板的另一端,外立杆相对应的位置布置内立杆。第三步,在内立杆处安装导轨及水平桁架,用三角撑连接内外立杆并用螺栓固定。在导轨下节立杆的侧面安装下吊点桁架,完成地面安装(如图2所示)。

图2 附着式升降脚手架地面安装示意
3.3.2 架体吊装
        用钢管在架体与结构间做临时拉结措施,然后用网片密封架体,网片之间采用专用网片连接件连接,如图3所示。地面组装好的架体,通过现场塔吊到搭设好的找平架上,并做好临时拉结措施,然后进行第二组架体脚手架与第一组架体对接,安装外部密封网,本工程的密封网为厚0.6mm的钢板,通过专用网片进行连接。吊装时塔吊工作最大半径为60m,R=60m时起重吨位为3T,吊装最大架体单元为9m×0.6m,9m×0.6m最大架体重量为1109.58kg=1.109T。

图3 架体吊装施工示意
3.3.3 接高架体
        待第二层主体结构混凝土浇筑完毕后,安装第一层防坠附墙支座,并使顶撑锁定器锁住导轨,待第三层主体结构混凝土浇筑完毕后,安装第二层防坠附墙支座,同时吊装接高架体,对接上下立杆,并做好临时拉结措施,同理安装上部架体外部密封网,待第四层主体结构混凝土浇筑完毕后,安装第三层防坠附墙支座,并使顶撑锁定器锁住导轨,在导轨上节立杆的侧面,安装上吊点桁架,安装重力传感器和附墙挂件。当最上层混凝土浇完且强度达到C15后方可安装附墙支座及提升设备。待主体混凝土结构脱模后,从导轨的临时固定处,将固定导向座移至穿墙螺杆处,接着安装M30的穿墙螺杆,穿墙螺杆的两侧各有一个方垫片和弹簧垫片加双螺母紧固,垫片不小于100*100*10(mm),拧紧所有螺母后,两侧外露丝扣不得少于3扣。
3.3.4 安装升降系统
        在架体指定位置悬挂电动葫芦及钢丝绳,把钢丝绳绕过底部滑轮,通过附墙挂件将其固定在建筑结构上,附墙挂件采用M30的穿墙螺栓固定,位于附墙支座下方。固定电动葫芦电源线,安装电动葫芦及钢丝绳。
3.3.5 安装控制线路
        配电线路安装需由专业电工依设计标准要求完成。每组架体配置一台主控箱,每榀主框架配置一台分控箱,电缆线沿架体周长设置并在组与线交接处富余8米,以便架体提升时使用。葫芦电机型号一致、相序相同,每次提升时葫芦链条预紧,架体提升时分控箱打开,主控箱同时送电,以保证架体同步提升。架体效果见图4。

图4 架体效果
3.4 爬架拆除
        本工程爬架规模较大,拆除工作量也较大。为保证拆除的安全性,避免破坏影响下次使用,需严格遵循从顶部逐步向下拆除的原则,先拆除安全网、钢网脚手板、挡脚板等;再拆除顶部拉结、立杆、导轨;接着拆除控制箱和电动葫芦;然后拆除上部上吊点装置;最后拆除上部附墙支座。当拆到架体最后一步时,可通过塔吊将预拆除部分吊好,拆除架体和结构的连接,通过塔吊将架体放到地面逐步拆除其余部分。

结语:
        本工程采用爬架施工技术建设六栋30层左右的高楼,采用全过程控制,对爬架的架体安装、爬架升降、爬架验收等进行严格控制,从组织、技术和监控上进行保障,并按照要求完成爬架的拆除,确保高层建筑的顺利完工。

参考文献:
[1]刘伟.高层建筑爬架安装施工技术要点[J].绿色环保建材,2018.
[2]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.
[3]徐晟,黄建淞.高层建筑爬架安装施工技术要点[J].建筑技术开发,2020.
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