淺談爬架在高層建筑施工中的應用

文/陳凱 中建三局集團有限公司 湖北武漢 430000

1、附著式升降腳手架結(jié)構(gòu)簡述

附著式升降腳手架主要通過四個部分組合而成，分別為架體、升降系統(tǒng)和安全裝置、附著支撐。

（1）架體，架體主要被分成三個部分，分別為豎向主框架、底部桁架與架體板，其中主框架和建筑之間是相互垂直的，對附著支撐進行連接，還是整個架體的邊緣架。此外，主框架還有一個重要的作用就是對荷載功能進行轉(zhuǎn)移，而底部桁架事實上也具有一定轉(zhuǎn)移和承重的作用，也就是將架體板所傳遞的荷載向主框架上轉(zhuǎn)移，從而促使整個架體能夠相對完整地連接在一起，增加一定的承受力和穩(wěn)定度。對于架體板而言，除了以上兩種構(gòu)成之外，其他的部分均和整體性的架體相互區(qū)別，能夠承受相應荷載，并且促使架體足夠穩(wěn)固。

（2）附著支撐，其與工程結(jié)構(gòu)之間存在緊密聯(lián)系，與其直接連接的就是附著支撐，能夠承受一定荷載，并且能夠?qū)奢d進行適當轉(zhuǎn)移，屬于一種支承構(gòu)建，其本身主要是由兩個部分構(gòu)成的，也就是板式支座和導向架。對于工程結(jié)構(gòu)而言，其具備兩層以上的附著連接，促使整個架體在上升過程中，具有較高的穩(wěn)定性和安全性，不然會出現(xiàn)晃動或者傾斜等現(xiàn)象。

（3）升降系統(tǒng)（分體液壓升降系統(tǒng)），即對整個架體升降情況進行控制的系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)當中，液壓缸活塞能夠結(jié)合相關(guān)需求進行適當?shù)纳炜s，這種情況下，會促使導軌出現(xiàn)不同程度的升降，從而促使架體得以升降運行。

（4）安全裝置，主要是為了促使架體升降能夠安全進行，通過雙保險防墜裝置得以實現(xiàn)，一定要確保防墜器的質(zhì)量。

2、爬架升降原理與有點分析

2.1 爬架施工原理

首先將附著支撐裝置固定（附著）在建筑結(jié)構(gòu)上，然后將組裝好的架體單元與支撐系統(tǒng)有效連接，組成空間可受力桁架結(jié)構(gòu)，使架體荷載可以通過導軌主框架傳遞至結(jié)構(gòu)上。爬升前預緊提升鏈條，檢查提升系統(tǒng)，使用電動葫蘆對其提升，提升到位（一般提升一層）后，進行提升系統(tǒng)的卸荷、倒鏈工作，最后關(guān)機，停機，完成一次升降工作，經(jīng)再次復檢后便可供下次使用。

2.2 爬架技術(shù)優(yōu)點

（1）經(jīng)濟性：爬架與普通外腳手架相比，極大的減少了用材的數(shù)量和裝卸量，平均節(jié)約鋼材使用約2/3～3/4。在使用過程中，依靠自身動力升降，不占用塔吊，減少勞動力成本，加快進度，符合國家環(huán)保、節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

（2）機械化：架體單元構(gòu)件工廠預制生產(chǎn)，所有防護網(wǎng)采用鋼制材料，產(chǎn)品標準化，可實現(xiàn)工具化安裝和拆除，爬架體系可以在建筑物底部一次性組裝完成，較好的與建筑物進行有效固定，且隨著結(jié)構(gòu)的提高而提高，實現(xiàn)高層建筑腳手架工藝的機械化施工。

（3）智能化：爬架采用的智能控制系統(tǒng)由安裝于便捷式電腦的上位機軟件（上位機）、多臺提升機智能控制器（下位機）以及重力傳感器和位移傳感器組成。通過一條RS-485通訊總線將上位機和下位機聯(lián)系在一起，組成半雙工通訊系統(tǒng)，對系統(tǒng)各分機的重力信號及位移信號進行實時監(jiān)測、實時報警、實時排障和實時控制，有效地保證爬架快速、安全、準確升降。

3、爬架施工技術(shù)在高層建筑項目中的應用

某建筑大廈項目總建筑面積為3.3×104m2，從塔樓第五層開始搭設(shè)大廈外架，選用整體電動升降爬架。該爬架由封閉式外腳手架系統(tǒng)、承力系統(tǒng)以及電控升降系統(tǒng)三部分組成，承力系統(tǒng)主要包括承力拉桿、桁架以及連接螺栓幾個組成部分，電控升降系統(tǒng)主要包括總控制臺以及電動葫蘆兩部分。爬架的升降設(shè)備主要是26個電動葫蘆，爬架總高為19.2m。

3.1 爬架設(shè)計

腳手架主要根據(jù)外墻的形狀以及整個建筑物的平面尺寸進行布置，提升裝置則根據(jù)外架的結(jié)構(gòu)性能及提升設(shè)備的性能進行布置。爬架架體搭設(shè)高度為建筑物四個標準層層高加一步護身欄高度，腳手架采用雙排結(jié)構(gòu)，寬度在0.8～1.0m即可，橫桿與立桿間距需要控制在1.8m以下。承力桁架是整個架體的重要組成部分，兩端分別落在承力托上，會承擔起上部架體傳下的所有荷載。

具體的設(shè)計過程中，沿著建筑物外圍，將架體分解為多個單元，各單元的寬度在5～9m之間，具體寬度值需要根據(jù)建筑物開間決定。架體承力托采用型鋼制作，里端利用螺栓固定在邊梁、柱或者建筑物外墻上，外端利用斜拉桿固定在上層相同部位上。電動葫蘆提供了架體的主要提升動力；架體每次只爬升一個層高，爬升前需要先將建筑物與承力托之間的連接點拆開；架體爬升到預定位置之后，使用時將挑梁和電動葫蘆拆卸下來，利用手動葫蘆或者滑輪倒置到相應的位置固定起來，為下一次爬升做好準備。架體使用期間，必須要與建筑物之間有足夠的拉結(jié)點，具體的拉結(jié)點的個數(shù)需要根據(jù)實際的風載計算結(jié)果進行確定。

3.2 爬架施工

爬架施工時首先需要做好安裝準備工作，確定好承力托位置、數(shù)量，預留好穿墻螺栓孔眼；爬架安裝過程中注意穿墻螺栓孔洞、預埋件等的預留是否準確齊全，架體搭設(shè)是否密封可靠，著重查看附著支座與結(jié)構(gòu)的連接，構(gòu)件之間的連接。爬架提升前注意架體及臨邊垃圾材料的清理，提升時注意上下吊點的連接，防墜裝置以及各機位負載變化情況。爬升后注意卸荷、倒鏈工作的有序進行，爬架復檢后方可交付使用。爬架在驗收通過投入使用后，須對其進行日常的保養(yǎng)和定期的檢查整修，對電動葫蘆、鏈條鋼絲繩和附墻支座的維護保養(yǎng)尤為重要。

結(jié)語：

綜上所述，目前，在高層建筑的建設(shè)中，爬架已被大面積推廣使用，為項目的安全、效益奠定了良好基礎(chǔ)。運用中需要根據(jù)不同的施工情況、結(jié)構(gòu)形式，靈活設(shè)計與施工，充分發(fā)揮出其重要作用與優(yōu)越性。