裝配式建筑應(yīng)用集成式爬架技術(shù)應(yīng)用探討

蘇維鼎

（大連九洲建設(shè)集團有限公司，遼寧 大連 116001）

1 裝配式建筑發(fā)展趨勢及外圍護體系現(xiàn)狀

裝配式建筑是用預(yù)制部品部件在工地裝配而成的建筑。2017 年3 月，住建部出臺《“十三五”裝配式建筑行動方案》，明確到2020 年，全國裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到15%以上，其中重點推進(jìn)地區(qū)達(dá)到20%以上，積極推進(jìn)地區(qū)達(dá)到15%以上，鼓勵推進(jìn)地區(qū)達(dá)到10%以上。而根據(jù)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》，“十三五”期間，裝配式建筑要達(dá)到新建建筑的20%以上，保障性安居住房采取裝配式搭建的要達(dá)到40%以上。發(fā)展裝配式建筑是建造方式的重大變革，是推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要舉措，有利于節(jié)約資源能源、減少施工污染、提升勞動生產(chǎn)效率和質(zhì)量安全水平，有利于促進(jìn)建筑業(yè)與信息化工業(yè)化深度融合、培育新產(chǎn)業(yè)新動能、推動化解過剩產(chǎn)能。裝配式建筑適應(yīng)性強，生產(chǎn)工藝簡單，施工簡便，造價較低，還可利用地方材料和工業(yè)廢料，此外還具有建造速度快，受氣候條件制約小，節(jié)約勞動力并可提高建筑質(zhì)量的特點。傳統(tǒng)爬架通常設(shè)置有多層，以適應(yīng)建筑外墻的大面積作業(yè)，但裝配式建筑外墻的外圍件基本已施工好，需要進(jìn)行作業(yè)的工序較小，目前市場上存在附著式升降腳手架，根據(jù)使用材料的不同分為傳統(tǒng)附著式升降腳手架、半集成附著式升降腳手架、全鋼集成式附著升降腳手架，因此，使用當(dāng)前市場上的爬架進(jìn)行裝配式建筑外墻的作業(yè)時無法滿足裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工要求，往往會造成資源浪費，增加施工成本和施工難度，而現(xiàn)在一些可用于裝配式建筑的爬架使用的是懸挑臺式爬架，需要使用塔吊提升，費時費力，施工成本高且施工效率低，因此，實有必要提供一種適用于裝配式建筑的專用爬架技術(shù)。

2 全鋼爬架的特點

全鋼附著式升降腳手架簡稱全鋼爬架，其結(jié)構(gòu)由架體結(jié)構(gòu)、附著支撐結(jié)構(gòu)（含防墜、防傾裝置）、升降機構(gòu)、控制系統(tǒng)組成。全鋼工程爬架適用于現(xiàn)澆框剪等結(jié)構(gòu)的高層建筑。結(jié)構(gòu)工程施工時，在建筑結(jié)構(gòu)四周分布爬升機構(gòu)，水平附著導(dǎo)向支座安裝于結(jié)構(gòu)梁板或墻板上，水平附著導(dǎo)向支座或鋼梁安裝導(dǎo)向輪及防墜系統(tǒng)并與架體上的導(dǎo)軌相連接，采用DHP7.5t 電動葫蘆安裝主框架的提升支座，鋼絲繩提升吊點安裝在附著支座山，提升鋼繩一端穿過底座的滑輪連在電動葫蘆的掛鉤上，可以實現(xiàn)架體通過導(dǎo)軌依靠水平附著鋼梁上下相對運動，從而實現(xiàn)滑輪導(dǎo)座附著升降腳手架的升降運動。結(jié)構(gòu)施工時，可滿足上層支模澆砼、下層拆模、安全防護、外墻砌磚等操作需要；裝飾施工可滿足下層打底抹灰、中層安裝貼片、上層整理等多層同步施工需要；可適應(yīng)噴涂、貼瓷磚、大理石及玻璃幕墻安裝等各種裝飾工程；可適應(yīng)圓弧、轉(zhuǎn)角、陽臺、挑板、挑檐等復(fù)雜外形的施工。可整體升降，也可分片升降，與施工電梯、塔吊、龍門架等垂直運輸設(shè)備互不干擾。零部件實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，可多次周轉(zhuǎn)使用。利用電動葫蘆或液壓桿件為動力進(jìn)行升降。通過獨特的導(dǎo)輪導(dǎo)軌設(shè)計，確保架體在升降過程中無晃動及傾覆現(xiàn)象；可靠的安全性防墜落裝置，確保在動力失效時，迅速將架體鎖定在主體結(jié)構(gòu)上。同步預(yù)警載荷控制器和智能型電控柜可確保提升架同步升降，電路控制系統(tǒng)具有斷路、缺相及過流保護功能。

集成全鋼爬架具有低碳性，節(jié)約鋼材用量70%；節(jié)省用電量95%；節(jié)約施工耗材30%；隨著新型建筑材料的應(yīng)用，輕質(zhì)高強度的鋁合金材料在爬架的受力構(gòu)件得到應(yīng)用，樓層越高經(jīng)濟性越明顯，每棟樓可綜合節(jié)約30%～60%成本。集成全鋼爬架可應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)的建筑主體，集成全鋼爬架采用全自動同步控制系統(tǒng)和遙控控制系統(tǒng)，可主動預(yù)防不安全狀態(tài)，并采用多重設(shè)置的擺針式和轉(zhuǎn)輪式防墜落裝置防止復(fù)位裝置失效等故障，能夠確保防護架體始終處于安全狀態(tài)，有效防墜。采用全自動智能化同步控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r顯示升降狀態(tài)，自動采集各提升機位的荷載值。當(dāng)某一機位的荷載值超過設(shè)計值的15%時，以聲光形式自動報警并顯示報警機位；當(dāng)超過30%時，該組升降設(shè)備將自動停機直至故障排除。有效避免了超載或失載過大而造成的安全隱患。機械化實現(xiàn)低搭高用功能。在建筑物底部一次性組裝完成，附著在建筑物上，隨樓層高度的增加而不斷提升，整個作業(yè)過程不占用其他起重機械，大大提高施工效率，且現(xiàn)場環(huán)境更人性化，管理維護更輕松，文明作業(yè)效果更突出。目前市場上的全鋼爬架一般按照四層半樓層高度設(shè)置，對當(dāng)今乃至今后中國裝配式建筑的發(fā)展有其自身使用的局限性，根據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的特點，用于裝配式建筑的爬架，包括爬升導(dǎo)軌、固定在爬升導(dǎo)軌上的施工架體、使爬升導(dǎo)軌附著在建筑墻面上的附墻裝置以及驅(qū)動爬升導(dǎo)軌上下移動的驅(qū)動裝置，其中，施工架體包括一層或兩層施工平臺，兩層施工平臺之間的距離與裝配式建筑的層高相匹配。

3 適用于裝配式建筑施工的新式爬架技術(shù)應(yīng)用

裝配式結(jié)構(gòu)施工中外墻板安裝采用預(yù)留錨固用于裝配式建筑的爬架，其特征在于，包括爬升導(dǎo)軌、固定在爬升導(dǎo)軌上的施工架體、用于爬升導(dǎo)軌附著在建筑墻面上的附墻裝置以及用于驅(qū)動爬升導(dǎo)軌上下移動的驅(qū)動裝置，其中，施工架體包括一層或兩層施工平臺，兩層施工平臺之間的距離與裝配式建筑的層高相匹配，爬架的高度在7.6 ～7.8m，爬架材料逐漸向環(huán)保節(jié)能材料方向發(fā)展，采用高強度的鋁合金制作爬架，不僅具有強度高、重量輕、可回收、殘值高的特點。用于裝配式建筑施工的爬架，其施工架體還包括連接上下兩層施工平臺的立桿，左右相鄰的立桿之間通過水平桁架相連。架體外側(cè)采用鋼質(zhì)鋼板網(wǎng)或鋁合金網(wǎng)片通過連接件與所述立桿固定相連，網(wǎng)片圍護高度采用一層半樓層高為宜。

爬架的爬升導(dǎo)軌包括第一節(jié)導(dǎo)軌和第二節(jié)導(dǎo)軌，兩個導(dǎo)軌的連接方式，目前可采用承插或滑套方式進(jìn)行連接，其中滑套連接方式是通過在第一節(jié)導(dǎo)軌上設(shè)有T 形直線凹槽，第二節(jié)導(dǎo)軌為與T 形直線凹槽相匹配的滑軌，第二節(jié)導(dǎo)軌裝配在方形直線凹槽內(nèi)并可在T 形直線凹槽中上下滑動，爬升導(dǎo)軌為一層樓或兩層樓高的長度。為了保證架體正常使用，在施工架體下方加有與一層樓高的建筑結(jié)構(gòu)相匹配的防傾結(jié)構(gòu)，防傾結(jié)構(gòu)上安裝有與爬架下部的建筑結(jié)構(gòu)相接觸的頂輪或滑軌。裝配式建筑施工采用的爬架驅(qū)動裝置設(shè)置在第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之間，可分別驅(qū)動第一節(jié)導(dǎo)軌和第二節(jié)導(dǎo)軌上下移動，通過第一節(jié)導(dǎo)軌和第二節(jié)導(dǎo)軌可在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下交替向上爬升。附墻裝置的設(shè)置包括安裝在第一節(jié)導(dǎo)軌上的第一連接部件、安裝在第二節(jié)導(dǎo)軌上的連接部件以及固定連接在建筑不同樓層上的附墻支座，導(dǎo)軌上的連接部件為可設(shè)計成回彈結(jié)構(gòu)，在附墻支座上設(shè)有可供第一連接部件和第二連接部件的支撐平臺。

爬架驅(qū)動裝置為吊裝在二層架體內(nèi)的河北宇雕起重裝備科技有限公司生產(chǎn)的爬架專用電動葫蘆，采用此技術(shù)既有利于架體提升的受力點均勻合理，又能保護電動葫蘆的傳導(dǎo)機構(gòu)不被澆筑混凝土污染和損壞；通過下端的導(dǎo)向滑輪鋼絲繩連接在裝配式結(jié)構(gòu)的附墻支座實現(xiàn)施工架體可在電動葫蘆的吊動下上下移動。

施工過程中，附墻裝置為安裝在建筑不同樓層墻體上的導(dǎo)座，每個機位豎向?qū)к壣显O(shè)置三個導(dǎo)向支座，上下導(dǎo)座之間的位置成一條豎直直線，導(dǎo)座在施工圖優(yōu)化設(shè)計中需精準(zhǔn)定位準(zhǔn)確，在裝配式部件在工廠預(yù)制生產(chǎn)中進(jìn)行預(yù)埋定位。為促使裝配式建筑施工的爬架適應(yīng)性更強，應(yīng)用面更廣，在施工架體的頂部或底部還加設(shè)有一層或兩層施工平臺，各施工平臺之間的距離與裝配式建筑的層高相匹配。可以通過在原施工平臺的立柱上通過快速連接件加設(shè)多根延長的立柱，在延長的立柱上通過快速連接件固定新的施工平臺，使施工平臺具有可快速拆卸和安裝的特點，以適應(yīng)非標(biāo)高樓層的施工，同時可擴展爬架的施工面，增加爬架的可用性。

4 結(jié)語

隨著裝配式建筑的廣泛應(yīng)用，采用該技術(shù)爬架結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、組裝靈活、適用范圍廣的要求，相比傳統(tǒng)爬架具有更輕便、更易操作、可根據(jù)樓層的需要增加防護層數(shù)，制作成本更低的優(yōu)點，適用于裝配式建筑，可大大減少裝配式建筑外墻施工成本和工人的施工強度，具有自動提升、自動附著的、可上下移動、智能超載預(yù)警等功能，可顯著提高施工效率，節(jié)約勞動力成本。