高層建筑施工導(dǎo)軌式爬架應(yīng)用

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摘要：文章對導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中應(yīng)用的主要結(jié)構(gòu)及工作原理進行了闡述，圍繞安裝方法與安裝要求兩個方面，分析了導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中應(yīng)用的安裝策略，并對導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中應(yīng)用的升降技術(shù)與拆卸技術(shù)進行了研究。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)軌式爬架；電動葫蘆；支承系統(tǒng)

近年來，受到土地資源日益緊張、城市建設(shè)不斷推進等多方面影響，城市高層建筑越來越多。在此背景下，高層建筑工程施工的安全性、優(yōu)質(zhì)性與便捷性備受關(guān)注，傳統(tǒng)外墻爬架的復(fù)用率低、安全性差等弊病問題也逐漸被暴露出來?；诖?，有必要對導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中的應(yīng)用展開探究討論。

1導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中應(yīng)用的結(jié)構(gòu)原理

1.1導(dǎo)軌式爬架的主要結(jié)構(gòu)

在高層建筑工程的施工應(yīng)用中，導(dǎo)軌式爬架的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)包含定型框架、支承系統(tǒng)、提升系統(tǒng)與安保系統(tǒng)四個部分。（1）定型框架是導(dǎo)軌式爬架承受內(nèi)外應(yīng)力、搭載其他系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，主要由構(gòu)架主體、垂直框架與水平桁架組成。其中，構(gòu)架主體的材質(zhì)通常為普通鋼管，對定型框架的結(jié)構(gòu)尺寸具有確定作用。垂直框架又稱“豎向主框架”，其與建筑物外部立面進行垂直布設(shè)，對鋼筋材質(zhì)的強度、剛度要求相對較高，具有連接支承系統(tǒng)、承受和傳遞豎向及水平荷載力的作用。水平桁架位于導(dǎo)軌式爬架的構(gòu)架主體底部，主要作用是承受豎向荷載力，并將荷載力分散傳遞至支承系統(tǒng)。（2）支承系統(tǒng)與建筑物的主體結(jié)構(gòu)直接相連，并與定型框架的垂直框架部位進行安裝緊固。在導(dǎo)軌式爬架的安裝應(yīng)用中，支承系統(tǒng)通常為“導(dǎo)軌—導(dǎo)論”結(jié)構(gòu)，并應(yīng)滿足不同工況下的防傾斜、防墜落、防晃動等承載控制需求，以保證導(dǎo)軌式爬架的架體在投用中做到升降順利、定位平穩(wěn)[1]。（3）提升系統(tǒng)即導(dǎo)軌式爬架的動力系統(tǒng)，其主要構(gòu)件有提升鉤、提升塊、動力裝置等，用于為架提升降提供穩(wěn)定持續(xù)的動力支持。在當(dāng)前的高層建筑施工中，爬架提升系統(tǒng)常用的動力裝置為電動葫蘆。（4）安保系統(tǒng)可為高空作業(yè)中的爬架設(shè)備及施工人員提供安全保障，應(yīng)具備防傾裝置、防墜裝置及自動控制裝置，滿足異常情況下導(dǎo)軌式爬架的緊急制動、自動調(diào)整、超載報警等功能需求。

1.2導(dǎo)軌式爬架的工作原理

導(dǎo)軌式爬架應(yīng)沿高層建筑的外墻四周進行連續(xù)搭建，并將框架、導(dǎo)軌等結(jié)構(gòu)安裝在具備較強承載力的剪力墻、橫梁等部位。在施工實踐中，動力裝置可在提升鉤、鋼絲繩、導(dǎo)輪組等構(gòu)件的支持下，對載有施工人員的框架主體施加可調(diào)可控的提升力，從而實現(xiàn)框架的升降運動。同時，導(dǎo)軌、導(dǎo)輪組存在一定的結(jié)構(gòu)限制，加之安保系統(tǒng)的功能作用，可對框架的垂直、平行運動范圍、升降幅度進行約束，從而避免爬架出現(xiàn)傾斜、晃動等問題，為高層建筑爬架施工的安全性提供保障。

2導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中應(yīng)用的安裝策略

2.1導(dǎo)軌式爬架的安裝方法

導(dǎo)軌式爬架的安裝施工涉及爬架平臺安裝、水平桁架安裝、垂直框架安裝、框架整體組裝、支承結(jié)構(gòu)安裝、動力系統(tǒng)安裝、腳手板鋪設(shè)、防護措施安裝等多個環(huán)節(jié)。（1）在爬架平臺的安裝施工中，應(yīng)根據(jù)高層建筑的結(jié)構(gòu)特點，對平臺搭設(shè)的基礎(chǔ)樓層進行具體選擇。在確認(rèn)平臺所處層數(shù)后，可利用滑輪組進行鋼筋、鋼管、木材等平臺構(gòu)件的吊運，再進行構(gòu)件的組裝與鋪裝。（2）水平桁架應(yīng)安裝在架體下部，以構(gòu)成爬架整體的第一、二步。桁架寬度應(yīng)與框架主體的寬度一致，并與高層建筑外墻相平行，距離地面的垂直高度應(yīng)大于1.8m。在安裝施工時，應(yīng)將桁架片與小橫桿之間的螺栓旋緊固定，并利用懸掛梁、拉桿等連接構(gòu)件附著在高層建筑的結(jié)構(gòu)表面。（3）垂直框架可采用分段對接的方式進行安裝，即預(yù)先用桁架、桿件制成分段式的框架構(gòu)建，再按照特定軸線對不同的桿件節(jié)點進行焊接或螺栓固接，從而形成幾何結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、強度剛度適宜的框架整體。（4）在支承系統(tǒng)的安裝施工中，應(yīng)保證垂直框架工作區(qū)域內(nèi)每個樓層均設(shè)有一個附墻支座，并用穿墻螺栓將支座懸梁臂緊固在高層建筑的結(jié)構(gòu)墻體上。其后，再應(yīng)用可調(diào)拉桿、斜拉鋼絲等連接件將附墻支座的懸梁臂與架體連接起來。在此過程中需要注意穿墻螺栓應(yīng)采取由外至內(nèi)的埋設(shè)方法，并保證建筑內(nèi)墻露出的螺桿長度大于3扣。在此基礎(chǔ)上，將厚度1cm左右的墊板穿過螺桿、緊貼墻體，再用螺母做緊固處理。（5）在目前的高層建筑工程中，導(dǎo)軌式爬架通常以電控式的電動葫蘆作為動力支持。在安裝此類動力系統(tǒng)時，首先可應(yīng)用“三相五線”的配電方法，并將電纜線緊固在爬架對外一側(cè)的橫桿下方。其次，應(yīng)將電動葫蘆安裝在架體上方的提升梁上，保證電動葫蘆鏈條平順、吊鉤完整，并避免電動葫蘆在安裝施工中與爬架主體發(fā)生碰撞。最后，在電動葫蘆及配電系統(tǒng)安裝完成后，還需對動力系統(tǒng)整體的運行狀態(tài)進行調(diào)試，并布置有效的防雷機制，以確保該系統(tǒng)在特殊天氣下高空作業(yè)的安全穩(wěn)定運行[2]。（6）在導(dǎo)軌式爬架的架體安裝基本完成后，相關(guān)人員即可進行腳手板、安全網(wǎng)等部分的安裝。在鋪設(shè)腳手板時，應(yīng)保證板材厚度在50mm以上，長度、寬度應(yīng)根據(jù)框架主體的實際情況進行調(diào)整，通常在長3～6m、寬20～25cm內(nèi)。固定板材的施工過程中，為了避免腳手板的端頭處發(fā)生損壞，可對板材兩端約8cm處應(yīng)用10號鐵絲進行緊箍處理，圈數(shù)以2圈為宜，也可用薄鐵皮對板材兩端進行包裹處理。在懸掛安全網(wǎng)時，應(yīng)保證各懸掛點與框架主體連接牢固且無遺漏，以免在導(dǎo)軌式爬架的投用中發(fā)生滑脫、移動等負(fù)面問題。（7）防護措施的安裝施工主要有防墜措施安裝與防雷措施安裝兩個方面。在安裝防墜措施時，應(yīng)利用螺栓將防墜器的上下兩端托板進行緊固連接，并安裝在導(dǎo)軌式爬架的爬桿上。這樣一來，在防墜器楔形塊與錐面卡頭的功能支持下，爬架會受到很強的外力約束，且下滑壓力越大，約束力度越高，從而有效防止架體在施工中出現(xiàn)滑動；在安裝防雷裝置時，應(yīng)將高層建筑主體與導(dǎo)軌式爬架相連的豎向鋼筋作為接地媒介，以確保外部電流可順利導(dǎo)入地下。在此基礎(chǔ)上，選取若干個直徑在16mm以上的圓鋼構(gòu)件，一端與導(dǎo)軌式爬架的框架主體相連，另一端連接在高層建筑主體的豎向鋼筋上，形成各組框架上的兩點接地結(jié)構(gòu)，可達到更有效的防雷效果。此外應(yīng)注意的是，防雷結(jié)構(gòu)的沖擊電阻值不應(yīng)超過30Ω。

2.2導(dǎo)軌式爬架的安裝要求

（1）在安裝導(dǎo)軌式爬架的框架主體時，架體與高層建筑之間的附著跨距應(yīng)處在5～7m，爬架各步的高度應(yīng)大于1.8m，爬架平臺的寬度應(yīng)大于0.6m。（2）安裝用于升降控制的導(dǎo)輪組時，其立桿與預(yù)埋件的中心點位應(yīng)保持一致，施工成果與設(shè)計圖紙的參數(shù)偏差應(yīng)低于20mm，立桿中心與高層建筑外墻間距的允差值為10mm。（3）在埋設(shè)穿墻螺栓時，應(yīng)保證螺桿垂直穿過墻體，以免螺桿在壓力下發(fā)生斜向位移，在損傷高層建筑墻體的同時，削弱支承系統(tǒng)的牢固性。（4）需要對導(dǎo)軌式爬架的鋼絲繩長度進行科學(xué)設(shè)置。通常情況下，用于電動提升的鋼絲繩、用于安全保險的鋼絲繩長度均應(yīng)根據(jù)高層建筑層高進行具體調(diào)整。（5）在導(dǎo)軌式爬架由安裝到投用的整體過程中，相關(guān)人員必須及時做好安保裝置、導(dǎo)軌槽及導(dǎo)輪組的維護、保養(yǎng)和清潔工作，以免架體在升降過程中發(fā)生運行阻滯，出現(xiàn)抱死現(xiàn)象。

3導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中應(yīng)用的升降技術(shù)

在高層建筑施工中，導(dǎo)軌式爬架的提升技術(shù)流程如下：技術(shù)交底→檢查架體、提升機構(gòu)與施工環(huán)境→調(diào)試預(yù)緊電動葫蘆→提升架體0.1m→檢查提升穩(wěn)定性，確認(rèn)無誤后撤除斜拉鋼絲繩→提升架體至指定高度→安裝斜拉鋼絲繩→移動電動葫蘆至上層安裝位→移動最下層導(dǎo)軌至最上層→準(zhǔn)備下一階段升降作業(yè)；導(dǎo)軌式爬架的下降技術(shù)流程：技術(shù)交底→檢查架體、提升機構(gòu)與施工環(huán)境→調(diào)試預(yù)緊電動葫蘆→提升架體0.1m→檢查提升穩(wěn)定性，確認(rèn)無誤后撤除斜拉鋼絲繩→下降架體至指定高度→安裝斜拉鋼絲繩→移動電動葫蘆至下層安裝位→移動最上層導(dǎo)軌至最下層→準(zhǔn)備下一階段升降作業(yè)[3]。在導(dǎo)軌式爬架的升降作業(yè)過程中，應(yīng)注意以下要點：（1）導(dǎo)軌式爬架升降過程必須由專人實施指揮調(diào)度，并保證現(xiàn)場人員在3人以上；（2）嚴(yán)格檢查電動葫蘆的性能質(zhì)量與安裝狀態(tài)，若電動葫蘆存在安裝松脫、運行斷續(xù)等情況，則嚴(yán)禁開展升降作業(yè)；（3）電動葫蘆每運行15min后，應(yīng)停止2～5min，以免電動葫蘆及發(fā)動機發(fā)生局部過熱的情況，對設(shè)備的使用壽命造成影響；（4）在導(dǎo)軌式爬架的架體提升或下降至指定高度時，應(yīng)立即對支承拉桿、墻體連接件、導(dǎo)向桿等構(gòu)件進行安裝固定，以確保架體的穩(wěn)定性。

4導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中應(yīng)用的拆卸技術(shù)

在拆除導(dǎo)軌式爬架的框架主體時，應(yīng)先利用繩索吊緊框架，再對框架與構(gòu)件、墻體之間的連接桿、螺栓母進行拆除。最后，再利用繩索將框架主體懸吊至樓層處進行統(tǒng)一運送。在拆除水平桁架時，應(yīng)遵循自上而下的施工順序，并以爬架提升點的中間跨為起始。拆除桁架上的腳手板時，應(yīng)對中間框架的橫桿、斜桿進行松脫處理，并采用人工方式運送至高層建筑的樓層內(nèi)。在拆除其他纜線、構(gòu)件時，應(yīng)按照施工圖紙進行逐次拆除，并按照具體的編碼分類存放于預(yù)定的吊運點。

5結(jié)束語

與傳統(tǒng)的外墻爬架相比，導(dǎo)軌式爬架配備有以電動葫蘆為代表的動力系統(tǒng)，可顯著提高施工中爬架應(yīng)用的便捷性。同時，導(dǎo)軌式爬架具有一次安裝、多層使用的特點，可達到節(jié)約材料、降低成本的效果。此外，導(dǎo)軌式爬架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也更強，可保障施工現(xiàn)場人員及設(shè)備的高空作業(yè)安全性。所以，在未來的高層建筑工程施工中，導(dǎo)軌式爬架具有良好的推廣價值與發(fā)展前景。

參考文獻：

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作者：付強 單位：江蘇建科工程咨詢有限公司