導(dǎo)軌框架式爬升腳手架施工技術(shù)

程 娟

(浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 東陽(yáng) 322100)

建筑工程施工常需要搭設(shè)各種各樣的腳手架來(lái)完成建筑結(jié)構(gòu)的施工，普通的腳手架施工技術(shù)一般很難滿足超高層建筑的安全施工技術(shù)要求。導(dǎo)軌框架式爬升腳手架施工技術(shù)則是一個(gè)在超高層建筑施工中應(yīng)用較為廣泛的腳手架施工技術(shù)，具有很大的可行性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。導(dǎo)軌框架式附著升降腳手架，包括固定在建筑物上的卸荷導(dǎo)向件、被導(dǎo)輪組抱住的導(dǎo)軌、其豎向主框架與導(dǎo)軌連接成一體的架體，與架體豎向主框架及水平支撐框架連成整體的提升底座，安裝在卸荷導(dǎo)向件上側(cè)導(dǎo)軌上，并可箍住導(dǎo)軌使架體及其施工荷載傳至卸荷導(dǎo)向件，再傳給建筑物的卸荷限位鎖。這種腳手架受力均勻，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)升降同步，架體設(shè)置底部水平支撐框架和豎向主框架，架體剛度大，不易變形;框架桿件間螺栓連接，安全可靠［1，2］。

1 導(dǎo)軌框架式爬升腳手架的設(shè)計(jì)

某大廈工程是一座鋼框架雙筒混合結(jié)構(gòu)的超高層建筑，總建筑面積為202739m2。地下5 層，地上40 層，屋頂標(biāo)高為168.950 m(未計(jì)機(jī)房和向上延伸至180 m 的外墻構(gòu)架)。裙房5 層為商業(yè)用途，5 層以上均為辦公用房。該工程塔樓爬架防護(hù)高度為180 m，標(biāo)準(zhǔn)層層高4.05 m，外形沿高度方向較統(tǒng)一，適合爬架防護(hù)。在設(shè)計(jì)爬架方案時(shí)，設(shè)計(jì)人員綜合考慮了施工現(xiàn)場(chǎng)情況，決定采用導(dǎo)軌框架式爬升腳手架施工技術(shù)來(lái)進(jìn)行塔樓標(biāo)準(zhǔn)層施工的腳手架搭設(shè)，以保證施工人員的安全和施工進(jìn)度。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上又搭設(shè)了一定的滿架，用來(lái)對(duì)屋面機(jī)房的水箱以及施工電梯等部位進(jìn)行輔助防護(hù)。

1.1 爬架平面布置與搭設(shè)

在本工程中，結(jié)合塔樓標(biāo)準(zhǔn)層的結(jié)構(gòu)與施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在塔樓標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了爬架提升機(jī)的結(jié)構(gòu)布置圖(圖1)，工程設(shè)計(jì)人員初步?jīng)Q定布置52 套提升結(jié)構(gòu)，每套結(jié)構(gòu)都有單獨(dú)的分片，分片位置以實(shí)際需要為準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。提升方式主要以電動(dòng)為主，手動(dòng)為輔。爬架最底一步使用符合住建部標(biāo)準(zhǔn)的水平支撐框架，提升點(diǎn)處使用豎向主框架，架體其余部分使用普通鋼管。架體寬0.8m，架體總高度為18.0m，計(jì)9 步雙排架上設(shè)1 步單排架，最底步架高1.80m，以上每步高1.8m，單排架步高1.8m，覆蓋4.5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層;立桿間最大水平間距為1.50m，最大步距為1.8m;點(diǎn)位最大跨度為6m，支架離墻0.40m。主體結(jié)構(gòu)施工階段，內(nèi)檔較大處采用鋼管內(nèi)挑至小于0.20m。對(duì)于結(jié)構(gòu)內(nèi)收后的局部變化，采取內(nèi)挑翻板防護(hù)。導(dǎo)軌框架式爬架立面示意圖和結(jié)構(gòu)內(nèi)收處爬架卸荷措施示意圖分別見(jiàn)圖2(a)、圖2(b)所示。

圖1 爬架平面布置

另外，為了保證爬架升降的安全，確保整個(gè)腳手架的整體性，還要在一些特殊部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，如在塔式起重機(jī)附墻的部位，采用較短的橫桿與立桿，并在操作中注意避免碰到附墻桿。當(dāng)導(dǎo)軌框架式爬架在搭設(shè)中遇到障礙物時(shí)，都要小心處理，實(shí)現(xiàn)安全升降又不會(huì)影響其他構(gòu)件的正常使用［3］。

1.2 導(dǎo)軌框架式爬升腳手架的搭設(shè)要點(diǎn)

在確定采用導(dǎo)軌框架式爬架這一方案之后，設(shè)計(jì)人員就開(kāi)始對(duì)爬架的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的構(gòu)造設(shè)計(jì)，搭設(shè)過(guò)程中需要特別注意以下方面:

圖2 爬架搭設(shè)布置

以桁架構(gòu)造作為爬架的導(dǎo)軌，這樣能夠使整個(gè)爬架保持較大的剛度，導(dǎo)軌在承受荷載后就不會(huì)產(chǎn)生太大的變形，這樣可以增大大軌的導(dǎo)向性能與傳力性能。

將爬架導(dǎo)軌和結(jié)構(gòu)的豎向框架連接在一起成為整體，這樣不但能夠增大豎向框架的受力程度，還能增加其整體剛度［4］。

為了保證施工安全，本工程中省去了周轉(zhuǎn)導(dǎo)軌這一項(xiàng)作業(yè)，而是直接使導(dǎo)軌隨著架體共同升降。

為了能夠在導(dǎo)軌框架式爬架使用的過(guò)程中，不利用測(cè)量?jī)x器，僅用目測(cè)就能看出導(dǎo)軌與架體的升降是否同步，設(shè)計(jì)人員還要求在導(dǎo)軌上打下一列安裝孔，孔與孔之間的間距為100mm，并依次標(biāo)記有序列號(hào)。

為了防止在架體提升過(guò)程中將荷載加諸在單層樓板上，造成樓板結(jié)構(gòu)損壞，本工程決定在導(dǎo)軌爬架的每個(gè)提升點(diǎn)位置都設(shè)置了至少3 個(gè)卸荷限位鎖，這樣一來(lái)，架體的整體重量就可以通過(guò)這一裝置將荷載傳遞到其他多個(gè)樓層上［5］。

另外，為了保證架體的平衡性與安全性，還在每個(gè)提升點(diǎn)位處設(shè)置了4 個(gè)卸荷導(dǎo)向件。這樣就能夠使架體在導(dǎo)軌上隨意滑動(dòng)而不會(huì)出現(xiàn)墜滑或是傾翻的現(xiàn)象。

與常規(guī)爬架不同，本工程中所使用的導(dǎo)軌框架式爬架將提升系統(tǒng)、防墜裝置以及導(dǎo)向系統(tǒng)等都進(jìn)行了分離設(shè)計(jì)，即三個(gè)系統(tǒng)裝置各自獨(dú)立成為一個(gè)系統(tǒng)，互不影響。這樣極大的避免了因?yàn)槟骋粋€(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障而使得所有系統(tǒng)都停止運(yùn)行的問(wèn)題發(fā)生，且傳力更加簡(jiǎn)單快捷，操作更加明確，提高了施工的效率和安全性。

若在施工中無(wú)需進(jìn)行提升設(shè)備的周轉(zhuǎn)，也無(wú)需對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行周轉(zhuǎn)，本工程所使用的爬架是可以直接連續(xù)上升或下降2 個(gè)樓層的，這樣一來(lái)，爬架的施工進(jìn)度就大大加快。所以爬架的防護(hù)層數(shù)也可以少設(shè)置一層，減少了材料的使用量，節(jié)約了成本［6］。

為了使導(dǎo)軌框架式爬架在施工中的應(yīng)用更加靈活，本工程所設(shè)計(jì)的爬架既可以通過(guò)電動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)升降，也可以通過(guò)手動(dòng)操作進(jìn)行升降，既可以實(shí)現(xiàn)整體升降，也能進(jìn)行部分升降，且無(wú)論哪種升降方式，其安全性都是非?？煽康?。

2 爬架安裝施工要點(diǎn)

爬架的布置設(shè)計(jì)完成之后，通過(guò)相關(guān)技術(shù)審核，就可以按照?qǐng)D紙進(jìn)行爬架搭設(shè)與安裝。首先要安裝爬架整體的提升底座，這是保證爬架正常使用的基礎(chǔ)性工作。根據(jù)圖紙標(biāo)注的位置將爬架底座安裝完畢，滑輪的組件要和建筑結(jié)構(gòu)外墻的切線保持平行，所設(shè)置的立桿要與墻體保持足夠的安全距離。其次，安裝水平桁架，即首先要保證底座的立桿中心和導(dǎo)向件的預(yù)埋孔保持對(duì)齊狀態(tài)，繼而再依次固定下節(jié)導(dǎo)軌，定位立桿，安裝水平框架，鋪設(shè)兜底安全網(wǎng)，安裝腳手板和踢腳板［7］。然后，再進(jìn)行支架的安裝，采用一般的支架搭設(shè)方法即可，但要保證支架安裝的偏差都在安全范圍內(nèi)。有必要時(shí)可以對(duì)材料做剛性拉接處理，以確保支架不會(huì)變形或發(fā)生傾斜。在安裝支架的過(guò)程中，還要將上節(jié)導(dǎo)軌、限位鎖、卸荷導(dǎo)向件以及穿墻螺栓等都一并安裝完成。當(dāng)水平桁架搭設(shè)到爬架的轉(zhuǎn)角處時(shí)，就要進(jìn)行剪刀撐的安裝和搭設(shè)，要求搭設(shè)必須與設(shè)計(jì)圖紙保持一致。最后，再安裝電控與動(dòng)力系統(tǒng)，確保線路正確連接，相關(guān)保護(hù)裝置正確安裝，并對(duì)葫蘆進(jìn)行檢修保養(yǎng)，確保一切就緒后，方可進(jìn)行爬架的提升。

爬架提升時(shí)先預(yù)緊葫蘆鏈、卸下最下一個(gè)導(dǎo)向件和全部限位鎖、提升架體一層、安裝限位鎖并將導(dǎo)向件安裝到最上一層，然后將葫蘆和防墜圓鋼安裝到上一層、掛好葫蘆并預(yù)緊、循環(huán)提升。

3 爬架安全防護(hù)措施

為了保證爬架升降中的安全，在爬架的搭設(shè)安裝與使用過(guò)程中，必須要做好相應(yīng)的安全防護(hù)措施。如每步架體都要安裝一定的扶手桿，并在架體外側(cè)掛密目安全網(wǎng)。架體最底一步的鋪設(shè)要用木模板，而不使用鋼笆或竹串片，并鋪設(shè)安全網(wǎng)兜底，以免高空墜物砸傷地面工作人員。架體中所有的內(nèi)擋空隙最好都保持在0.2-0.4m 的范圍內(nèi)，但是也不可過(guò)于密集，以免影響到架體正常的升降，也不能影響到模板施工和裝飾施工的操作［8］。

另外，架體的內(nèi)擋應(yīng)該使用木質(zhì)翻板，且翻板要鋪設(shè)兩層，最低的翻板設(shè)置高度要在最下層的一步到五步之間，翻板和走道板要緊緊搭接在一起，搭接長(zhǎng)度必須要大于10cm，同時(shí)翻板和結(jié)構(gòu)的搭接長(zhǎng)度也必須要大于15cm，以免因?yàn)榇罱娱L(zhǎng)度過(guò)短而造成斷開(kāi)的現(xiàn)象。為了保證翻板和走道板的連接效果，還可以用多股鐵絲將其連在一起，并安裝一個(gè)保險(xiǎn)拉線鉤。這樣在架體升降的過(guò)程中，翻板可以通過(guò)拉線而掛在爬架內(nèi)排立桿上，而不會(huì)影響架體升降。

片架間的防護(hù)也是爬架防護(hù)的重要內(nèi)容，因此在對(duì)爬架間斷片處應(yīng)該使用密目網(wǎng)將所有地方都封閉起來(lái)，并設(shè)置一定的鋼管作為防護(hù)支架。爬架和滿架相連的地方還要用扶手桿和翻板進(jìn)行加固，以免施工人員在此處踏空。

爬架踢腳板是爬架架設(shè)過(guò)程中的安全標(biāo)志板，是整個(gè)爬架結(jié)構(gòu)中最醒目的擋腳板，分為黑色和黃色兩種。在安裝爬架踢腳板時(shí)，應(yīng)該讓黃色和黑色相互間隔50cm 交叉分布，分別設(shè)置在奇數(shù)步安全網(wǎng)的外側(cè)，每個(gè)標(biāo)志板高度不得低于18cm。

為徹底消除高空墜物風(fēng)險(xiǎn)，做到萬(wàn)無(wú)一失，可根據(jù)項(xiàng)目安全需要在結(jié)構(gòu)周?chē)植颗R道一層高度設(shè)置通道防護(hù)棚，防護(hù)棚寬2.0 -3.0m 上鋪竹竿和密目安全網(wǎng)一層以阻擋兜攬碎小顆粒。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，在高層建筑施工中，特別是在超高層建筑施工中，采用導(dǎo)軌框架式爬升腳手架在技術(shù)上是可行的。其特點(diǎn)是防墜裝置與導(dǎo)向系統(tǒng)和提升系統(tǒng)分離設(shè)計(jì)，相互獨(dú)立，獨(dú)自承受架體荷載并直接傳遞給建筑結(jié)構(gòu)。解決了大部分類型爬架設(shè)計(jì)的各系統(tǒng)功能串聯(lián)問(wèn)題，即一個(gè)系統(tǒng)功能失效進(jìn)而影響其他系統(tǒng)功能正常發(fā)揮作用，更大程度上增強(qiáng)了爬架的安全性能［9］。該爬升腳手架具有明顯的優(yōu)越性，用鋼材量小、成本支出低，只安拆一次，爬升快捷方便。它既能滿足工程進(jìn)度的要求，又為作業(yè)人員提供了一個(gè)安全、寬暢的防護(hù)平臺(tái)，具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工安全可靠、架體維護(hù)費(fèi)用少、有利于組織交叉作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，值得在超高層建筑施工中推廣使用。

［1］ 張軍.循環(huán)導(dǎo)座式升降腳手架在高層結(jié)構(gòu)施工中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)，2008(7):515 -517.

［2］ 趙羅軒.超高層建筑整體升降腳手架的施工［J］.建筑施工，2000(2):3 -5.

［3］ 董璇.導(dǎo)軌式附著升降腳手架在高層建筑施工中的應(yīng)用［J］.鐵道建筑技術(shù)，2007(S1):197 -198.

［4］ 馬德文.淺談導(dǎo)軌框架式爬升腳手架［J］.經(jīng)營(yíng)管理者，2011(15):356.

［5］ 李晉峰，羅德厚，白明弟，等.導(dǎo)軌式爬架施工應(yīng)用技術(shù)［J］.建筑技術(shù)，2000(8):530 -532.

［6］ 強(qiáng)阿梅.導(dǎo)軌式爬架在高層建筑中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2002(2):69 -70.

［7］ 宋紅智.超高層建筑整體爬升外檐腳手架的設(shè)計(jì)與施工［J］.天津建設(shè)科技，1995(3):24 -27.

［8］ 張明星.導(dǎo)軌框架式爬升腳手架施工技術(shù)［J］.建筑技術(shù)，2011(1):51 -53.

［9］ 程杰，何浩. 導(dǎo)軌式爬升腳手架在高層住宅施工中的應(yīng)用［J］.建筑安全，2011(7):48 -53.