爬架体系施工技术在高层建筑工程项目中的应用

李永刚

(中铁十八局集团建筑安装工程有限公司，天津 300308)

爬架体系施工技术是高层建筑工程施工中一种全新的技术，升降自如、工序简单，弥补了传统脚手架的不足，满足了高层建筑工程施工对脚手架稳定性、安全性的要求，具有良好的发展前景。

1 工程概述

番禺区兴学路地块项目(1 栋、2 栋、3 栋、5 栋、11 栋、12 栋及地下室）总建筑面积105 253 m2，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，另一种是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14 m，架体内净宽600 mm，内侧距主体结构400～500 mm，爬架提升满足结构主体施工防护。本工程爬架体系为空间桁架式结构，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）。

2 爬架体系施工技术优势

（1）技术更加先进，功能更加齐全，能和计算机相互连接，实时显示荷载数据，具有过载保护、失载保护、遥控升降、声光报警的功能。

（2）操作相对简单，各环节直观可见，误操作的概率较小，更加便于管理，应用中无需移动提升设备，大大降低了升降设备的移动量，劳动强度降低，更加省时省力。

（3）适用于各种工况，每个机位都设置了三个以上的独立附着点，任何一点失效都不会发生坠落和倾覆，安全性更高。

3 爬架体系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。爬架体系的选择和应用是高层建筑施工的核心环节之一，既要充分考虑爬架体系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

在爬架体系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[1]。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。

图1 爬架体系立面示意

图2 找平架搭设施工示意（单位：mm）

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（如图2 所示）。

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，爬架体系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[2]。

3.3 附着式升降爬架安装方法

本工程爬架体系规模较大，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]。

3.3.1 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（如图3 所示）。

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[4]（如图4 所示）。

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5 所示）。

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[5]，如图6 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。

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[6]。

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[7]。

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（如图7 所示）。

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[8]。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8。

图3 外立杆和脚手板底部 安装示意

图4 内立杆安装示意

图5 附着式升降脚手架地 面安装示意

图6 架体吊装施工示意

图7 电动葫芦及钢丝绳

图8 架体效果

3.4 爬架体系拆除

本工程爬架体系规模较大，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[9]。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。

4 结语

本文结合工程实例，分析了爬架体系施工技术在高层建筑工程中的应用。结果表明，随着高层建筑工程越来越多，传统脚手架施工技术在灵活、安全及稳定性等方面存在较大弊端。爬架体系施工技术先进，功能更齐全，可满足高层建筑工程施工的各项要求。具体施工中要结合工程特性，加强预埋件施工和找平架搭设，合理选择安装方法，才能发挥出爬架体系应有的作用和优势。