導軌式爬架在施工中的應用管理探討

余  曦

（中建三局第二建設工程有限責任公司  430000  武漢）

1.工程簡介

    泊富國際廣場辦公樓采用型鋼砼組合柱框架-砼核芯筒結構體系，總高228m，地下4層，地上49層。其中地上四層與裙房連為一體，6層以上為標準層，層高為4m，平面尺寸為45.7×42.7m。框架柱及核心筒內設圓形鋼管柱及H型鋼柱。

    本工程6層以上采用的軌道式爬架做外圍護架體，軌道式外爬架按流水段等工程實際情況以組為提升單位，由折疊腳手架單元、附著支承系統、提升系統、控制系統和防墜落裝置等五部分組成。

2.軌道式外爬架的布置

    2.1 平面布置

    2.1.1 軌道式外爬架適合平面和立面尺寸比較規則的建筑，架體外皮宜盡量布置成大平面，避免出現多處拐角，增強架體整體性。架體的縱、橫單榀尺寸為4×2.4m，架體的爬升高度為200m。

    2.1.2 為配合建筑的流水施工，軌道式外爬架按流水段分布將架體進行合理分組，保證分組與流水段對應，分組縫與流水段分段相適應，分組縫可適當由先施工流水段向后施工段跨過流水分段處，以利于施工防護，本工程根據南北流水段的劃分，南面2組，北面2組，轉角處采用格構式立柱將兩個平面端連接起來。

    2.1.3 按照塔吊布設位置及塔吊附臂水平及垂直位置，附著臂安裝時會穿過架體內部。在架體設計時，一定要避免附著臂和爬升立桿的位置相沖突，否則爬架在附著臂處要空中解體，重新安裝并爬升。應該在附著處設置單獨的一榀外架，并將此框架的水平構造和兩端的構造斷開采用“軟連接”，則只需將軌道式外爬架外防護網和腳手板拆除即可完成局部的爬升。

    2.2 立面布置

    2.2.1 施工前根據施工進度及周轉材料投入情況進行立面規劃，由于本工程配置了4層水平模板進行周轉，為保證施工樓層以下第3個層拆模的外臨邊的安全，軌道式爬架覆蓋4層結構（3個樓層+1個作業層），架體高度18m（覆蓋4個樓層及超出施工樓層2m滿足圍護要求），架體步高按照具體層高進行調整，保持與層高一致，保證密封翻板能夠完全密封，設置4步架，頂部第4步架無翻板。軌道式外爬架架體凈空寬度0.76m（內外排立桿內腔邊距），此處翻板在設計時一定要考慮到建筑臨邊是否有挑板，要對標準翻板進行改造，確保爬升時可以避讓挑板。

    2.2.2 架體折疊單元：所有斜拉撐桿與每根立桿和定型型鋼腳手板用螺栓組件可靠連接，折疊單元由內外立桿、斜撐桿、定型型鋼腳手板、翻板、鋼絲防護網組成一個空間桁架結構。

    2.2.2 架體折疊單元：所有斜拉撐桿與每根立桿和定型型鋼腳手板用螺栓組件可靠連接，折疊單元由內外立桿、斜撐桿、定型型鋼腳手板、翻板、鋼絲防護網組成一個空間桁架結構。

    a．本支座構造特征為：星輪防墜落附墻支座的星輪正向轉動（如上圖示，反時鐘轉動為正轉，順時鐘轉動為反轉）時防墜擋塊靜止不動，星輪反向轉動時防墜擋塊隨星輪輪齒往外運動，當與防墜擋塊接觸的星輪輪齒轉動角度達15°～30°時，防墜擋塊迅速復位。

    b．本支座的工作原理為：利用齒輪齒條嚙合原理。星輪相當于齒輪，導軌相當于齒條，正常提升或下架時，導軌的運動，帶動星輪正反旋轉，牽引防墜擋塊的進出。當架體墜落時，下墜速度大于防墜擋塊復位速度，從而卡死導軌，防護架體墜落。

    2.2.4 智能同步提升系統：使用型號為7.5T的電動葫蘆、智能自控裝置和正掛葫蘆裝置及上、下吊掛件，每個機位均配置有智能提升系統提升電動葫蘆正掛系統。

    采取遙控信號自動控制電動葫蘆同時啟動和關閉，確保每臺葫蘆的行程距離相等。

3. 工藝流程

    3.1 軌道式爬架安裝流程 

    3.2 軌道式爬架升降流程

4. 安全管理保證措施

    4.1 安全防護

    4.1.1 作業面防護

    外立桿外面有防護鋼網，內側立桿在鋪設作業面的各步用螺栓連接護身欄桿，未鋪設作業面的位置可不設。

    4.1.2 架體與結構間隙防護

    a．架體內立桿與結構間空隙寬度為400mm，軌道處為200mm，在作業時，將型鋼腳手板翻板翻到與腳手板平行面時，在將小翻板翻出，搭接在結構上。

    b．架體底部、頂部作業面下間隙都采用型鋼腳手板的翻板密封。翻板寬度為400mm，使用中離墻體結構距離不大于80mm。另有小翻板扣在樓板上的寬度不小于20mm，端部略微抬起。扣在墻上時，小翻板的抬起角度以45°～60°為宜。

    c．每次混凝土澆筑后，及時檢查底部密封板有無混凝土堆積，發現混凝土堆積及時在混凝土初凝前清理干凈，防止混凝土將翻板筑死無法翻動。

    4.2 維護和保養

    4.2.1 全集成升降防護平臺每次升降前，施工班組應對所升降的架體的固定附著支座內的星輪及彈簧進行檢查，發現問題應及時更換，由工程部驗收簽字后方可進行升降。

    4.2.2 定期對電動葫蘆進行維護保養，加注潤滑油，檢查電動葫蘆自鎖裝置，鏈條情況等。

    4.2.3 檢查構件焊接情況，懸掛端下沉情況，扣件松緊情況等。

    4.2.4 檢查吊掛件、鋼絲繩及鋼絲繩夾的松緊情況等。

    4.2.5 每次升降后應用模板或編織袋等物體保護好固定附著支座，避免水泥砂漿及灰塵雜物等進入導向件防墜裝置內，以保護防墜擺針能靈活動作。

    4.2.6 附墻件在爬升了6-8層后可能會由于鋼管的疲勞產生變形，在現場巡查的過程中如果發現有此類現象發生，必須更換附墻件。

    4.2.7 附著支撐、附墻支座與建筑結構之間的連接螺栓應檢查是否符合設計要求并擰緊、螺栓露出螺母應不少于3個絲扣。

5.進度管理保證措施

    5.1 外爬架組裝進度計劃

    按建筑結構主體工程的進度要求確定組裝時間，并保證折疊式升降腳手架高出施工作業面2米，覆蓋3個樓層及1個施工樓層，在結構施工到9層時開始安裝軌道式爬升架，折疊式升降腳手架純吊裝時間約7天，并且需要占用現場總平面300m2的場地，未吊裝安裝折疊式升降腳手架的其它處仍可進行其它工種的作業，不影響主體施工進度。

    5.2 升降計劃

    軌道式外爬架的升降以滿足土建的施工進度要求為準，通常情況下每升降一組的操作周期為1～2個工作日。根據經驗，在作業樓層的模板支撐架搭設完成時，正好最下一層模板拆除完畢，最上一層混凝土澆注完成1天可以安裝附著框，確保豎向懸臂高度不大于6m，這個時候向上爬升既滿足架體的安全需要，又能以最快的速度達到作業層防護標高，而且對于懸臂高度過高的問題可以采用和施工樓層的主體連接來處理，確保了安全節約了工期。

6.和塔吊、施工電梯、土建施工隊的配合協調管理

    6.1 塔吊的配合協調管理

    6.1.1 塔吊的附著桿應避讓提升底座所在的位置。

    6.1.2 塔吊的附著桿應避讓爬架的主爬升立桿，在附著桿處僅需將外防護網和樓層走道板拆除，就可實現避讓不影響爬架的正常爬升。

    6.1.3 塔吊的理論自由高度一般為42m左右，為保證滿足作業樓層的正常吊運高度，塔吊必須比作業樓層高8m以上，如果是將塔吊附著設置在爬架的下方，可以避開爬架和附著臂的矛盾，但每上3個樓層就要安裝一道附著桿，非常不經濟。根據經驗，將每隔30m設置一道附著臂，附著臂以上的高度為12m，當安裝此層附著臂時（結構施工到上一層），此時的施工樓層以上為8m（12m-4m），達到了使用吊鉤的底線，所以每隔30m安裝一道附著臂是最大高度，既能滿足安全要求又經濟。

    6.2 施工電梯的配合協調管理

    為了保證施工電梯能上到施工樓層，將軌道式外爬架的立面拼裝進行調整，留出施工電梯運行的空間，將外爬架斷開處理，端頭采用鋼板網進行封堵。

    6.3 土建施工隊的配合協調管理

    6.3.1 土建施工隊必須在爬架爬升前完成最底樓層的模板拆除工作，否則最底樓層的施工沒有臨邊防護。

    6.3.2 爬架附著支座處的模板需要在樓層混凝土澆注第二天拆除，否則會影響到架體的爬升進度。

    6.3.3 及時安裝導向座，以免影響封模時間。

    6.3.4 支模架鋼管、木枋等伸出結構邊緣不能太長，應控制在15cm內，否則會影響到架體的爬升， 要留出架體小翻板的翻折空間。

    6.3.5 外爬架提升過程中結構周邊禁止拆模，以免發生墜落物傷人的事故，因為在架體提升期間底部的翻板處于開啟的狀態，墜物的幾率很大。

    6.3.6 支模架立桿不得和附著板的位置相沖突，因為附著板后裝，往往木工在不知情的情況下設置了立桿導致附著板不能安裝。

    6.3.7 外爬架的附著件預埋采用套管的形式，如果在澆筑混凝土的過程中產生了位移，導向座和附著件將無法對準連接，影響正常爬升。

    6.3.8 卸料平臺需要在爬架提升前吊離，否則影響架體的爬升，往往材料還沒吊完但又需要爬升保證施工樓層的臨邊防護，就會在爬架的最下面1、2層卸料平臺部位開口。保證架體爬升不受影響。

7. 結語

    軌道式外爬架作為一種新型的腳手架形式，與懸挑式外腳手架相比，一次投入材料大大減少，附著式升降腳手架平均節約鋼材使用約2/3～3/4，一次搭設循環使用，節約人工費約30%，大大降低了施工過程中腳手架搭設的人工費用。使用過程中，依靠自身動力升降，不占用塔吊，減少勞動程度、加快施工進度，實現了高層建筑腳手架工藝的機械化施工，提高了高層建筑施工機械化水平，促進了建筑施工技術的進步。軌道式爬架雖然在施工過程中也存在很多協調和配合的問題，但得天獨厚的優勢必將讓其成為超高層建筑施工的首選。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)