XHR-01型導軌式爬架施工技術

韓 艷

我國在土木工程建設中不斷地發展新的施工工藝和施工設備,附著升降腳手架便是一例。附著升降腳手架又稱為爬架,它是從傳統的建筑周轉材料概念發展而來的一種成套建筑施工設備,是外腳手架的延伸和發展。導軌式爬架是爬架中的一種類別,它由爬升機構、動力及控制系統和安全防墜裝置等組成。XHR-01型導軌式爬架適用于框架或剪力墻結構的超高層、高層建筑,特別是一些結構復雜的建筑。工程實踐證明其性能優良、安全可靠、運行平穩、經濟實用,能夠加快工程施工進度。

1 工作原理

導軌式爬架分為爬升機構、桁架系統、架體部分、腳手板及密目安全網、大眼網及鐵絲等。在建筑結構四周分布爬升機構,附著裝置安裝于結構,架體利用導輪組攀附安裝于附著裝置的導軌外側,提升電動葫蘆通過提升掛座安裝在導軌上,提升鋼絲繩懸吊住提升滑輪組件,這樣,可以實現架體依靠導輪組沿導軌的上下相對運動,從而實現導軌式爬架的升降運動。

2 爬升機構安裝方法

1)將提升滑輪組件擺放就位,提升滑輪組件應與建筑物外墻切線方向平行,并且按平面尺寸要求控制內立桿離墻距離;提升滑輪組件中心應對準按爬架平面圖要求預留兩孔的中心,偏差小于±10 mm,離墻距離偏差小于±20 mm。2)第一步水平桁架的安裝是整套爬架安裝質量的關鍵一步,須嚴格控制水平度、垂直度和離墻距離。第二步以上采用鋼管、扣件式腳手架搭設,所用材料質量要符合有關腳手架材料質量規定。不允許使用明顯彎曲、壓扁、嚴重銹蝕等缺陷的鋼管。3)相鄰立桿接頭要錯開,以保證支架整體剛度。立桿軸向最大偏差小于20 mm。不同橫桿兩端高度差不允許超過5 mm,相鄰提升點處橫桿累計高差不超過10 mm。已安裝的支架超過允許偏差時,應調整合格后才能安裝下一部架體。支架安裝應與結構施工保持同步,支架始終高出施工樓面1.2 m～1.5 m。在安裝完畢前,支架應與每層建筑物建立臨時附墻卸荷。4)在每個提升點處和轉角處向兩側搭設剪刀撐,傾角45°～60°。剪刀撐水平投影應封閉,外排剪刀撐搭至架頂,內排剪刀撐從提升點處向中間搭設,高度應達到上導輪處。剪刀撐兩端除用旋轉扣件與腳手架立桿或橫桿扣緊外,在其中部還必須有扣接點,扣接點處至少三個扣件。支架搭設同時,按要求鋪設腳手板、擋腳板、安全網。5)在第一步豎向主框架設計位置安裝第一、二個導輪組。在支架搭設完三層樓高后,在對應的豎向框架接點上按立面設計圖要求安裝上部三個導輪組。6)安裝第一根導軌,最上部三個導輪組的下邊安裝提升掛座。安裝斜拉鋼絲繩,一端安裝在支架上,另一端與花籃螺栓連接,然后將花籃螺栓用銷軸安裝在連墻掛板上。

3 工程實例

焦作市廣播電視數字技術中心工程位于焦作市龍源湖公園內,是一座集廣播、電視節目交換、傳播等功能為一體的綜合大廈;工程主體為框筒結構,局部為剪支結構,標準層層高為3.5 m,總高度為101 m。總建筑面積為31 000 m2;合理使用年限為50年。本工程是河南省文化廳確定的“河南省文化基礎設施”十大重點項目之一及省、市科技示范、節能示范工程,是焦作地區標志性建筑之一,由中鐵十五局集團第二工程有限公司總承包施工。

3.1 安裝流程

搭設操作平臺→擺放提升滑輪組件→安裝第一根導軌→組裝第一步豎向框架和水平承力桁架→隨施工進度順序搭設支架并安裝第二、三、四、五根導軌→鋪設操作層腳手板,用密目安全網封閉架體→安裝斜拉鋼絲繩、限位鎖、提升掛座及鋼絲繩,掛電動葫蘆并預緊→檢查驗收,進行第一次提升→在提升滑輪組件下方扣搭吊籃→進行升(降)循環。

3.2 導輪組的計算

導輪安裝及受力情況如圖1所示,強度校核過程如下:

1)單個導輪的荷載組合。

單個導輪所承受的最不利荷載組合:

其中,γ0為結構重要性系數,γ0=0.9;KJZ為荷載變化系數,KJZ=0.83;γG為恒載分項系數,γG=1.2;γQ為活載分項系數,γQ=1.4。

2)導輪組焊接鋼管的校核。

3)焊縫強度校核。

其中,hf為焊腳高度;Lw為焊縫長度。

4)導輪軸強度校核。

3.3 重點技術措施

1)斜拉鋼絲繩的正確安裝。斜拉鋼絲繩是爬架提升到位且在使用時承受架體全部荷載的構件之一,其安裝使用必須按照如下要求:斜拉鋼絲繩應直線傳遞荷載,禁止兩根鋼絲繩互相纏繞;同一爬架提升機構處的四根斜拉鋼絲繩應調節花籃螺栓保證同時繃緊受力。繩卡安裝應保證足夠的間距并安裝為同一方向。禁止斜拉鋼絲繩存在受力不均、互相纏繞、繩卡安裝不正確等現象;斜拉鋼絲繩在爬架提升到位之后馬上安裝。

2)可調拉桿的安裝。導軌安裝必須做到垂直且無左右方向的扭曲。操作時,先將導軌擺放垂直,之后調整可調拉桿合適的長度,再上螺栓固定。禁止安裝好可調拉桿后,再旋轉調整可調拉桿,這樣會對導軌產生不利內應力,產生扭轉和彎曲變形?？烧{拉桿安裝角度應控制在90°～135°之間。

3)吊籃布置。為了安全拆卸及安裝最底下一附著點處的導軌、可調拉桿、連墻掛板及穿墻螺栓,在每一提升點處的架體下面搭設一個吊籃。其高度為3 200 mm;寬度為900 mm。利用鋼管、扣件搭設,吊籃至少與架體兩道大橫桿扣接。吊籃底部鋪設木腳手板;除面向導軌的一面外其余三面應封閉密目安全網。提升點處底面架體留有上、下吊籃的洞口,能夠上下一個人即可。

4)剪刀撐的搭設。搭設內、外排剪刀撐時,外排剪刀撐從架體底部一直搭設至頂,斜桿角度45°～60°,斜桿間距不超過 4根立桿;內排剪刀撐從架體底部搭設到最上邊的導輪組;剪刀撐與剪刀撐之間一定要相互平行,接頭處不得少于三個旋轉扣件且采用搭接方式。

5)塔吊和施工電梯的處理措施。施工電梯在主體施工階段跟架體同步,搭設架體時提前預留出來,卸料平臺始終搭設到架體頂部。塔吊附臂處采用短桿連接,在經過附臂時,在保證安全的基礎上拆除部分架體,讓附臂正好通過架體,附臂經過后桿件復原。

4 結語

結合一工程實例,本文介紹了一種新型施工設備——XHR-01型導軌式爬架的施工原理、安裝方法、拆除方法和施工注意事項等,說明了導軌式爬架具有性能優良、安全可靠、運行平穩、經濟實用等優點,建議在施工中多采用該施工設備,從而在保證質量的同時,加快施工進程。

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