談導(dǎo)軌式爬架在高層建筑工程中的應(yīng)用

呂偉

（山西建筑工程（集團(tuán)）總公司，山西太原 030002）

談導(dǎo)軌式爬架在高層建筑工程中的應(yīng)用

呂偉

（山西建筑工程（集團(tuán)）總公司，山西太原 030002）

從高層建筑外防護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢入手，簡要介紹了導(dǎo)軌式爬架的組成和工作原理，主要闡述了導(dǎo)軌式爬架的安裝方法，并說明了導(dǎo)軌式爬架的特點(diǎn)以及其在高層建筑施工中的發(fā)展前景。

導(dǎo)軌式爬架，施工，原理，安裝

1 概述

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的加快，高層建筑物越來越多，如何為建筑物外防護(hù)架系統(tǒng)提供更好的安全保證表現(xiàn)的更為突出;目前較為常用的主要有型鋼懸挑架、導(dǎo)軌式爬架等，特別是導(dǎo)軌式爬架作為住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部重點(diǎn)推廣應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)在目前高層建筑中更體現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢。導(dǎo)軌式爬架主要是采用定型主框架和提升系統(tǒng)，利用普通扣件式鋼管搭設(shè)的封閉式外腳手架系統(tǒng)，以建筑物的受力外墻、梁為承重受力點(diǎn)，沿建筑物的外形結(jié)構(gòu)周邊布置導(dǎo)軌式爬架的單元體，通過導(dǎo)軌式爬架的動力升降系統(tǒng)，進(jìn)行外腳手架的上升和下降作業(yè)，從而滿足主體和裝飾階段的施工需要，其先進(jìn)的技術(shù)、安全可靠的性能、簡單的結(jié)構(gòu)、較低的勞動強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)在目前高層和超高層建筑中更顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢。

我們在太原市紅星東巷住宅小區(qū)D區(qū)3號，4號樓高層建筑（均為地下2層，地上30層，建筑總面積53 200m2）工程中積極推廣應(yīng)用，從2層開始搭設(shè)5層高的封閉式導(dǎo)軌式爬架作為建筑物外腳手架系統(tǒng)。

2 導(dǎo)軌式爬架的組成及工作原理

1）導(dǎo)軌式爬架是高層建筑外腳手架工程的成套施工設(shè)備，主要由主框架、附著支撐結(jié)構(gòu)、動力提升系統(tǒng)和安全保證系統(tǒng)四部分組成。定型主框架是導(dǎo)軌式爬架的主要組成部分，由架體構(gòu)架、豎向主框和水平支撐桁架組成，在架體的每個提升點(diǎn)設(shè)置豎向主框梁。附著支撐結(jié)構(gòu)直接與建筑物外墻受力結(jié)構(gòu)相連，包括導(dǎo)軌、導(dǎo)輪組和滑輪組件等，通過穿墻螺栓將導(dǎo)輪固定在建筑物上，保證導(dǎo)軌按設(shè)計(jì)布置的軌道進(jìn)行升降，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了架體的防傾覆設(shè)計(jì)。動力系統(tǒng)即提升設(shè)備系統(tǒng)，由電動葫蘆和吊掛鋼絲繩組成，電動葫蘆通過掛件固定在建筑受力結(jié)構(gòu)上，即可達(dá)到架體升降的目的。安全保證系統(tǒng)包括限位鎖、保險(xiǎn)鋼絲繩和防墜裝置，防墜裝置由提升座及制動軌組成。

2）在建筑物結(jié)構(gòu)四周布置導(dǎo)軌式爬架的單元體，將附著支撐結(jié)構(gòu)安裝于受力墻體或梁上，架體利用導(dǎo)軌通過導(dǎo)輪安裝在附著支撐結(jié)構(gòu)外側(cè)，導(dǎo)輪通過穿墻螺栓與受力結(jié)構(gòu)墻或梁相連，電動葫蘆固定安裝在主框架的懸挑鋼梁上，爬升階段進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工，下降階段進(jìn)行外墻裝修施工，電動葫蘆下鉤掛于提升鋼絲繩上并預(yù)緊，提升鋼絲繩的另一端通過主框架上的滑輪固定在最底部的附著懸梁上，實(shí)現(xiàn)架體通過導(dǎo)輪組沿導(dǎo)軌的上下相對運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌式爬架的升降。

3 導(dǎo)軌式爬架的特點(diǎn)

3.1 架體安全可靠

導(dǎo)軌式爬架主要是通過導(dǎo)軌和導(dǎo)輪間的相互運(yùn)動實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)，在架體上部和下部各設(shè)置三組導(dǎo)輪來實(shí)現(xiàn)對爬架的水平約束，每個提升點(diǎn)至少設(shè)置兩組水平約束導(dǎo)輪，通過豎向主框架上的導(dǎo)軌與建筑物結(jié)構(gòu)多層、多點(diǎn)的連接，架體荷載可均勻、可靠的傳到結(jié)構(gòu)上，使爬架的附著安全度大大提高，有效的防止架體在各種荷載作用下發(fā)生傾覆事故，從而保證爬架在升降過程中安全平穩(wěn)的運(yùn)行。

3.2 架體搭設(shè)靈活、提升速度快

導(dǎo)軌式爬架一般在標(biāo)準(zhǔn)層開始搭設(shè)，首先根據(jù)建筑物外觀形狀選擇最佳搭設(shè)方案，架體搭設(shè)好后即可在建筑物外墻上附著升降;特別是施工完一層準(zhǔn)備進(jìn)行下層施工作業(yè)時(shí)，各工種相互交叉作業(yè)，而導(dǎo)軌式爬架的升降可在不影響施工的任何時(shí)間進(jìn)行操作，且提升降速度快，從而可為作業(yè)人員及時(shí)的提供一個安全防護(hù)外架體系。

3.3 導(dǎo)軌式爬架經(jīng)濟(jì)適用

導(dǎo)軌式爬架適用于現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等高層和超高層建筑，架體根據(jù)建筑物外形、結(jié)構(gòu)及工程需要搭設(shè)，其搭設(shè)高度一般為4個～5個標(biāo)準(zhǔn)層的高度，隨著建筑物的施工狀態(tài)進(jìn)行腳手架的升降作業(yè)，從而為整個建筑物的外墻圍護(hù)及時(shí)的提供較好的安全保證。由于導(dǎo)軌式爬架只需裝拆一次，所以具有材料用量少、成本支出低、架體維護(hù)費(fèi)用少的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，同時(shí)根據(jù)導(dǎo)軌式爬架的獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢，經(jīng)研究表明，16層以上的建筑物外架使用導(dǎo)軌式爬架，其經(jīng)濟(jì)效果更加明顯，并且隨著建筑物高度的增加，其經(jīng)濟(jì)效果越高。

4 導(dǎo)軌式爬架方案設(shè)計(jì)、安裝方法

4.1 導(dǎo)軌式爬架平面布置方案

平面布置主要反映導(dǎo)軌式爬架平面整體布局、預(yù)埋點(diǎn)平面位置以及爬架導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)離墻距離，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖和有關(guān)立面圖，對導(dǎo)軌式爬架提升機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)布置;立面設(shè)計(jì)架體外排高度16.4 m，架體寬度0.75 m，架體步高1.80 m，立桿間最大水平間距為1.50 m，架體底面距離樓面0.1 m，提升點(diǎn)處使用豎向主框架，架體其余部分使用普通鋼管;提升均采用電動方式，覆蓋5個標(biāo)準(zhǔn)層。預(yù)埋時(shí)依據(jù)“爬架平面布置圖”中平面預(yù)埋位置及立面預(yù)埋位置進(jìn)行逐點(diǎn)放線預(yù)埋;預(yù)埋件采用φ48×3.5鋼管作為預(yù)埋件，長度為相應(yīng)點(diǎn)位處受力墻體或梁厚，要求兩根鋼管平行，鋼管中心距保證250 mm;預(yù)埋件與結(jié)構(gòu)配筋點(diǎn)焊或綁扎要牢固，防止?jié)仓r(shí)預(yù)埋件位置偏移。

4.2 導(dǎo)軌式爬架安裝方法

1）根據(jù)本工程具體情況爬架安裝平臺在二層搭設(shè)，將主框架擺放于平臺，并與建筑結(jié)構(gòu)垂直。按照爬架立面設(shè)計(jì)高度和選用的主框架單元節(jié)進(jìn)行豎向主框架組裝，主框架單元節(jié)點(diǎn)連接方式均為法蘭式。豎向主框架安裝應(yīng)垂直于提升滑輪組件頂面和建筑物外表面，禁止偏移及扭轉(zhuǎn)。水平桁架構(gòu)件包括中間框架、橫桿、斜桿、立桿。組裝要根據(jù)爬架平面圖的水平模數(shù)進(jìn)行選件組裝，其水平模數(shù)間距也就是上部腳手架的立桿柱距。

2）附著支承結(jié)構(gòu)的安裝。

檢查預(yù)埋孔位置正確后，安裝穿墻螺栓;墻體內(nèi)側(cè)安裝墊板，預(yù)緊雙螺母或梯形螺紋單螺母;墻體外側(cè)安裝懸梁，懸梁中心線與導(dǎo)軌及預(yù)埋孔中心線對齊;懸梁和墊板必須貼實(shí)墻體后，方可擰緊穿墻螺栓、螺母;穿墻螺栓禁止漏裝、虛裝;后墊板墊實(shí)結(jié)構(gòu);螺母必須擰緊，禁止松動。每根懸梁加一組斜拉鋼絲繩，拉于懸梁的軸上，并用M24花籃螺栓擰緊。

3）導(dǎo)輪的安裝。

每套爬升機(jī)構(gòu)共安裝三個導(dǎo)輪，每個懸梁一個。導(dǎo)輪安裝按實(shí)際情況利用腰形孔安裝;禁止套頭、偏移、扭曲。

4）提升上吊點(diǎn)的安裝。

每套爬升機(jī)構(gòu)安裝一套提升上吊點(diǎn)。提升上吊點(diǎn)安裝于主框架懸梁上，受力軸線與主框架同合。

5）附著構(gòu)件安裝。

到位后調(diào)整附著構(gòu)件與導(dǎo)輪位置。

6）電控及動力系統(tǒng)。

配電系統(tǒng)采用三相五線制，電纜線固定安裝于爬架外側(cè)橫桿下面，且主電纜線分布于同一步高內(nèi)，分片處主電纜線預(yù)留長度應(yīng)滿足提升一層高度;電動葫蘆安裝于提升掛座上安裝防塵防雨罩，電動葫蘆鏈條要保持清潔潤滑，下吊鉤調(diào)到底處時(shí)鏈條不得翻鏈、扭接。電控系統(tǒng)采用線控手動控制，操作方便，便于控制。

4.3 導(dǎo)軌式爬架與塔吊、電梯附墻處的協(xié)調(diào)

塔吊和電梯附墻處的爬架架體不得影響架體的提升系統(tǒng)（電動葫蘆）及架體的立桿位置，保證架體按方案要求布置;由于爬架架體與塔吊和電梯的附墻相交，為保證架體的正常升降，此處架體的底部及大橫桿與剪刀撐均采用短橫桿搭設(shè);當(dāng)導(dǎo)軌式爬架升降時(shí)，必須先將此位置的短橫桿拆除，爬架升降結(jié)束后，必須立即恢復(fù)塔吊與電梯升降時(shí)所拆除的桿件的安裝，確保爬架的升降安全和整體性。

5 結(jié)語

根據(jù)導(dǎo)軌式爬架的設(shè)計(jì)原理，目前主要用于外立面變化較小的高層和超高層的建筑物的結(jié)構(gòu)施工和裝修施工中，隨著樓層的增高其經(jīng)濟(jì)效益越大，但其適用的靈活性需要進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)。導(dǎo)軌式爬架作為住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部一項(xiàng)重點(diǎn)推廣應(yīng)用的新技術(shù)，在使用過程中具有提高工程施工速度、節(jié)約材料、勞動作業(yè)強(qiáng)度低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，為其在現(xiàn)代的高層建筑外架圍護(hù)系統(tǒng)中贏得了廣闊的發(fā)展前景。

［1］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（8）：21-22.

［2］隋杰超.斜拉懸挑腳手架在工程中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2011，37（7）：88-89.

［3］錢舟.淺析導(dǎo)軌式爬架在高層建筑施工中的應(yīng)用［J］.科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007（5）：39-40.

［4］張秋平.對高層建筑液壓整體爬升式腳手架進(jìn)行探討［J］.廣東科技，2008（10）：15-16.

［5］陳志耀.爬架技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用［J］.中國房地產(chǎn)業(yè)，2011（3）：44.

Discussion on the application of rail-guiding-type climbing frame in high-rise building engineering

LV Wei
（Shanxi Construction Engineering（Group）Headquarter，Taiyuan 030002，China）

Starting from the aspectof development trend of external high-rise building protection system，the paper briefly introduces the composition and working principles of rail-guiding-type climbing frame，mainly describes the installation of rail-guiding-type climbing frame，and illustrates the characteristics of rail-guiding-type climbing frame and its development prospect in high-rise building construction.

rail-guiding-type climbing frame，construction，principle，installation

TU731

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.145

1009-6825（2012）18-0107-02

2012-03-28

呂偉（1979-），男，工程師