摘 要:近年來,隨著中國新型城鎮化進程的不斷加快,以及城市建筑用地的日益緊張,高層建筑項目越來越大。而對于高層建筑施工來說,需要有一定的輔助施工設備,比如腳手架等;但當前已經無法適應高層建筑的發展需要。在本文中,筆者結合自身的理論知識和工作實際,系統介紹了多功能爬架在高層建筑施工中的應用。
關鍵詞:多功能爬架;高層建筑;爬架應用
隨著中國建筑行業的飛速發展,高層建筑工程項目的投資和建設規模大幅增加。而在施工組織設計中,建筑施工輔助設施的腳手架設計也必須引起施工方的重視。這主要是因為,如果腳手架設計不合理,存在安全隱患,可能會造成人員傷亡事故。在本文中,筆者結合具體的工程案例,分析了多功能爬架在高層建筑施工中的具體應用。
1 工程概況
某市中心的高層住宅樓總共有36層,其中低下兩層,地上34層,標準的層長為105m,而寬度為20m。主樓采用的是剪力墻結構,裙房1層主要是商業用房。面層為涂料面層。
該工程本來打算采用防護外架懸挑式雙排外架進行施工,但是通過方案的對比發現,多能能爬架也可用于建筑結構施工的外架,而當其處于上升狀態時,可有效滿足建筑結構上部施工中鋼筋的綁扎、混凝土的澆筑和涂料噴漆等施工要求;而在其下落過程當中,可滿足裝修施工中的涂抹、打底和貼面等施工要求。多功能爬架的結構比較簡單,操作十分方便,具有經濟耐用的優點。因此,該工程最終采用多功能爬架作為升降式外腳手架。
2 多功能爬架的組成和使用特點
2.1 多功能爬架的組成
建筑結構施工中使用的多功能爬架主要包括主框架、架體結構、底部支撐框架、防傾覆裝置以及防墜裝置、升降設備、提升控制系統等。根據具體的工程要求,確定選擇單片整體升降,還是多片整體升降。
多功能爬架的主框架主要為上、中、下三節拼裝組合而成的定型剛性結構。而其架體板主要由立桿、扣件、小橫桿和大橫桿等搭設而成。
2.2 多功能爬架的使用特點
多功能爬架指的是把靜止使用的腳手架變換成可升降使用的腳手架。這種腳手架不僅減少了架料的使用量,而且減少了資金的投入,經濟效果非常顯著。而且其升降不需要由人工完成,通過升降開關來控制,可切實提高建筑物施工的整體效率。
此外,由于腳手架實現了升降的可控性,因此節省了大量的人力成本,同時切實降低了勞動強度;由于其安全性能比較高,降低了安全事故發生的概率。這種新型的腳手架,由于不需要大面積的架料堆場,因此特別適合用于狹小部位的施工。
3 多功能爬架的設計
3.1 多功能爬架的平面設計
該工程采用的是流水施工工序,其中,建筑標準層的施工總共分為4個工段。這就要求爬架從中間向建筑的兩端進行布置,在對應的外用電梯處的架體應當處于斷開狀態。根據該工程的實際情況,總共布置了70個升降機位,分布在8個升降單位內。
3.2 附著設計
多功能爬架附著設計主要由兩個承重固定支座和防傾斜支座組成。爬架的附著設計主要是為了防止多功能架體在升降過程中出現傾斜,從而給施工人員的人身安全造成威脅。
支座應當安裝在剪力墻的上部,適宜采用預留孔連接方式。采用M38型穿墻螺栓把支座固定在建筑結構之上,在螺栓的兩邊增加墊板,螺母擰緊之后,確保螺栓伸出螺母端面三個絲扣以上,或者15mm以上。
3.3 架體提升系統和防墜系統
(1)架體提升系統。該爬架提升系統采用的是電動葫蘆,把電動葫蘆固定在附墻的支架上面,架體的底部與鏈相連接。爬架架體提升系統的主要參數是:單次最大的提升高度為7m;整機的承載重量為90kg,額定的起重重量為7.5t,平均的提升速度為0.1m/min。
(2)防墜安全系統。該多功能爬架采取了兩項安全防護措施:①采用具用取得專利權的專用防墜器;②在每個爬架上配備安全防墜銷。
3.4 防雷設計
在當前的建筑施工當中,建筑物的各種防雷接地線和引下線與建筑物的建設施工同步進行。因此,多功能爬架就需要進行一定的防雷設計。在每完成一次提升工作之后,在架體上選擇兩個點與建筑物主體相連接,從而達到防雷的目的。
4 多功能爬架的安裝作業
4.1 多功能爬架的安裝流程
根據該工程實際要求,確定爬架的具體安裝流程是:搭設安裝平臺→組裝主框架→安裝調試主框架→搭設架體底部支撐系統→封閉鋪設腳手板和安全網→安裝提升裝置→檢查和驗收→使用→循環升降。
4.2 爬架安裝作業注意事項
爬架安裝作業注意事項主要有四條:
(1)在實際安裝過程中,要嚴格控制架體水平梁架和豎向主框架的安裝偏差,把偏差值控制在允許的范圍內;架體水平梁相鄰吊點的高差應不大于20mm;豎向主框架和防傾斜裝置的垂直偏差應小于60mm等。
(2)在安裝過程中,工程結構與架體之間應采取可靠的支撐措施,從而有效確保架體的穩定性。
(3)如果爬架架體的搭設采用的是扣件式腳手架桿件,則其搭設需要符合相關的質量標準;
(4)爬架架體的地層應設置翻板和密封板。
4.3 爬架架體的提升操作
爬架架體的提升操作流程是:電動葫蘆與控制柜放置在同層→線路的連接→接通電源→檢查電機的轉向→扳動制手柄→擰緊動力裝置→提升爬架架體→安裝承重銷→安裝頂撐→投入使用。
在爬架架體提升之前,技術負責人應對操作人員進行技術交底,然后明確操作人員的職責,把責任落實到位,并做相應的記錄和簽字。按照職責要求,清除爬架架體上的雜物、障礙物等。
爬架架體的提升需統一指揮,按照規范的指令進行提升操作;在升降過程中如果出現異常情況,則必須立即停止升降,查清原因并消除安全隱患后方可繼續進行施工作業。每一次升降情況均需要有相應的書面記錄。
5 多功能爬架的經濟和社會效益
多功能爬架的經濟和社會效益主要體現在以下幾個方面:
(1)節約材料和費用。由于多功能爬架的設計通常小于5層樓蓋的高度,可以根據施工的需要進行升降,相比傳統的腳手架,節約了不少的扣件、鋼管和安全網等。經過測算,爬架可節約鋼材70%左右。
(2)施工效率的提高。該工程的施工實踐表明,采用爬架進行施工,可大幅提高施工的效率;4d左右便可完成一層的施工,不僅縮減了工期,而且降低了工程造價。
(3)施工的安全性大大提高。由于爬架架體周圍有安全防護欄,且是高性能的安全防護欄。因此,施工的安全性相比以往有了很大程度的提高。
(4)大幅降低人工成本。該工程原本計劃采用懸挑式雙排外架全封閉施工,其施工的人工成本比較高,每平方米的人工成本為12元,而采用爬架進行施工,人工成本為每平方米9元。由于施工面積比較大,因此,節省的人工成本也比較多。
(5)塔吊臺班費用的降低。爬架架體搭設完成之后,利用系統本身便可實現對爬架升降的控制,和掛架相比,其節省了不少塔吊臺班的費用。
6 結 語
對于建筑工程施工來說,如果腳手架設計的不合理,其安全性得不到保障,容易發生安全事故。這方面的實例屢見不鮮。因此,這就需要高度重視建筑腳手架設計和搭設。本文介紹了不同于附著腳手架的提升爬架,并系統探討了該種爬架在高層建筑施工中的應用。最后,筆者結合工程實際,分析了多功能爬架的經濟效益和社會效益。實踐證明,爬架安全性能高,值得在工程施工中應用和推廣。
參考文獻
[1]李輝亮.爬架在高層建筑施工中的應用研究[D].長安大學,2010.
[2]黃剛.多功能爬架在高層建筑施工中的應用[J].山西建筑,2008(11).
[3]張立明.整體電動爬架在高層建筑施工中的應用研究[J].建筑科技,2013(16).