裝配式建筑應用集成式爬架技術應用探討

蘇維鼎

（大連九洲建設集團有限公司，遼寧 大連 116001）

1 裝配式建筑發展趨勢及外圍護體系現狀

裝配式建筑是用預制部品部件在工地裝配而成的建筑。2017 年3 月，住建部出臺《“十三五”裝配式建筑行動方案》，明確到2020 年，全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%以上，其中重點推進地區達到20%以上，積極推進地區達到15%以上，鼓勵推進地區達到10%以上。而根據《建筑產業現代化發展綱要》，“十三五”期間，裝配式建筑要達到新建建筑的20%以上，保障性安居住房采取裝配式搭建的要達到40%以上。發展裝配式建筑是建造方式的重大變革，是推進供給側結構性改革和新型城鎮化發展的重要舉措，有利于節約資源能源、減少施工污染、提升勞動生產效率和質量安全水平，有利于促進建筑業與信息化工業化深度融合、培育新產業新動能、推動化解過剩產能。裝配式建筑適應性強，生產工藝簡單，施工簡便，造價較低，還可利用地方材料和工業廢料，此外還具有建造速度快，受氣候條件制約小，節約勞動力并可提高建筑質量的特點。傳統爬架通常設置有多層，以適應建筑外墻的大面積作業，但裝配式建筑外墻的外圍件基本已施工好，需要進行作業的工序較小，目前市場上存在附著式升降腳手架，根據使用材料的不同分為傳統附著式升降腳手架、半集成附著式升降腳手架、全鋼集成式附著升降腳手架，因此，使用當前市場上的爬架進行裝配式建筑外墻的作業時無法滿足裝配式建筑結構的施工要求，往往會造成資源浪費，增加施工成本和施工難度，而現在一些可用于裝配式建筑的爬架使用的是懸挑臺式爬架，需要使用塔吊提升，費時費力，施工成本高且施工效率低，因此，實有必要提供一種適用于裝配式建筑的專用爬架技術。

2 全鋼爬架的特點

全鋼附著式升降腳手架簡稱全鋼爬架，其結構由架體結構、附著支撐結構（含防墜、防傾裝置）、升降機構、控制系統組成。全鋼工程爬架適用于現澆框剪等結構的高層建筑。結構工程施工時，在建筑結構四周分布爬升機構，水平附著導向支座安裝于結構梁板或墻板上，水平附著導向支座或鋼梁安裝導向輪及防墜系統并與架體上的導軌相連接，采用DHP7.5t 電動葫蘆安裝主框架的提升支座，鋼絲繩提升吊點安裝在附著支座山，提升鋼繩一端穿過底座的滑輪連在電動葫蘆的掛鉤上，可以實現架體通過導軌依靠水平附著鋼梁上下相對運動，從而實現滑輪導座附著升降腳手架的升降運動。結構施工時，可滿足上層支模澆砼、下層拆模、安全防護、外墻砌磚等操作需要；裝飾施工可滿足下層打底抹灰、中層安裝貼片、上層整理等多層同步施工需要；可適應噴涂、貼瓷磚、大理石及玻璃幕墻安裝等各種裝飾工程；可適應圓弧、轉角、陽臺、挑板、挑檐等復雜外形的施工。可整體升降，也可分片升降，與施工電梯、塔吊、龍門架等垂直運輸設備互不干擾。零部件實現標準化、通用化，可多次周轉使用。利用電動葫蘆或液壓桿件為動力進行升降。通過獨特的導輪導軌設計，確保架體在升降過程中無晃動及傾覆現象；可靠的安全性防墜落裝置，確保在動力失效時，迅速將架體鎖定在主體結構上。同步預警載荷控制器和智能型電控柜可確保提升架同步升降，電路控制系統具有斷路、缺相及過流保護功能。

集成全鋼爬架具有低碳性，節約鋼材用量70%；節省用電量95%；節約施工耗材30%；隨著新型建筑材料的應用，輕質高強度的鋁合金材料在爬架的受力構件得到應用，樓層越高經濟性越明顯，每棟樓可綜合節約30%～60%成本。集成全鋼爬架可應用于各種結構的建筑主體，集成全鋼爬架采用全自動同步控制系統和遙控控制系統，可主動預防不安全狀態，并采用多重設置的擺針式和轉輪式防墜落裝置防止復位裝置失效等故障，能夠確保防護架體始終處于安全狀態，有效防墜。采用全自動智能化同步控制系統，能夠實時顯示升降狀態，自動采集各提升機位的荷載值。當某一機位的荷載值超過設計值的15%時，以聲光形式自動報警并顯示報警機位；當超過30%時，該組升降設備將自動停機直至故障排除。有效避免了超載或失載過大而造成的安全隱患。機械化實現低搭高用功能。在建筑物底部一次性組裝完成，附著在建筑物上，隨樓層高度的增加而不斷提升，整個作業過程不占用其他起重機械，大大提高施工效率，且現場環境更人性化，管理維護更輕松，文明作業效果更突出。目前市場上的全鋼爬架一般按照四層半樓層高度設置，對當今乃至今后中國裝配式建筑的發展有其自身使用的局限性，根據裝配式建筑結構的特點，用于裝配式建筑的爬架，包括爬升導軌、固定在爬升導軌上的施工架體、使爬升導軌附著在建筑墻面上的附墻裝置以及驅動爬升導軌上下移動的驅動裝置，其中，施工架體包括一層或兩層施工平臺，兩層施工平臺之間的距離與裝配式建筑的層高相匹配。

3 適用于裝配式建筑施工的新式爬架技術應用

裝配式結構施工中外墻板安裝采用預留錨固用于裝配式建筑的爬架，其特征在于，包括爬升導軌、固定在爬升導軌上的施工架體、用于爬升導軌附著在建筑墻面上的附墻裝置以及用于驅動爬升導軌上下移動的驅動裝置，其中，施工架體包括一層或兩層施工平臺，兩層施工平臺之間的距離與裝配式建筑的層高相匹配，爬架的高度在7.6 ～7.8m，爬架材料逐漸向環保節能材料方向發展，采用高強度的鋁合金制作爬架，不僅具有強度高、重量輕、可回收、殘值高的特點。用于裝配式建筑施工的爬架，其施工架體還包括連接上下兩層施工平臺的立桿，左右相鄰的立桿之間通過水平桁架相連。架體外側采用鋼質鋼板網或鋁合金網片通過連接件與所述立桿固定相連，網片圍護高度采用一層半樓層高為宜。

爬架的爬升導軌包括第一節導軌和第二節導軌，兩個導軌的連接方式，目前可采用承插或滑套方式進行連接，其中滑套連接方式是通過在第一節導軌上設有T 形直線凹槽，第二節導軌為與T 形直線凹槽相匹配的滑軌，第二節導軌裝配在方形直線凹槽內并可在T 形直線凹槽中上下滑動，爬升導軌為一層樓或兩層樓高的長度。為了保證架體正常使用，在施工架體下方加有與一層樓高的建筑結構相匹配的防傾結構，防傾結構上安裝有與爬架下部的建筑結構相接觸的頂輪或滑軌。裝配式建筑施工采用的爬架驅動裝置設置在第一導軌和第二導軌之間，可分別驅動第一節導軌和第二節導軌上下移動，通過第一節導軌和第二節導軌可在驅動裝置的驅動下交替向上爬升。附墻裝置的設置包括安裝在第一節導軌上的第一連接部件、安裝在第二節導軌上的連接部件以及固定連接在建筑不同樓層上的附墻支座，導軌上的連接部件為可設計成回彈結構，在附墻支座上設有可供第一連接部件和第二連接部件的支撐平臺。

爬架驅動裝置為吊裝在二層架體內的河北宇雕起重裝備科技有限公司生產的爬架專用電動葫蘆，采用此技術既有利于架體提升的受力點均勻合理，又能保護電動葫蘆的傳導機構不被澆筑混凝土污染和損壞；通過下端的導向滑輪鋼絲繩連接在裝配式結構的附墻支座實現施工架體可在電動葫蘆的吊動下上下移動。

施工過程中，附墻裝置為安裝在建筑不同樓層墻體上的導座，每個機位豎向導軌上設置三個導向支座，上下導座之間的位置成一條豎直直線，導座在施工圖優化設計中需精準定位準確，在裝配式部件在工廠預制生產中進行預埋定位。為促使裝配式建筑施工的爬架適應性更強，應用面更廣，在施工架體的頂部或底部還加設有一層或兩層施工平臺，各施工平臺之間的距離與裝配式建筑的層高相匹配。可以通過在原施工平臺的立柱上通過快速連接件加設多根延長的立柱，在延長的立柱上通過快速連接件固定新的施工平臺，使施工平臺具有可快速拆卸和安裝的特點，以適應非標高樓層的施工，同時可擴展爬架的施工面，增加爬架的可用性。

4 結語

隨著裝配式建筑的廣泛應用，采用該技術爬架結構簡單、使用方便、組裝靈活、適用范圍廣的要求，相比傳統爬架具有更輕便、更易操作、可根據樓層的需要增加防護層數，制作成本更低的優點，適用于裝配式建筑，可大大減少裝配式建筑外墻施工成本和工人的施工強度，具有自動提升、自動附著的、可上下移動、智能超載預警等功能，可顯著提高施工效率，節約勞動力成本。