外墻整體爬升腳手架應(yīng)用于高層建筑施工中的研究

文／黃超 中國建筑第八工程局華南公司深圳分公司大鵬人才安居項目 廣東深圳 518000

引言：

外墻整體爬升腳手架在高層建筑工作中具有非常廣泛地應(yīng)用，不僅能夠具有非常高的安全保障，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)整體施工進度的提升，有利于高層施工作業(yè)的開展。通過外墻整體爬升腳手架能夠?qū)ν鈮M行結(jié)構(gòu)施工作業(yè)，還可以在外墻裝飾施工中進行升降操作，有效方便施工人員進行外墻作業(yè)，有利于施工效果的提升。外墻整體爬升腳手架實現(xiàn)半自動化發(fā)展，能夠快速進行施工材料和施工人員的送達，還能夠為施工人員提供施工作業(yè)平臺，從而實現(xiàn)建筑工程的開展。

1.外墻整體爬升腳手架概述

1.1 基本結(jié)構(gòu)

對于外墻整體爬升腳手架來說，主要包括爬升結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)、主框架等相關(guān)組成結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其中的爬升結(jié)構(gòu)是外墻整體爬升腳手架中十分重要的結(jié)構(gòu)，主要是由導(dǎo)軌組來組成，能夠用于上下升降工作，可以幫助施工人員進行上下移動，還能夠運輸施工材料。其中的動力系統(tǒng)可以為外墻整體爬升腳手架提供充足的動力，防墜落系統(tǒng)能夠確保施工人員的安全，避免腳手架在工作中出現(xiàn)問題，避免出現(xiàn)物體掉落的問題，有效確保施工安全。當(dāng)施工人員在日常作業(yè)時，若是發(fā)生物體從高空掉落的問題時，就能夠?qū)Ψ缐嬄湎到y(tǒng)進行安全啟動，能夠?qū)崿F(xiàn)“拖住”功能，避免物體繼續(xù)下落，確保腳手架施工安全。其中的主框架主要是能夠發(fā)揮自身的承載作用，可以承載一定重量的物體，確保施工人員、施工材料、施工器械的正常工作。外墻整體爬升腳手架中的荷載預(yù)警系統(tǒng)主要是對其承載的重量進行警示，若是裝載的人員和物體總重量超過外墻整體爬升腳手架的總承受力，該系統(tǒng)會及時發(fā)出預(yù)警信息，從而提示工作人員應(yīng)該減少相關(guān)物體的重量，避免出現(xiàn)安全問題。要求腳手架的整體寬度應(yīng)該為0.9m，高度應(yīng)該是澆筑物標(biāo)準(zhǔn)層高度的4.5 倍。安裝工作人員應(yīng)該保證外墻整體爬升腳手架與墻體之間的距離控制在0.35-0.8m之間，從而能夠?qū)崿F(xiàn)正常施工作業(yè)。其中的電動葫蘆功率應(yīng)該控制在500-750W 之間，要求外墻整體爬升腳手架升降速度為10cm/min，確保安全升降。其中的架體步距最大為1.8m，外墻整體爬升腳手架的最大附著距離為7.5m。在使用腳手架進行施工時，可以同時支持兩個作業(yè)面的施工，要求每一層的荷載重量應(yīng)該低于3000N/m2。若是同時進行三個作業(yè)面的施工，那么要求每一層的荷載重量不要超過2000N/m2[1]。

圖1 外墻整體爬升腳手架結(jié)構(gòu)

1.2 工作原理

在進行外墻整體爬升腳手架的應(yīng)用前，需要對其工作原理進行全面了解。只有了解腳手架的升控原理，才能夠?qū)ζ潢P(guān)鍵技術(shù)進行把控。外墻整體爬升腳手架中的提升系統(tǒng)一定要設(shè)置在建筑物的四周，施工人員需要利用穿墻螺栓對其進行使用，讓其中的連墻掛板能夠連接剪力墻結(jié)構(gòu)。若是其中的剪力墻位置不夠理想，也可以將外墻整體爬升腳手架連接在梁體之中。還應(yīng)該提前進行可調(diào)和拉桿的設(shè)置，將其固定在連墻掛板之上，能夠有效實現(xiàn)對外墻整體爬升腳手架中導(dǎo)軌的垂直固定操作。還應(yīng)該做好到輪組的支持工作，采用攀附的方式來進行使用，可以在建筑物外部進行合適位置的選擇，完成外墻整體爬升腳手架的安裝工作。完成基本工作后，需要將電動葫蘆進行提升，完成掛座操作后，可以將其放在導(dǎo)軌中理想的位置上。在外墻整體爬升腳手架安裝的過程中，工作人員應(yīng)該對施工現(xiàn)場情況進行全面了解，并且設(shè)置防墜落系統(tǒng)的設(shè)置，同時進行限位鎖的設(shè)置。為了能夠確保安全，需要進行保險鋼絲繩的設(shè)置，一共可以設(shè)置4 根，從而讓外墻整體爬升腳手架與建筑物之間進行連接，確保固定。在對外墻整體爬升腳手架進行升降控制工作中，可以將鋼絲繩進行滑輪的闖過，與底座中的掛鉤進行連接。對其施加一定的拉力，能夠保證鋼絲繩保持緊張感。完成相關(guān)操作后，安裝人員可以將限位鎖和保險鋼絲繩進行拆除操作。通過中央控制柜來進行電動葫蘆的控制，要求所有的電動葫蘆都能夠保持一樣的升降高度。當(dāng)腳手架到達目標(biāo)位置后，工作人員需要對腳手架進行臨時的固定操作，確保腳手架不會出現(xiàn)移動，為施工作業(yè)奠定基礎(chǔ)。外墻整體爬升腳手架可以在外墻上進行上下移動，為了能夠確保施工安全，每次在進行升降操作前，都需要做好充足的準(zhǔn)備工作。需要在導(dǎo)軌覆蓋的范圍內(nèi)進行緩慢操作，避免快速升降而造成事故的發(fā)生。

1.3 優(yōu)點分析

外墻整體爬升腳手架具有非常多的優(yōu)點，能夠在很大程度上進行材料的節(jié)約，不需要重復(fù)進行安裝和拆卸工作。通過對其應(yīng)用可以讓施工人員具有比較高的工作效率，確保施工安全。可以將外墻整體爬升腳手架與落地式腳手架之間進行對比，更加能夠了解外墻整體爬升腳手架所具有的優(yōu)點。在進行落地式腳手架的制造中，需要使用310.5t鋼管，而外墻整體爬升腳手架只需要使用32.5t 鋼管，與前者相比，可以節(jié)約大量材料，具有一定的經(jīng)濟性特點。多地市腳手架需要使用扣件數(shù)量大概為43450 個，而外墻整體爬升腳手架只需要使用5430 個，只有前者的八分之一，同樣節(jié)省了很多材料。落地式腳手架需要使用安全網(wǎng)1180 口，而外墻整體爬升腳手架只需要220 口。前者在進行安裝的過程中，需要層層進行搭設(shè)，后者只需要一次性搭設(shè)，節(jié)省了很多腳手架安裝的時間。而且在進行腳手架拆卸的過程中，前者需要在高空中進行拆卸，會比較容易出現(xiàn)高空墜物的問題，無形之中增加了很大的高空墜物風(fēng)險，不利于安全施工。而后者需要在地面進行拆卸，確保安全。前者需要大量的時間進行腳手架的管理，需要耗費很多人力。后者的管理時間比較少，管理難度比較小，為高層建筑施工管理工作節(jié)約很多管理時間。通過對兩種腳手架之間的對比能夠發(fā)現(xiàn)，外墻整體爬升腳手架在各個方面都能夠取得非常大的進步，具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢，受到了高層建筑施工單位的喜愛[2]。

2.外墻整體爬升腳手架關(guān)鍵技術(shù)

2.1 安裝技術(shù)

在高層建筑施工作業(yè)的過程中，需要提前進行外墻整體爬升腳手架的安裝。安裝人員應(yīng)該把控好關(guān)鍵技術(shù)，從而確保外墻整體爬升腳手架的穩(wěn)定。可以通過一些鋼管來進行基礎(chǔ)架的設(shè)置工作，將其安裝到裙房的頂部位置，同時需要讓其安裝工作可以與地面進行平行。工作人員應(yīng)該將承力托設(shè)置在基礎(chǔ)頂面之中，一般會使用25-30mm的螺栓進行固定，同時進行混凝土的加固。可以利用斜拉桿和梁拉結(jié)進行承力托的固定操作，利用花籃螺栓使得承力托處于水平狀態(tài)。工作人員需要在承力托上面進行架子的搭設(shè)工作，首先應(yīng)該設(shè)置立桿，之后做好承力桁架的設(shè)置。同時使用幫焊鋼筋來進行下弦管的連接工作，需要提高焊接質(zhì)量，避免接頭出現(xiàn)斷開的問題。要求弦管中間能夠?qū)崿F(xiàn)高度為3cm 的反拱，為了能夠確保承力桁架具有比較高的強度，需要使用雙管來進行多種桿件的制作。工作人員將工字鋼挑梁進行位置的設(shè)定，要求比承力托高2層。并且設(shè)置電動葫蘆處于挑梁下面，掛在花籃挑梁之上。要求架體之上所具有的木板厚度應(yīng)該為30mm，為了能夠確保施工安全，可以在架體的外部設(shè)置安全網(wǎng)。還應(yīng)該根據(jù)具體的設(shè)計要求來進行斜撐的安裝，同時做好局部加強桿件的使用，確保外墻整體爬升腳手架的穩(wěn)定。為了能夠讓施工人員工作方便，需要設(shè)置人馬道。可以利用鋼絲繩去進行力的傳遞，將受料平臺中的力傳遞到結(jié)構(gòu)物之上，能夠?qū)崿F(xiàn)爬架的升降操作。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對外墻整體爬升腳手架的有效控制，需要在架體之外進行操作間的搭設(shè)，其中主要是防止中心控制柜。為了確保中心控制柜的安全使用，要求操作間具有防雨和防曬功能。施工人員還需要做好提升系統(tǒng)的安裝工作，要求在剪力墻上進行螺栓孔的設(shè)置，從而能夠做好承拉鋼支座的固定工作。施工之前需要進行混凝土的強度檢查，要求混凝土強度處于15-20MPa 之間。還需要對提升拉桿、承力架等設(shè)備進行搭接并固定，做好電動葫蘆的編號工作，要求其編號與中心控制柜中的按鈕編號相對應(yīng)，避免按鈕啟動時出現(xiàn)錯誤操作。電動葫蘆中的鏈條應(yīng)該與地面之間進行垂直，而且應(yīng)該保證鏈條上不要出現(xiàn)污物，避免對電動葫蘆的運動帶來影響。還需要做好機油潤滑操作，確保鏈條正常運轉(zhuǎn)。為了能夠讓電動葫蘆的功能不受到影響，應(yīng)該對其進行雨罩的設(shè)置，避免雨水對其帶來傷害。可以通過五項電纜線來進行控制柜電源線的制作，要求電源線的長度可以達到外架的最高處[3]。

2.2 升降技術(shù)

在對外墻整體爬升腳手架的升降操作前，應(yīng)該對電動葫蘆的功能進行仔細檢查，查看是否能夠良好接觸，其中的挑梁能否固定，讓所有的電動葫蘆都要位于相同高度，是升降工作前應(yīng)該準(zhǔn)備好的工作。在升降操作前，需要將架體之中的所有物體撤離，工作人員還應(yīng)該仔細檢查外墻整體爬升腳手架是否穩(wěn)定。除了一些預(yù)埋件的連接之外，查看外墻整體爬升腳手架是否還有與墻體之間進行連接的部分。當(dāng)一切檢查無誤后，工作人員應(yīng)該聽從總體指揮，啟動電動葫蘆，讓外墻整體爬升腳手架能夠?qū)崿F(xiàn)上升，要求控制上升的速度為100mm/min。還應(yīng)該檢查腳手架的上升軌跡是否符合要求，若是發(fā)現(xiàn)問題，需要立刻停止上升，解決所有問題后才能夠繼續(xù)上升操作。當(dāng)爬架上升到要求的高度后，工作人員應(yīng)該做好預(yù)埋件的固定操作。同時能夠?qū)B接位置進行加固，確保外墻整體爬升腳手架的穩(wěn)定性，要求所有的受力點可以均勻受力，確保腳手架的安全。在進行外墻裝飾工作中，工作人員完成一層的裝飾操作后，需要讓爬架進行下降。應(yīng)該將原來的固定物進行拆卸，做好預(yù)埋件的處理工作，做好下降處理。到達相應(yīng)的位置后，做好固定工作，并且進行全面檢查，確保外墻整體爬升腳手架的穩(wěn)定。完成外墻整體爬升腳手架的使用工作后，需要對其進行拆除工作。拆除工作完成后，需要對其進行全面檢查，查看是否出現(xiàn)變形和斷裂等問題，及時做好相關(guān)部件的換新，確保外墻整體爬升腳手架的安全性。

2.3 注意事項

為了能夠確保外墻整體爬升腳手架的安全使用，需要做好相關(guān)注意事項的關(guān)注。在外墻整體爬升腳手架的使用時，應(yīng)該在架體之上進行竹笆的設(shè)置，可以讓施工作業(yè)變得更加安全。為了讓承力桁架變得更加穩(wěn)定，應(yīng)該設(shè)置平網(wǎng)和密目安全網(wǎng)，實現(xiàn)雙重安全保障，確保施工人員的安全，避免出現(xiàn)意外。還應(yīng)該設(shè)置1.2m 的長木方，長木方之間的距離為30cm，并且使用鐵絲進行安全綁扎。工作人員應(yīng)該在木方之上進行多層木板的設(shè)置，并且用釘子進行固定操作，要求木板的寬度與架體寬度相同，進而提高施工安全性。還應(yīng)該讓外墻整體爬升腳手架與墻體之間進行隔離防護裝置的設(shè)置，使其與腳手架連接。還應(yīng)該在其與樓體之間進行防護網(wǎng)的設(shè)置，要求防護網(wǎng)的厚度為50cm。為了能夠避免對外墻整體爬升腳手架升降帶來影響，可以將放戶外進行內(nèi)外兩側(cè)的固定，避免施工人員和施工材料出現(xiàn)掉落，確保施工安全[4]。

3.外墻整體爬升腳手架在高層建筑施工中的應(yīng)用分析

3.1 工程概況

某工程為高層住宅，用地面積51881.07 平方米，建筑總面積226367.57 平方米，計容面積147756 平方米，住宅面積134175 平方米，戶型套數(shù)2032 套，地下車位2068 輛。樓體高度為23 層，地下室2 層。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑高度為70m。主要是通過外墻整體爬升腳手架來進行建筑物的施工操作，應(yīng)做好關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用工作。

3.2 腳手架設(shè)計

需要做好外墻整體爬升腳手架的設(shè)計工作，利用電動葫蘆來進行提升機的操作。一般應(yīng)該設(shè)置4 個層高與1 步護身欄的高度為總體的高度。設(shè)置雙排外墻整體爬升腳手架，寬度一般應(yīng)該控制在0.8-1m 之間，距離建筑物距離為0.5m 左右，要求外墻整體爬升腳手架橫桿與立桿間距小于1.8m。采用雙管來進行上下弦桿的設(shè)置，確保承力桁架的安全使用。設(shè)置外墻整體爬升腳手架的示意圖如圖2所示：

圖2 外墻整體爬升腳手架的示意圖

可以將外墻整體爬升腳手架沿著建筑物進行設(shè)置，并且分成多個單元。要求每個單元的寬度控制在5-9m之間。還需要在單元連接處進行承力托的設(shè)置，要求承力托的間距為5-9m 之間。在進行電動葫蘆的選擇時，要求其提升動力為7-10t，并且掛在挑梁之上。要求挑梁的固定位置與承力托相對應(yīng)，每次進行爬升架的升降操作時，就需要做好承力托與建筑物之間固定點的拆卸操作，從而使得爬升架得以移動[5]。

3.3 腳手架安裝

在進行外墻整體爬升腳手架安裝工作中，工作人員應(yīng)該根據(jù)平面圖進行分析，從而能夠確定電動葫蘆的安裝位置，并且做好個數(shù)的計算。需要提前在墻體之中進行螺栓孔的預(yù)留，為后續(xù)固定工作奠定基礎(chǔ)。要求所有的螺栓孔預(yù)留位置保持一致，誤差應(yīng)該小于10mm。提前準(zhǔn)備好承力托、電動葫蘆、安全網(wǎng)等設(shè)備，為安裝工作奠定基礎(chǔ)。首先，需要進行承力托的安裝工作，將其用螺栓進行墻體固定。并且通過花籃螺栓來進行調(diào)平操作，確保承力托的固定。還需要在承力托之上進行加字的搭設(shè)，設(shè)置立桿和承力桁架，并且用扣件進行連接，同時運用鋼筋進行焊接固定，確保穩(wěn)固。需要進行4 層高度架體的安裝工作，同時設(shè)置拉結(jié)點和剪刀撐。其次，在架體上假設(shè)輕質(zhì)木板，厚度為30mm。最后，做好安全網(wǎng)的設(shè)置。

3.4 腳手架提升

在腳手架提升和下降的過程中，都應(yīng)該提前進行所有設(shè)備的檢查工作，確保功能正常，外墻整體爬升腳手架穩(wěn)定。然后拆卸承力托與樓梯之間的連接點，開啟電動葫蘆，實現(xiàn)爬升架的上升與下降。完成操作之后，需要進行固定，并且檢查安全性，確認無誤后，繼續(xù)進行高層建筑的施工[6]。

結(jié)語：

綜上所述，外墻整體爬升腳手架在高層建筑工程施工作業(yè)中具有非常重要的作用，不但能夠?qū)崿F(xiàn)安全施工，更加能夠為施工作業(yè)提供穩(wěn)定的平臺。與其他腳手架相比，外墻整體爬升腳手架工作效率更高，而且需要使用的部件數(shù)量更少，可以幫助施工單位節(jié)省非常多的施工成本。還能夠?qū)崿F(xiàn)安全拆卸，確保施工安全。所需要的管理時間比較少，能夠節(jié)省大量人力和財力，受到行業(yè)內(nèi)人士的歡迎。因此，在進行外墻整體爬升腳手架的施工應(yīng)用時，更加需要做好安裝工作，了解關(guān)鍵技術(shù)，確保施工安全。掌握正確的腳手架提升技術(shù)，安裝拆卸腳手架，并注意質(zhì)量控制，有利于實現(xiàn)高層建筑作業(yè)的順利開展。