陳思輝
(福建卓越建設集團有限公司,福建 福州 350001)
建筑行業中經常使用的落地式腳手架和吊籃以及外掛懸挑腳手架,不僅要花費很長的時間搭設,給施工進度造成影響,同時還要花費較多的人力成本,另外因為安全性和經濟性等原因,受到了很大的限制。當前在高層和超高層的建筑施工中經常用到的是懸挑腳手架和附著式升降爬架,懸挑腳手架因為要經常搭拆,花費的時間與成本相對較高,在高層和超高層的建筑中目前最普遍使用的還是附著式升降爬架[1-2]。本文以某工程為例,對附著式升降爬架的施工應用進行分析,以供參考。
某工程由二個塔樓構成,最高棟和最低棟的樓高分別是143.4m和99.9m,它們的層數分別有47層和33層,需要施工上部總建筑面積是48135.37m2,單層的建筑面積分別為560.89m2和659.87m2。相關人員在標準層使用了防火型較強的附著式升降爬架,它的使用給工程建設帶來了良好的效果,其操作性空間的封閉性良好,并且防護網的強度十分可靠,有了它施工速度得到了很大的提升。大樓的周長分別是149.2m和170.6m,在8#樓有2組40個控制機位,9#樓有2組47個控制機位,每個機位之間直線的最大跨度通常在4~5m之間,在轉角處最大的跨度是4.4m,懸挑最大為2m,而爬架的高度大約是在16.2m之間,覆蓋了4~5倍的層高,使用的附著式升降爬架,達到了結構主體施工防護的相關規定,并且在結構封頂后,很容易拆卸。
施工中附著式升降爬架提升施工工藝流程如圖1所示[3]。
圖1 附著式升降爬架提升工藝流程圖
本工程爬架架體的范圍要覆蓋到5層標準層,并且頂部要超出1.2m的高度,爬架的架體必須要能沿著建筑物上升和下降,并且在其過程中要完成必要的工序,如有出現小問題要及時修正,工程在開始外架提升前要保證做到所有工序都能完成。爬架上行可完成的工序包括結構施工、外墻線條砌筑與粉刷、外墻孔眼封堵、外墻打磨、益膠尼修補、外墻膩子批涂、欄桿安裝、窗框安裝八個工序。
爬架在其上升的時候,要根據工序的特點和勞動力準備的實際情況,去對作業進行合理安排。進行工序穿插時,必須要加快工程的進度,工序穿插計劃如圖2所示。
以該項目8#樓47層結構施工為例,2018年12月09日開始綁扎首層墻柱鋼筋。澆筑第一層混凝土時,要搭設其附著式升降腳手架,高度要到第五層的梁板結構處。這個期間耗費時間較長,第五層梁板結構混凝土澆筑還在后期,等到前面的流程都完成了,就可以開始首層爬架的提升,在進行第五層的墻柱鋼筋綁扎時,爬架的上升必須要跟結構施工一同進行,每次的工作量要維持在5d一層,不算已經施工安裝的第五層結構,它必須要提升到47層,共花費時間42×5=210d,考慮到天氣因素等,爬架要想從第六層爬到頂層,至少要花費7個多月。經過詳細的分析可以發現在這項工程中使用附著式升降腳手架推動了施工的進度,有了爬架的配合,縮短了這項工程的完成時間。
(1)工作原理:爬升式腳手架是通過支撐體系附著在工程結構上依靠自身升降設備實現升降的懸空腳手架,即沿建筑物外側搭設一定高度的外腳手架,并將其附著在建筑物上,腳手架帶有升降機構和升降動力設備,隨著工程進展腳手架沿建筑物升降。
(2)升降流程:升降防傾支座并固定→升防墜支座并固定→調整防墜裝置→升降承重支座并固定→調整升降裝置→拆除障礙物→升降架體→固定升降承重支座→固定防墜裝置→鎖緊防墜器→重復下個循環。
(1)在架體搭設期間應注意操作平臺水平度的控制,保證架體搭設完成后整體水平度和垂直度滿足要求。
(2)每棟樓架體應使用同一廠家同一批次的電動葫蘆,已減少提升過程中由于電動葫蘆速度差導致的不同步。
(3)提升前應對架體進行全面檢查,清掃干凈架體的垃圾,打開所有方板,清除一切可能的障礙,防止架體在提升過程中由于局部受力過大導致的不同步。
(4)爬升之前必須檢查卸荷裝置、防墜裝置、防傾裝置處于工作狀態。
(5)提升時架體上不允許任何人員逗留,嚴禁在架體上逗留。
由相關技術人員對智能附著式升降腳手架提升的操作人員進行安全技術交底,掌握操作原則和操作程序,明確分工,責任落實到位。檢查附墻架處混凝土強度是否滿足整體智能附著升降腳手架的承力要求,對結構次梁的加固措施是否落實到位;最后對爬架進行空載測驗,從而確保爬架提升工作的正常開展。
(1)爬架提升中控制措施:提升過程中采用智能荷載同步控制系統進行荷載及同步控制,荷載控制器用于實時監控架體提升過程中荷載變化全過程;傳感器一端固定在提升掛座上,另一端與電動葫蘆相連,此荷載控制裝置通過電動葫蘆受力,采集重力傳感器的數據對各提升點進行實時檢測、實時報警(荷載超出初始荷載15%)、實時停機(荷載超出初始荷載30%),有效地保證了升降架提升的同步性,能夠避免架體超載使用;合理安排操作人員對架體提升全過程進行監察,發現問題立即停止提升架體并及時處理。
(2)爬架提升后控制措施:待架體提升到位后,對架體局部變形較大的部位可以通過單點提升做適量調整。
(3)爬架使用過程中控制措施:嚴禁拆卸或損壞腳手架所用螺栓、螺母、鋼絲繩、鎖具卸扣、連墻掛板、鋼管支架、電纜線等零部件;嚴禁拆除或損壞升降架用防護設施;嚴禁利用外升降架用作支模板架;嚴禁集中堆放材料和機具,嚴禁超載。
(1)升降作業過程中,必需統一指揮,分工明確,指令規范并配備必要巡視人員;
(2)在進行升降作業時,外架上不得進行施工作業,無關人員不得滯留在腳手架上;
(3)升降作業過程中,應防止電動葫蘆發生翻鏈、絞鏈現象;
(4)穿墻螺栓的位置一定要準確,爬架升降時,應隨時檢查導軌是否過度擠壓橫梁或脫離導輪約束;
(5)升降到位后,腳手架必需及時固定,在沒有完成固定工作并辦交接手續前,腳手架操作人員不得下班或交班;
(6)爬架只能作為施工人員的操作維護架,不得作為外墻模板支撐架;
(7)爬架進行升降作業時,塔吊、電梯暫停使用,其他無關人員撤離現場;
(8)腳手架的平面轉角處、電梯卸料平臺破斷處、塔吊錨固通過外架處、采用加長附著支承機位處、附著支承設置在結構次梁處均是附著升降腳手架升降過程中的需要重點觀察與專人盯防的位置;
(9)腳手架在升降過程中發生5級以上大風以及大雨、雪應暫時停機并作好臨時加固措施,待天氣轉好后再行升降。
該工程使用的都是全鋼型爬架,跟主體結構施工互相配合,嚴格遵守工序相關原則。爬架的使用,不管是在質量的控制還是在進度和安全管理等方面,都帶來了很大的幫助。爬架帶來的良好效果經過總結有以下幾點:
(1)它將作業的環境進行了改良,可以讓施工人員集中化和規范化的進行管理;
(2)進一步提升了建筑工業化的操作水平;
(3)推動了工程進度,替代了塔吊吊架子材料所需的時間與設施;
(4)在爬架的上升過程中就可以完成外立面的八道工序,減少了后面進行吊籃工序的壓力;
(5)可以使用爬架自身帶有的卸料平臺,方便了卸料,避免了占用施工電梯和塔吊。
該工程使用的爬架全是全鋼防護升降式爬架,不管是在人力、物力、材料等方面都節約了很多,并且建筑物樓層越高,越能帶來更多的經濟效益。
(1)在升降作業的過程中,只需要6個人就可以完成工作,但是如果是搭設腳手架,就需要20多個人才能完成,這項工程使用了全鋼防護升降式爬架大約節省了20人左右的工費,其效果非常明顯。
(2)該工程使用了升降爬架,只需要投入五層定型架體材料,減少了很多的鋼管和扣件等需要的周轉材料的費用,同時還避免了因高空作業帶來的危險,節約的周轉材料費用大約在50萬元左右。爬架升降的時間只需要1~2h就可到達施工處,以前的腳手架光搭設就需要花費1天以上,大大的縮短了工期,按照樓層40層計算,結構工期大約節省了40多天。結構封頂后一個月內就可以拆架,再用吊籃施工油漆;提早拆架時間,節約了成本且外立面簡潔、漂亮。
跟以前的腳手架比較發現,使用的爬架需要投入的材料很少,并且節省了鋼管和扣件材料的運輸以及保養等相關費用,高空作業最容易出現高墜隱患,采用了爬架作業,可以做到在低空安裝,升降到高空處,極大地避免了高空臨空作業。因為防護嚴密,具有很好防護措施,所以很難出現高墜的現象。
綜上所述“,鋁模(模板)+爬架+穿插施工”的施工方式不僅能夠縮短施工工期,提升施工效率,還能減少用料并保證施工場地整潔。附著式升降爬架架體提升施工應掌握提升前準備、提升中控制、提升后控制以及使用過程中控制的要點,熟悉升降作業的注意事項。總之,隨著建筑行業的快速發展,在建筑工程施工中采用安裝更加便捷、使用更加高效的腳手架非常必要。附著式升降爬架在建筑工程施工中具有明顯的使用成效,不僅施工速度快、施工方式簡便,而且施工成本低,值得推廣應用。