超高層鋼筋混凝土核心筒鋁模爬架技術(shù)研究

洪武，賀凱

（中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，太原 030006）

1 引言

隨著高層建筑越來(lái)越多，建筑外圍多數(shù)采用傳統(tǒng)懸挑鋼管腳手架作為高層建筑的工作面和防護(hù)體系，采用傳統(tǒng)施工技術(shù)在施工效率、安全性能、材料周轉(zhuǎn)率等方面略有不足，李昊研等[1]采用建筑模塊化快速施工技術(shù)，提高了施工工效；裝配式建筑鋁模爬架具有一體化施工、提高施工工效等優(yōu)點(diǎn)[2-3]。傳統(tǒng)升降腳手架設(shè)計(jì)主要針對(duì)平面直線(xiàn)形外立面建筑結(jié)構(gòu)，使用固定翻板對(duì)爬架和樓體間空隙進(jìn)行封閉，同時(shí)會(huì)遇到剪力墻精準(zhǔn)和抽拉翻板的精準(zhǔn)固定問(wèn)題。

本項(xiàng)目依托宜賓中鐵卓越城項(xiàng)目對(duì)超高層鋼筋混凝土核心筒鋁模爬架技術(shù)進(jìn)行研究，主要從施工工藝原理、技術(shù)操作要點(diǎn)、施工質(zhì)量措施等方面開(kāi)展研究，改進(jìn)爬架施工技術(shù)，具有重要的工程意義。

2 工程概況

本工程位于四川省宜賓市臨港區(qū)，北鄰紅星路，西臨黃桷坪一段，南臨濱江路，東臨宜賓長(zhǎng)江大橋，屋面高度143 m，結(jié)構(gòu)周長(zhǎng)66.2 m，4#樓地下1 層，地上28 層、5#地下1 層，地上30 層，6#樓地下2 層，地上33 層；4#、5#、6#樓使用全鋼附著升降腳手架。

3 施工工藝原理及流程

因超高層爬架運(yùn)行過(guò)程中需要保證提升爬架體系的穩(wěn)固，基于此研發(fā)了超高層爬架固定體系，包含剪力墻精準(zhǔn)固定技術(shù)、抽拉翻板固定技術(shù)等。

如圖1 所示，剪力墻混凝土澆筑前按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)PVC套管，混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)完成后在PVC 套管內(nèi)安裝對(duì)拉螺栓，并在PVC 套管兩端安裝密封膠，在對(duì)拉螺栓對(duì)應(yīng)位置安裝升降腳手架構(gòu)件；在挑板的預(yù)留孔內(nèi)布置附著專(zhuān)用螺栓，水平附著鋼梁與附著專(zhuān)用螺栓固定，外側(cè)附著專(zhuān)用螺栓一側(cè)的花籃螺栓與上一層安裝的水平附著鋼梁上的花籃螺栓間設(shè)置斜拉鋼絲繩固定，水平附著鋼梁端部的導(dǎo)輪與提升導(dǎo)軌緊貼安裝；實(shí)現(xiàn)了爬架在剪力墻、內(nèi)側(cè)限位翻板處的精準(zhǔn)定位，同時(shí)保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

圖1 剪力墻預(yù)埋PVC套管

如圖2 所示，水平附著鋼梁底部置于挑板上，挑板上設(shè)置樓板預(yù)埋PVC 套管，樓板預(yù)埋PVC 套管內(nèi)設(shè)置附著專(zhuān)用螺栓，水平附著鋼梁與樓板通過(guò)附著專(zhuān)用螺栓連接，混凝土梁內(nèi)設(shè)置穿梁螺栓拉結(jié)，附著專(zhuān)用螺栓外側(cè)設(shè)置花籃螺栓并安裝斜拉鋼絲繩拉結(jié)與上一層樓板上的水平附著鋼梁上，水平附著鋼梁端部設(shè)置導(dǎo)輪，導(dǎo)輪一側(cè)設(shè)置升降腳手架的提升導(dǎo)軌，保證腳手架體拉結(jié)的穩(wěn)定性。

圖2 水平附著鋼梁安裝結(jié)構(gòu)圖

如圖3 所示，智能提升系統(tǒng)由傳感器、內(nèi)立桿、下吊點(diǎn)桁架、提升導(dǎo)軌等組成，避免了因荷載超載或失載過(guò)大而造成的安全隱患。

圖3 智能提升系統(tǒng)局部示意圖

4 施工操作要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人對(duì)進(jìn)場(chǎng)的材料和機(jī)械等進(jìn)行檢查，滿(mǎn)足要求后方可進(jìn)場(chǎng)，根據(jù)施工要求等孔洞預(yù)留空位的尺寸，同時(shí)和施工班組進(jìn)行溝通，做好技術(shù)和安全培新工作，按照要求預(yù)埋塑料管等。

4.2 樓板開(kāi)孔

本工程開(kāi)始組裝全鋼附著式升降腳手架，在腳手架底層安裝樓板開(kāi)始預(yù)留預(yù)埋工作，前兩層附著點(diǎn)每機(jī)位處只預(yù)留附墻固定導(dǎo)向座安裝孔，從第三層附著點(diǎn)開(kāi)始每機(jī)位每層均預(yù)留預(yù)埋3 個(gè)孔，另一個(gè)孔視提升設(shè)備在機(jī)位導(dǎo)軌的哪一側(cè)來(lái)預(yù)留預(yù)埋。

4.3 架體單元組裝

1）將底層支架用扣件固定在普通雙排架上，然后將底層腳手板放在底層支架上并將其固定。腳手板端側(cè)部位采用螺栓與底層支架連接，逐榀連接后，即形成底層的整體平臺(tái)板。安裝平臺(tái)的承載要求為400 kg/m2，總包方搭設(shè)時(shí)需滿(mǎn)足承載要求。

2）先將內(nèi)立桿（或?qū)к壛U）、外立桿安裝在底層支架上，再將三角支架固定在內(nèi)立桿（或?qū)к壛U）和外立桿上，然后將防護(hù)網(wǎng)安裝在外立桿上，最后，將腳手板放在三角支架上固定。

3）將水平桁架斜撐桿與內(nèi)立桿（或?qū)к壛U）和腳手板固定，再將水平桁架立桿與上下腳手板固定（吊點(diǎn)區(qū)位設(shè)定處的水平桁架斜撐桿先不安裝）。

4）將防護(hù)網(wǎng)固定在外立桿上，然后將防護(hù)網(wǎng)與下層防護(hù)網(wǎng)連接，再將三角支架固定在內(nèi)立桿（或?qū)к壛U）和外立桿上，最后，將腳手板放在三角支架上固定。

5）將吊點(diǎn)桁架與導(dǎo)軌立桿連接固定，然后將水平桁架斜撐桿與吊點(diǎn)桁架以及腳手板連接。

6）上層搭設(shè)，將防護(hù)網(wǎng)固定在外立桿上，然后將防護(hù)網(wǎng)與下層防護(hù)網(wǎng)連接，再將三角支架固定在內(nèi)立桿（或?qū)к壛U）和外立桿上，最后將腳手板放在三角支架上固定。上層搭設(shè)，依次類(lèi)推。腳手板步距按設(shè)計(jì)安裝，其中，底層腳手板和第四道腳手板安裝層間防護(hù)翻板，封閉嚴(yán)密。

7）特殊位置構(gòu)件安裝：斷口處安裝專(zhuān)用封閉翻板，轉(zhuǎn)角處安裝定制連接板，塔吊附著處安裝吊橋腳手板。

4.4 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝

1）吊點(diǎn)安裝。附墻吊掛件（上吊點(diǎn)）安裝在上部建筑層的預(yù)留孔位置，下吊點(diǎn)安裝在吊點(diǎn)桁架。

2）電動(dòng)葫蘆安裝。將電動(dòng)葫蘆安裝在附墻吊掛件上，中間鏈條掛鉤安裝在下吊點(diǎn)上，附墻吊掛件以上樓層位置處的導(dǎo)軌立桿上安裝鏈條張拉支架，將鏈條上端安裝在鏈條張拉支架上。鏈條張拉支架只需承受葫蘆上部鏈條的重量和彈簧的張力，用以保證在使用過(guò)程中，使鏈條均處于張緊狀態(tài)，有效防止使用中因鏈條纏繞打結(jié)而出現(xiàn)破壞的情況。

3）配電線(xiàn)路安裝。配電箱安裝按照安全規(guī)范執(zhí)行，做好施工用電規(guī)劃；現(xiàn)場(chǎng)按照三級(jí)控制模式進(jìn)行，保證升降架電箱專(zhuān)用，確保用電安全。

4.5 內(nèi)外防護(hù)施工

如圖4 所示，將升降腳手架的抽拉式排架拉到適當(dāng)位置，然后在排架固定螺桿上安裝排架固定螺帽固定，隨后在抽拉式排架上鋪設(shè)C 形鋪板，在腳手架內(nèi)部鋪設(shè)鋪板，并在腳手架外圍安裝安全網(wǎng)，旋轉(zhuǎn)合頁(yè)，將翻板搭到主體結(jié)構(gòu)樓板上，并在限位塊凹槽內(nèi)穿入鋼絲繩并與主體結(jié)構(gòu)綁扎固定。

圖4 內(nèi)外防護(hù)示意圖

4.6 附墻裝置施工

1）升降腳手架與邊梁固定；在挑板的預(yù)留孔內(nèi)布置附著專(zhuān)用螺栓，水平附著鋼梁與附著專(zhuān)用螺栓固定，外側(cè)附著專(zhuān)用螺栓一側(cè)的花籃螺栓與上一層上安裝的水平附著鋼梁上的花籃螺栓間設(shè)置斜拉鋼絲繩固定，水平附著鋼梁端部的導(dǎo)輪與提升導(dǎo)軌緊貼安裝。

2）升降腳手架與邊梁固定；抱箍板及抱箍斜撐根據(jù)邊梁尺寸定制，在靠近邊梁一側(cè)的腳手架C 形板上安裝鋪板預(yù)埋螺栓，隨后安裝抱箍板。

3）升降腳手架與內(nèi)邊梁固定；在內(nèi)邊梁一側(cè)樓板上安裝排架支撐體系，其與樓板通過(guò)在樓板預(yù)埋PVC 套管內(nèi)安裝排架固定螺栓固定，在邊梁上安裝抱箍U 形桿，并與排架下弦桿通過(guò)扣件連接，排架支撐體系用于升降腳手架支撐。

4）升降腳手架與樓頂挑板固定；在屋面挑板上設(shè)置樓板預(yù)留洞口，并在樓板預(yù)留洞口內(nèi)安裝鋼管，隨后安裝2 根水平鋼管，兩水平鋼管通過(guò)直角扣件與升降腳手架固定。

4.7 爬架拆除

全鋼附著式升降腳手架屋面層施工完成后拆除。設(shè)置安全防護(hù)區(qū)域在擬拆架區(qū)域下方地面劃出安全區(qū)域。將全鋼附著式升降腳手架內(nèi)的所有提升裝置拆除并做好分類(lèi)，全鋼附著式升降腳手架拆除順序與其組裝順序相反。

5 結(jié)論

依托宜賓中鐵卓越城項(xiàng)目，對(duì)超高層鋼筋混凝土核心筒鋁模爬架技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，主要結(jié)論如下：

1） 提出一種超高層鋼筋混凝土核心筒鋁模爬架施工技術(shù)，提出了超高層爬架固定技術(shù)，集成了剪力墻精準(zhǔn)固定技術(shù)、抽拉翻板固定技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了爬架在剪力墻、內(nèi)側(cè)限位翻板處的精準(zhǔn)定位，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，操作簡(jiǎn)單；

2）研發(fā)了水平附著鋼梁拉結(jié)體系，通過(guò)精確預(yù)埋技術(shù)安裝，保證腳手架體拉結(jié)的穩(wěn)定性；

3）研制了爬模智能提升系統(tǒng)，智能提升系統(tǒng)由傳感器、內(nèi)立桿、下吊點(diǎn)桁架、提升導(dǎo)軌等組成，避免了因荷載超載或失載過(guò)大而造成的安全隱患。