高層建筑施工導軌式爬架應用

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摘要：文章對導軌式爬架在高層建筑施工中應用的主要結構及工作原理進行了闡述，圍繞安裝方法與安裝要求兩個方面，分析了導軌式爬架在高層建筑施工中應用的安裝策略，并對導軌式爬架在高層建筑施工中應用的升降技術與拆卸技術進行了研究。

關鍵詞：導軌式爬架；電動葫蘆；支承系統

近年來，受到土地資源日益緊張、城市建設不斷推進等多方面影響，城市高層建筑越來越多。在此背景下，高層建筑工程施工的安全性、優質性與便捷性備受關注，傳統外墻爬架的復用率低、安全性差等弊病問題也逐漸被暴露出來。基于此，有必要對導軌式爬架在高層建筑施工中的應用展開探究討論。

1導軌式爬架在高層建筑施工中應用的結構原理

1.1導軌式爬架的主要結構

在高層建筑工程的施工應用中，導軌式爬架的結構體系應包含定型框架、支承系統、提升系統與安保系統四個部分。（1）定型框架是導軌式爬架承受內外應力、搭載其他系統的重要基礎，主要由構架主體、垂直框架與水平桁架組成。其中，構架主體的材質通常為普通鋼管，對定型框架的結構尺寸具有確定作用。垂直框架又稱“豎向主框架”，其與建筑物外部立面進行垂直布設，對鋼筋材質的強度、剛度要求相對較高，具有連接支承系統、承受和傳遞豎向及水平荷載力的作用。水平桁架位于導軌式爬架的構架主體底部，主要作用是承受豎向荷載力，并將荷載力分散傳遞至支承系統。（2）支承系統與建筑物的主體結構直接相連，并與定型框架的垂直框架部位進行安裝緊固。在導軌式爬架的安裝應用中，支承系統通常為“導軌—導論”結構，并應滿足不同工況下的防傾斜、防墜落、防晃動等承載控制需求，以保證導軌式爬架的架體在投用中做到升降順利、定位平穩[1]。（3）提升系統即導軌式爬架的動力系統，其主要構件有提升鉤、提升塊、動力裝置等，用于為架提升降提供穩定持續的動力支持。在當前的高層建筑施工中，爬架提升系統常用的動力裝置為電動葫蘆。（4）安保系統可為高空作業中的爬架設備及施工人員提供安全保障，應具備防傾裝置、防墜裝置及自動控制裝置，滿足異常情況下導軌式爬架的緊急制動、自動調整、超載報警等功能需求。

1.2導軌式爬架的工作原理

導軌式爬架應沿高層建筑的外墻四周進行連續搭建，并將框架、導軌等結構安裝在具備較強承載力的剪力墻、橫梁等部位。在施工實踐中，動力裝置可在提升鉤、鋼絲繩、導輪組等構件的支持下，對載有施工人員的框架主體施加可調可控的提升力，從而實現框架的升降運動。同時，導軌、導輪組存在一定的結構限制，加之安保系統的功能作用，可對框架的垂直、平行運動范圍、升降幅度進行約束，從而避免爬架出現傾斜、晃動等問題，為高層建筑爬架施工的安全性提供保障。

2導軌式爬架在高層建筑施工中應用的安裝策略

2.1導軌式爬架的安裝方法

導軌式爬架的安裝施工涉及爬架平臺安裝、水平桁架安裝、垂直框架安裝、框架整體組裝、支承結構安裝、動力系統安裝、腳手板鋪設、防護措施安裝等多個環節。（1）在爬架平臺的安裝施工中，應根據高層建筑的結構特點，對平臺搭設的基礎樓層進行具體選擇。在確認平臺所處層數后，可利用滑輪組進行鋼筋、鋼管、木材等平臺構件的吊運，再進行構件的組裝與鋪裝。（2）水平桁架應安裝在架體下部，以構成爬架整體的第一、二步。桁架寬度應與框架主體的寬度一致，并與高層建筑外墻相平行，距離地面的垂直高度應大于1.8m。在安裝施工時，應將桁架片與小橫桿之間的螺栓旋緊固定，并利用懸掛梁、拉桿等連接構件附著在高層建筑的結構表面。（3）垂直框架可采用分段對接的方式進行安裝，即預先用桁架、桿件制成分段式的框架構建，再按照特定軸線對不同的桿件節點進行焊接或螺栓固接，從而形成幾何結構穩定、強度剛度適宜的框架整體。（4）在支承系統的安裝施工中，應保證垂直框架工作區域內每個樓層均設有一個附墻支座，并用穿墻螺栓將支座懸梁臂緊固在高層建筑的結構墻體上。其后，再應用可調拉桿、斜拉鋼絲等連接件將附墻支座的懸梁臂與架體連接起來。在此過程中需要注意穿墻螺栓應采取由外至內的埋設方法，并保證建筑內墻露出的螺桿長度大于3扣。在此基礎上，將厚度1cm左右的墊板穿過螺桿、緊貼墻體，再用螺母做緊固處理。（5）在目前的高層建筑工程中，導軌式爬架通常以電控式的電動葫蘆作為動力支持。在安裝此類動力系統時，首先可應用“三相五線”的配電方法，并將電纜線緊固在爬架對外一側的橫桿下方。其次，應將電動葫蘆安裝在架體上方的提升梁上，保證電動葫蘆鏈條平順、吊鉤完整，并避免電動葫蘆在安裝施工中與爬架主體發生碰撞。最后，在電動葫蘆及配電系統安裝完成后，還需對動力系統整體的運行狀態進行調試，并布置有效的防雷機制，以確保該系統在特殊天氣下高空作業的安全穩定運行[2]。（6）在導軌式爬架的架體安裝基本完成后，相關人員即可進行腳手板、安全網等部分的安裝。在鋪設腳手板時，應保證板材厚度在50mm以上，長度、寬度應根據框架主體的實際情況進行調整，通常在長3～6m、寬20～25cm內。固定板材的施工過程中，為了避免腳手板的端頭處發生損壞，可對板材兩端約8cm處應用10號鐵絲進行緊箍處理，圈數以2圈為宜，也可用薄鐵皮對板材兩端進行包裹處理。在懸掛安全網時，應保證各懸掛點與框架主體連接牢固且無遺漏，以免在導軌式爬架的投用中發生滑脫、移動等負面問題。（7）防護措施的安裝施工主要有防墜措施安裝與防雷措施安裝兩個方面。在安裝防墜措施時，應利用螺栓將防墜器的上下兩端托板進行緊固連接，并安裝在導軌式爬架的爬桿上。這樣一來，在防墜器楔形塊與錐面卡頭的功能支持下，爬架會受到很強的外力約束，且下滑壓力越大，約束力度越高，從而有效防止架體在施工中出現滑動；在安裝防雷裝置時，應將高層建筑主體與導軌式爬架相連的豎向鋼筋作為接地媒介，以確保外部電流可順利導入地下。在此基礎上，選取若干個直徑在16mm以上的圓鋼構件，一端與導軌式爬架的框架主體相連，另一端連接在高層建筑主體的豎向鋼筋上，形成各組框架上的兩點接地結構，可達到更有效的防雷效果。此外應注意的是，防雷結構的沖擊電阻值不應超過30Ω。

2.2導軌式爬架的安裝要求

（1）在安裝導軌式爬架的框架主體時，架體與高層建筑之間的附著跨距應處在5～7m，爬架各步的高度應大于1.8m，爬架平臺的寬度應大于0.6m。（2）安裝用于升降控制的導輪組時，其立桿與預埋件的中心點位應保持一致，施工成果與設計圖紙的參數偏差應低于20mm，立桿中心與高層建筑外墻間距的允差值為10mm。（3）在埋設穿墻螺栓時，應保證螺桿垂直穿過墻體，以免螺桿在壓力下發生斜向位移，在損傷高層建筑墻體的同時，削弱支承系統的牢固性。（4）需要對導軌式爬架的鋼絲繩長度進行科學設置。通常情況下，用于電動提升的鋼絲繩、用于安全保險的鋼絲繩長度均應根據高層建筑層高進行具體調整。（5）在導軌式爬架由安裝到投用的整體過程中，相關人員必須及時做好安保裝置、導軌槽及導輪組的維護、保養和清潔工作，以免架體在升降過程中發生運行阻滯，出現抱死現象。

3導軌式爬架在高層建筑施工中應用的升降技術

在高層建筑施工中，導軌式爬架的提升技術流程如下：技術交底→檢查架體、提升機構與施工環境→調試預緊電動葫蘆→提升架體0.1m→檢查提升穩定性，確認無誤后撤除斜拉鋼絲繩→提升架體至指定高度→安裝斜拉鋼絲繩→移動電動葫蘆至上層安裝位→移動最下層導軌至最上層→準備下一階段升降作業；導軌式爬架的下降技術流程：技術交底→檢查架體、提升機構與施工環境→調試預緊電動葫蘆→提升架體0.1m→檢查提升穩定性，確認無誤后撤除斜拉鋼絲繩→下降架體至指定高度→安裝斜拉鋼絲繩→移動電動葫蘆至下層安裝位→移動最上層導軌至最下層→準備下一階段升降作業[3]。在導軌式爬架的升降作業過程中，應注意以下要點：（1）導軌式爬架升降過程必須由專人實施指揮調度，并保證現場人員在3人以上；（2）嚴格檢查電動葫蘆的性能質量與安裝狀態，若電動葫蘆存在安裝松脫、運行斷續等情況，則嚴禁開展升降作業；（3）電動葫蘆每運行15min后，應停止2～5min，以免電動葫蘆及發動機發生局部過熱的情況，對設備的使用壽命造成影響；（4）在導軌式爬架的架體提升或下降至指定高度時，應立即對支承拉桿、墻體連接件、導向桿等構件進行安裝固定，以確保架體的穩定性。

4導軌式爬架在高層建筑施工中應用的拆卸技術

在拆除導軌式爬架的框架主體時，應先利用繩索吊緊框架，再對框架與構件、墻體之間的連接桿、螺栓母進行拆除。最后，再利用繩索將框架主體懸吊至樓層處進行統一運送。在拆除水平桁架時，應遵循自上而下的施工順序，并以爬架提升點的中間跨為起始。拆除桁架上的腳手板時，應對中間框架的橫桿、斜桿進行松脫處理，并采用人工方式運送至高層建筑的樓層內。在拆除其他纜線、構件時，應按照施工圖紙進行逐次拆除，并按照具體的編碼分類存放于預定的吊運點。

5結束語

與傳統的外墻爬架相比，導軌式爬架配備有以電動葫蘆為代表的動力系統，可顯著提高施工中爬架應用的便捷性。同時，導軌式爬架具有一次安裝、多層使用的特點，可達到節約材料、降低成本的效果。此外，導軌式爬架的結構穩定性也更強，可保障施工現場人員及設備的高空作業安全性。所以，在未來的高層建筑工程施工中，導軌式爬架具有良好的推廣價值與發展前景。

參考文獻：

[1]劉偉.高層建筑爬架安裝施工技術要點[J].綠色環保建材,2018(12):185+187.

[2]楊祿.淺議導軌式爬架在高層建筑中的應用[J].建材技術與應用,2014(3):48-50.

[3]司徒文林.導軌框架式爬架在大層高建筑中的應用[J].廣東土木與建筑,2013,20(5):40-42+52.

作者：付強 單位：江蘇建科工程咨詢有限公司