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        高層建筑爬架安裝施工技術(shù)

        2020-12-01 05:21:02楊慶鋒
        四川建材 2020年11期
        關(guān)鍵詞:爬架附墻全鋼

        楊慶鋒

        (福建六建集團有限公司,福建 福州 350001)

        0 前 言

        隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,高層建筑逐漸增多,爬架的選擇與安裝施工成為影響高層建筑施工質(zhì)量和施工安全的重要因素。高層建筑因為層數(shù)高,施工周期長,施工影響因素多,因此,高層建筑的傳統(tǒng)爬架也面臨著搭設(shè)困難、耗費成本較高和耗費時間較長的問題。相比起傳統(tǒng)爬架,當(dāng)前的新型爬架施工能夠更好地符合高層建筑施工建設(shè)的需求,而且可靠性更高、經(jīng)濟性與可操作性更強。

        1 工程概況

        工程位于陜西省西安市三橋新街以南、征和六路以西、二十四城以北,工程主體為辦公寫字樓,共有兩棟樓T1和T8。T1樓層總高度為148.47 m,地上層數(shù)29層,標(biāo)準(zhǔn)層數(shù)25層,標(biāo)準(zhǔn)層高5 m,建筑結(jié)構(gòu)為框架剪力墻,采用全附著式升降爬架進行施工防護。T8樓層總高度140.4 m,地上層數(shù)30層,標(biāo)準(zhǔn)層數(shù)26層,標(biāo)準(zhǔn)層高4.5 m,建筑結(jié)構(gòu)為框架剪力墻,采用全附著式升降爬架進行施工防護。T1與T8樓層爬架均從4層底開始搭設(shè)全鋼附著式升降爬架,施工防護直至屋面層,建筑周邊無特殊環(huán)境。工程設(shè)計參數(shù)如表1所示。

        表1 工程設(shè)計參數(shù)

        2 高層建筑爬架設(shè)計

        2.1 爬架應(yīng)用原理

        全鋼附著式升降爬架主要是由主框架、架體附著制作、架體構(gòu)架、升降設(shè)備、防墜裝置提升設(shè)備等部分構(gòu)成。全鋼附著式升降爬架主要是通過附著支撐結(jié)構(gòu)附著在工程結(jié)構(gòu)上,通過爬架的升降設(shè)備實現(xiàn)升降。全鋼附著式升降爬架沿著建筑結(jié)構(gòu)外沿,采用全鋼結(jié)構(gòu)組成,并且施工區(qū)域封閉,根據(jù)建筑工程主體需求,實現(xiàn)爬架的升降。

        2.2 爬架設(shè)計方案

        根據(jù)《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59—2011)、《建筑施工工具式爬架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ202—2010)[1]、《建筑施工扣件式鋼管爬架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130—2011)等相關(guān)規(guī)范設(shè)計爬架[2]。T1與T8均采用全鋼附著式爬架工藝,機位平均跨度為3.6 m,最大跨度為4.5 m。

        T1樓層高為5 m,爬架架體高度為22.5 m,寬度為0.65 m,內(nèi)側(cè)距離結(jié)構(gòu)為460 mm。T8樓層高位4.5 m,架體高度為19.5 m,寬度與T1寬度相同。爬架的升降系統(tǒng)提升吊點與附著墻的導(dǎo)向座獨立,采用一體化倒掛電動葫蘆作為升降設(shè)備。采用電腦自動化控制升降速度與升降操作,對爬架升降全工程進行控制管理,超載、欠載30%時停機,升降最大行程控制在2.8~8 m。采用轉(zhuǎn)輪式防墜器進行防墜全過程防護管理,每個附墻導(dǎo)向座設(shè)置與導(dǎo)軌滑套連接的防傾裝置。

        2.3 爬架工藝特點

        全鋼附著式升降爬架具有以下特點:①分段式提升,全鋼附著式升降爬架采用分段式提升,根據(jù)建筑單位主體結(jié)構(gòu)的提升選擇提升速度,由電腦全自動控制管理,能夠有效地滿足工程的需求;②施工安全,全鋼附著式升降爬架具有防墜落、防傾覆的系統(tǒng),架體底部與借口樓層全封閉,施工安全系數(shù)高,降低了工程風(fēng)險[3];③組裝效率高,全鋼附著式升降爬架在升到第4層后采用一次性組裝,能夠提升組裝效率,而且組裝完成后利用電葫蘆實現(xiàn)爬架的提升,不需要其他起重設(shè)備,能夠提升整體施工效率;④結(jié)構(gòu)簡單,安裝拆除方便,全鋼附著式升降爬架的結(jié)構(gòu)相對簡單,全鋼附著式升降爬架所采用的是標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)單元,將結(jié)構(gòu)單元運輸?shù)浆F(xiàn)場之后進行組裝,能夠提升組裝效率,而且施工結(jié)束后,拆卸方便,適合各種環(huán)境使用;⑤控制系統(tǒng)安全可靠,全鋼附著式升降爬架所采用的控制系統(tǒng)是荷載同步控制系統(tǒng),當(dāng)負(fù)載超過或低于設(shè)計符合的標(biāo)準(zhǔn)時,系統(tǒng)會自動報警,偏差達(dá)到30%以上,系統(tǒng)會自動停機。該系統(tǒng)安全可靠,能夠?qū)κ┕と藛T未能及時觀察到的故障隱患進行預(yù)警,確保施工安全。

        3 高層建筑爬架安裝施工技術(shù)

        3.1 爬架的組裝搭設(shè)

        1)架體組裝輔助平臺組裝,采用鋼管搭設(shè)雙排架,并且地面夯實,采用鋼管拉結(jié)與每層墻面相接,拉結(jié)距離少于6 m。輔助平臺水平度控制在10~30 mm,外側(cè)架設(shè)單排防護高度1 500 mm,平臺架設(shè)寬度為1 200~1 500 mm。在首層安裝后,間隔4~5 m采用兩根鋼管緊扣夾住走道板,初始安裝時,升降爬架需要搭設(shè)兩層樓高,再與結(jié)構(gòu)連接卸荷。輔助平臺安裝示意圖如圖1所示。

        圖1 安裝平臺示意圖(轉(zhuǎn)角架體必須在一個平面內(nèi))

        2)架體設(shè)備安裝,首先將底層支架固定在雙排架子上,然后將爬架放在底層支架上并且將其固定,用螺栓連接爬架側(cè)部位與底層支架,形成底層的整體架板。其次將內(nèi)立桿、外立桿安裝與底層支架,并且采用三角支架固定后,將防護網(wǎng)安裝于外立柱上,并且在三角支架上固定。將水平桁架斜撐桿與內(nèi)立桿(或?qū)к壛U)和腳手板固定,防護網(wǎng)固定于外立桿處,吊點桁架與導(dǎo)軌立桿連接固定。最后將架體用附墻導(dǎo)向底座固定于肢體結(jié)構(gòu)上,防護網(wǎng)與外立桿固定,且將防護網(wǎng)與下層防護箱連接固定,并且將爬架置于三角支架上固定。

        3)吊點、電動葫蘆安裝,根據(jù)附墻與架體,上吊點設(shè)置于預(yù)留孔內(nèi),下吊點設(shè)置于吊點桁架位置。降低電動葫蘆安裝于下吊點位置,采用倒掛葫蘆的方式固定。

        4)附墻導(dǎo)向座安裝,附墻導(dǎo)向座使用的是16 mm、10 mm等厚度鋼板還接成型的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q235A,導(dǎo)向滑輪與滾輪軸均采用此材料,構(gòu)成了可調(diào)節(jié)移動的導(dǎo)向座結(jié)構(gòu),對導(dǎo)軌立桿起著約束作用。為了確保施工安全,附墻導(dǎo)向座安裝需要設(shè)置防墜裝置、控制系統(tǒng)與吊點裝置。控制系統(tǒng)使用的是與爬架相適應(yīng)的智能控制系統(tǒng),由計算機系統(tǒng)整體控制,通過對架體重量進行感知,從而實現(xiàn)對爬架升降的有效控制。附墻導(dǎo)向座與導(dǎo)向輪安裝如圖2所示。

        圖2 附墻導(dǎo)向座與導(dǎo)向輪安裝示意圖

        5)防墜裝置安裝,防墜裝置采用機械轉(zhuǎn)輪擺叉式防墜,每個防墜裝置有防墜卡件功能,靈敏可靠,簡單實用。當(dāng)發(fā)生墜落時,因下落速度很快,擺叉上齒(觸臂)在滑過轉(zhuǎn)輪內(nèi)齒的瞬間,擺叉還未能在自然重力下恢復(fù)初始位置,此時轉(zhuǎn)輪內(nèi)齒(棘輪)已越過擺叉下齒的回復(fù)位置,即被擺叉下齒(棘爪)阻擋,所以阻止了架體向下墜落,起到了防止墜落的作用。防墜裝置如圖3所示。

        圖3 防墜裝置制動作用狀態(tài)示意圖

        3.2 驗收管理

        爬架組裝完成后,由施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位共同參加驗收管理,驗收合格后才能進行下一步造作。爬架組裝的驗收標(biāo)準(zhǔn)如下:①架體底部應(yīng)該嚴(yán)格密封,與墻體之間無縫隙,確保密封;②防墜與防傾斜導(dǎo)軌應(yīng)該設(shè)置合理,且檢查安全可靠,連接無誤后方可投入使用,防傾覆的導(dǎo)軌應(yīng)該與架體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定連接,防墜落裝置應(yīng)該附著于建筑結(jié)構(gòu)并且安裝在導(dǎo)軌處;③全鋼升降爬架的水平懸挑長度不大于2.0 m,不大于跨度的1/2;④為了確保安全穩(wěn)定,各桿件之間的軸線應(yīng)該交匯于節(jié)點處,并且采用螺栓固定,避免產(chǎn)生彎矩。

        3.3 爬架升降操作

        1)準(zhǔn)備工作。爬架升降前做好準(zhǔn)備工作,對爬架以及相關(guān)附屬連接設(shè)備進行檢查,確保每個機位的提升系統(tǒng)連接固定可靠。對爬架的吊點、吊索、爬架密封情況進行檢查,確保合格后才能進行提升操作。根據(jù)操作位置,在升降區(qū)域下面畫出安全區(qū)域,避免無關(guān)人員進入安全區(qū)域。

        2)升降操作。在對爬架架體以及輔助設(shè)備進行檢查后,由電腦發(fā)出升降的指令,根據(jù)需要可以選擇不同的提升模式,爬架可以實現(xiàn)分組分片提升,也能實現(xiàn)整體提升。升降過程遇到障礙時,應(yīng)先停止升降操作,排除障礙后繼續(xù)操作。根據(jù)導(dǎo)軌進行提升操作,提升快到位之前,將定位用的扣件松掉,提升到預(yù)定位置并且停機,將密封板密封后扣上定位扣件,上緊扣件并且確保連接緊密后,開始卸荷操作。升降操作必須注意外界天氣,不得在5級以上大風(fēng)、大霧和下雨天操作爬架。

        3)卸荷。電腦發(fā)出卸荷指令,卸荷前應(yīng)該確定所有定位裝置可靠,卸荷完成后取消傳力鋼絲繩與升降架的連接,卸荷后開始利用電動葫蘆反轉(zhuǎn)鏈條,實施倒鏈操作,關(guān)機停機,即可完成一次升降操作。后續(xù)的爬架升降操作可以重復(fù)上述程序。

        3.4 爬架的拆除

        爬架的拆除主要是指清除全鋼附著式升降爬架的雜物、地面障礙物、拆卸爬架內(nèi)的所有提升裝置、爬架的提升設(shè)備以及控制設(shè)備等。全鋼附著升降爬架的拆除,首先采用鋼絲繩掛鉤在架體上的吊鉤上掛牢并且張緊。按照順序?qū)⑺醯踝〉募荏w、臨邊架體、水平桁架之間連接拆除,同時拆除爬架的防護網(wǎng)。拆除架體單元后,拆除建筑結(jié)構(gòu)與附墻導(dǎo)向座的穿墻螺桿,為了避免拆除過程中的架體晃動,需要采用滑動扣件固定架體立桿與電動葫蘆。清除架體垃圾,將架體單元與走道板脫離后吊放至地面。架體結(jié)構(gòu)到達(dá)地面后依次將吊環(huán)、立桿拆除,并且將封網(wǎng)、過道板等疊放到指定位置,以便打包運輸。

        4 高層建筑爬架施工保障措施

        4.1 組織保障措施

        設(shè)備進場前做好報建準(zhǔn)備,且由安監(jiān)部門審批通過,確保施工合法。施工前組建符合工程要求的項目管理機構(gòu),由項目經(jīng)理部對工地進行全權(quán)管理,且要求所屬職能部門協(xié)調(diào)管理,制定工程規(guī)章制度,明確每個部門的職責(zé)。根據(jù)工程需求組織勞動力進場,進場前加強培訓(xùn)管理,使管理人員和施工人員了解工程情況、工程設(shè)備、施工圖紙等信息,并且加強安全培訓(xùn),提升進場人員安全意識[4]。施工前做好設(shè)備管理與材料管理,確保設(shè)備與材料滿足工程需求。做好圖紙交底工作,開展圖紙會審,預(yù)測工程中可能存在的風(fēng)險,加強關(guān)鍵節(jié)點的質(zhì)量控制。

        全鋼附著式升降爬架工程中的危險源包括高空作業(yè)是否符合規(guī)范、底部操作平臺基礎(chǔ)是否牢固、吊裝是否牢固可靠、安裝附著導(dǎo)向支座混凝土是否滿足強度要求、爬架升降時架子上部是否清除干凈、升降過程電動葫蘆是否異常,施工作業(yè)過程中,需要對這些關(guān)鍵點進行控制,確保施工安全。施工過程應(yīng)該文明施工,不得亂扔煙頭,禁止烤火。

        4.2 技術(shù)保障措施

        全鋼附著式升降爬架升降操作時,需要對架體以及連接設(shè)備進行管理,架設(shè)防護網(wǎng)確保安全。料臺進入爬架架體底層施工作業(yè)時,附著式提升料臺兩側(cè)采用鋼網(wǎng)片封堵,根據(jù)附著式提升料臺結(jié)構(gòu),料臺進入爬架施工時架體兩側(cè)已達(dá)到封閉效果。料臺底板采用可翻轉(zhuǎn)翻板防護。技術(shù)保障流程如圖4所示。

        圖4 技術(shù)保障流程

        4.3 監(jiān)控保障措施

        全鋼附著式升降爬架安裝采用PLC (可編程控制器)作上位機;采用觸摸屏或PC(個人電腦)作人機界面實現(xiàn)人機對話;多臺以單片微型計算機為核心的智能分機(下位機)以及重力傳感器組成的測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過計算機對被提升架體的重力信號進行采集、綜合分析并作出相應(yīng)處理,實現(xiàn)了對架體升降及卸荷的全過程實時監(jiān)測和自動控制。為了確保系統(tǒng)控制能力,在將傳感器安裝于提升設(shè)備與架體連接部分后,連接插頭與盒體底部最右側(cè)插座對應(yīng)連接,確保連接準(zhǔn)確。首次試運行系統(tǒng)時,應(yīng)該觀察主進柜最左側(cè)主進電源開關(guān)是否正常。打開電源,進入系統(tǒng)的工作模式,開啟段內(nèi)的升降開關(guān),進入自動運行狀態(tài),觀察系統(tǒng)的升降功能、預(yù)警、警告燈是否正常。

        5 結(jié) 語

        采用全鋼附著式升降爬架建設(shè)兩棟30層左右的高樓,采用全過程控制,對全鋼附著式升降爬架的架體安裝、爬架升降、爬架驗收等進行嚴(yán)格控制,從組織、技術(shù)和監(jiān)控上進行保障。雖然安裝施工過程中遇到了施工配合不嚴(yán)謹(jǐn)影響施工效率等問題,但是最終按照要求完成爬架的建設(shè)與拆除,確保高層建筑的順利完工。

        [ID:010409]

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