附着式升降脚手架(智能爬架)在高层建筑中应用的探索

时间:2018/05/18 | 作者: | 分类:技术储备 | 浏览:151 ℃ | 发表评论
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作者:岳轮
广东腾越建筑工程有限公司

摘 要:附着式升降脚手架简称爬架,由于材料使用量小,维护成本低,高效便捷,近年来在高层建筑中使用较多,随着科技的发展,配合自动控制操作系统,使得爬架更为先进、智能。本文主要阐述了智能爬架的构造、深化设计以及使用中的一些关键问题,对高层建筑中智能爬架的使用提供借鉴和参考。

关键词:附着式升降脚手架;智能爬架;深化设计;高层施工

前言

如何在确保安全、质量的前提下缩短建造周期、降低建造成本,一直是施工单位绕不开的话题,随着科技的发展,智能爬架的引入,不但解决了传统钢管脚手架材料用量大,搭设周期长,也避免了诸多安全隐患,以其良好的安全性、经济性,便捷性在高层建筑施工中占有一席之地,是一种很有推广价值的外防护脚手架。下文简称“智能爬架”。

01、工程概况

广东腾越建筑工程有限公司承建某大型住宅小区,建筑面积总计约为16.67万㎡,高层区有11栋高层,其中9#楼、10#楼采用“全钢智能爬架”代替普通的钢管脚手架作为外围防护,是公司新技术应用的试点项目。

9#楼层高3.0米,30层,总高度为95.5米,单层面积9#楼为503㎡,外边周长约160米,设置机位42个;10#楼层高3.1米,32层,总高度为106.7米,单层面积为356㎡,外边周长为110米,设置机位28个。爬架自二层开始安装使用,主体结构封顶后利用塔吊拆除,外墙工序采用工具式吊篮施工。

02、爬架的特点及对比

爬架的特点及对比

 

03、智能爬架的构造

智能爬架主要有以下六个部分组成:(见智能爬架结构示意图)

升降脚手架(智能爬架)结构示意图

水平桁架、竖向桁架、防倾防坠机构、安全防护、智能升降同步系统

1)水平桁架:由大横杆、小横杆水平斜撑、防滑走道板组成。

2)竖向桁架:由内立杆、外立杆、竖向斜撑、导链通道桁架,底部桁架组成。

3)防倾防坠装置:由附墙支座、防倾装置、防坠装置、防倾导轨、防坠导轨和卸荷顶撑组合而成。

附墙支座用来提供安装防倾装置、防坠装置和卸荷顶撑,由附着底板、支腿、斜撑焊接而成。防倾装置具有导向、防倾功能,由一对防倾臂、防倾导轮和导轮座组成。

4)升降机构:由附墙吊点、电动葫芦挂架、升降钢丝绳、钢丝绳导轮、微机控制系统组成。

提升机设备采用环链电动葫芦,其额定起重量7.5吨,升降速度90mm/min,提升机功率500W,依靠遥控系统控制电动葫芦做升降运动。

5)安全防护:由防滑走道板、翻板、上下梯、护栏和外防护钢网等设施。

翻板位于架体底部用以封闭架体下底,防止物件从架体底部坠落,采用镀锌压型防滑花纹钢板,厚度为1.5mm。外防护网采用厚度0.8mm的冷轧钢凸型穿孔网板,高度随架体层高,用自攻螺栓固定。

6)智能升降同步系统:由总控箱、分控箱、传感器及电缆组成。

系统主要采集的是各个机位的荷载数据,架体升降时,当某一机位的荷载超过设计值的15%时,会采用声光形式自动报警并显示报警机位;当超过30%时,升降设备会自动停机。

04、深化设计要点

智能爬架在使用前,首先要依据国家规范和施工图纸进行深化设计,主要有以下几点注意事项:

① 架体高度不大于5倍层高,架体的宽度不得大于1.2米;离墙间距为300~400mm,深化设计时应考虑独立外飘板的宽度。本工程架体覆盖高度为4.5层,架体高度为14米,宽度为0.9m,离墙间距为400mm。

② 直线布置架体的支承跨度不大于7米,折现或者曲线布置的架体,相邻两主框架支承点处架体外侧距离不大于5.4米,架体悬臂高度不大于架体高度的2/5,且不大于6米。架体全高与支撑跨度的乘积不大于110㎡,此条也是设置连墙点,设置提升系统和防坠系统间距的依据。本工程中,支承跨度为4.5米,结构跨度为1.5米。

③ 施工电梯位置:9#、10#楼为“铝模+免抹灰“工艺,工序穿插紧密,施工电梯部位与爬架相交接两层,当爬架到顶时,电梯部位的架体应全部拆除,使电梯可以升至顶层作业面,但开口架处一定要做好防护,在深化设计阶段,电梯两侧的立杆必须设置为支承附墙类立杆。

④ 塔吊附墙位置:附墙不能与提升机构及竖向龙骨发生干扰,附墙处应采用短跨的活动龙骨板,提升前应临时拆除,提升后应及时恢复;

⑤ 下料平台:9#、10#楼采用铝模体系,楼板部位预留有传料孔,无需设置卸料平台。如果不采用铝模体系,还需考虑卸料平台的定制和安装位置;

⑥ 防坠装置:应设置在主框架处并附着在建筑结构上,每一升降点不应少于2个,在使用和升降工况下都必须工作,采用机械式的全自动装置,制动距离≦80 mm,应具有防尘、防污染的措施,灵敏可靠和运转自如。

本工程深化设计图(以10#楼为例):

升降脚手架(智能爬架)深化设计图

05、架体安装流程

搭设安装平台→摆放底座、定位龙骨→组装竖龙骨、下承重梁、内挡横杆、做底层水平固定拉结→安装第二道龙骨板、下节轨道、与上层结构物做刚性拉结→安装冲孔钢网→安装第一道附墙支座→安装第三道龙骨板、安全网、上承重梁、竖向斜弦杆→安装内挑板及翻板→依次安装第二节竖龙骨及导轨→依次安装第四道龙骨板及冲孔钢网→依次安装第二、第三道附墙支座→依次安装第五道龙骨板及冲孔钢网→组装架体顶部与结构拉结→安装智能升降同步系统→检查验收→提升循环

当架体未安装至连墙节点时,需将架体与结构进行临时性拉结。平台架的作用不仅为架体安装提供操作平台,同时也起到承重作用,不仅要安装牢固,而且要水平,搭设顶部平台时宜用水准仪辅助找平,以免架体组装倾斜影响升降。平台架应比爬架宽0.3米,且外围需设置防护杆。平台搭设前一定要通过承载力验算,以防下部平台受压后失稳。(安装平台见图3)

升降脚手架(智能爬架)安装平台

06、架体的爬升

1)升降工艺流程

设置警戒区→升(降)架前检查→葫芦受力,取卸荷顶撑→掀起防护翻板,撤除连墙组件→开始遥控升(降)→过程监控→升(降)到位后,水平调整→恢复防护盖板→逐机上翻附着支座,防坠装置→恢复连墙组件和防护系统→检查验收

架体每一次升降前都必须要经过检查验收,并办理《升、降准许通知书》。

2)架体在升、降前的检查重点:

支承连接处的砼强度、附墙支座、防坠落装置、防倾覆装置、建筑物障碍清除、连墙组件、塔吊或施工电梯附墙装置、架体的水平度、架体上的堆载物清理、线路开关、操作人员。

3)架体在升、降后的检查重点:

卸载顶撑安装情况,连墙组件的恢复,架体底部密封、翻板、隔离网,断口处的防护,架体的垂直度,主电源是否断开,电控柜是否锁好,螺栓有无松动,防护设施,防坠装置、架体的水平度。

4)架体水平度的重要性

架体水平度直接影响架体的受力平衡,导致杆件的变形,导致重大安全隐患,因此,首次爬升时,应先将架体提升至150-200mm高度,逐个机位检查荷载数值,并用水准仪对所有竖向附墙杆件进行校核、调平,高度极差不得超过20mm,以后每升、降3层必须进行一次校核。

07、架体的使用

1)架体按立面设计高度搭设完成后,不能任意加高、扩展或安装广告宣传牌,否则必须进行方案设计;

2)架体不允许超载使用或承受集中荷载,使用工况下脚手架允许3-4个操作层同时施工,但按所有操作层垂直投影面积计算,每平米荷载最大6kN(600kg);

3)架体只能承受垂直竖向力,不能承受水平力,因此外墙支模不得依附脚手架。禁止大模板或杂物放置于脚手架上,架体上的杂物要经常清理。

4)使用过程中,每月应进行一次检查,当预计停工一个月以上或遇六级以上大风时,应全面检查并采购加固措施。

5)使用过程中对螺栓连接件、升降动力设备、防倾防坠装置、电控设备等应定期维护保养。

08、架体的拆除

1)拆除准备

拆除工作必须按照操作规程进行,拆除前应对施工人员进行安全、技术交底,明确拆除顺序、安全保障措施、特殊构件拆除方法等。管理人员应责任分明,认真负责。拆除部位、地面应设立警示标牌、警戒线,并配有安全巡视人员。

2)拆除步骤

由上至下拆除横杆、立杆及斜杆。先拆除主框架,最后拆除附墙部分。拆除附墙装置时,应先将下一步架体与结构进行加固,严禁上下同时拆除。

当拆除至在拆除最一步架体时,可以用施工塔吊将要分离的架体整片吊装拉紧再拆除拉结连接件,拆除附墙件螺栓,将分离架体转到地面。

09、结束语

在当前高层建筑越来越多的情况下,智能爬架以其优越的的安全性、便捷性、经济性很好的配合了施工建造,使用率也在逐年升高。但在使用前,一定要依据建筑物的特性做好架体的深化设计,确保安全、合理,同时也要加强使用过程中的监管和维保工作,严格执行相关的管理规定。相信智能爬架的推广,会助力我国建筑业更好,更快的发展。

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