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1、導軌式爬架在高層建筑施工中的應用,設計內容簡介,1.摘要,導軌式整體提升腳手架（亦稱爬架）是近年來在高層、超高層建筑施工中得到廣泛應用的一種外腳手架施工技術。本文結合工程實際，簡要介紹導軌式爬架的爬升原理、基本構造和安裝使用，并總結了使用該爬架的幾點注意事項。,2、爬架的特點,爬架是一種用于高層建筑的外腳手架施工技術，在國內主要以下幾種。,Company Logo,導軌式,挑梁式,互爬式,套管式,挑梁式在架體全部高度范圍內與結構只有一處附著.,互爬式不能整體升降，操作繁瑣.,套管式不能整體升降，且與結構也只有一處附著裝置.,而傳統的落地鋼管腳手架不但費工、費料、費時和難于安全操作，而且在搭設高2、度上也受到一定限制，不能很好滿足施工要求；相比而言導軌式爬架在安全性和適用性上要優于其它形式的架體，因此得到廣泛應用，我公司在承建的無錫三陽城市花園、金洋花園3#、5#、20#等工程施工中，按照建設部關于建筑業重點推廣應用10項新技術的指導意見，積極推廣應用導軌式爬升腳手架，取得了較好的效果。也證明了導軌式爬架以其構造簡單、操作方便、經濟實用的特點受到施工單位的廣泛歡迎，已成為高層、超高層建筑外架施工的首選工具。,3.導軌式爬架的特點,一、安全：導軌式爬架獨特的導輪、導軌設計，保證爬架在升降中有足夠的防傾覆能力，運行平穩可靠；導軌與建筑結構之間有四、五層連接，架體通過導軌提升，承力可靠爬架在每3、個提升點（機位）處設置了足夠強度和剛度的主框架，在架體底部設置了底部承力桁架，以承受和傳遞豎向和水平荷載，架體外立面用竹笆、安全網全封閉底部用腳手板全封閉防護，架體距墻間隙用多層板做成翻板封閉,架體全高范圍內做兩道翻板。施工中頂層防護欄桿超過施工樓面2米。電控系統中配備了過流、過載、短路等安全保護裝置防傾覆導軌、限位鎖、保險鋼絲繩保障施工安全可靠的安全防墜裝置，在無論何種原因產生動力失效時，均能快速將架體鎖定在導軌上。與懸挑腳手架相比，爬架架體材料大幅減少，同時避免工人高空搭拆腳手架，從根本上杜絕了因高空作業和操作失誤引起的高空墜落和物體打擊事故的發生。爬架僅8步架子高，能最大限度減少火災事故4、發生的可能性和事故發生的損失。,二、適用：爬架適用于現澆框架結構、剪力墻結構的高層建筑。腳手架架體根據建筑物外形、結構及工程需要搭設，可根據施工需要搭設整體式、分段式架體。其工作范圍可覆蓋標準層及無退層與外挑構造、上下垂直的外墻墻面。腳手架在提升階段上層可配合建筑物外圍支模、綁扎鋼筋、澆筑砼，下層可拆模、材料周轉運輸、安全防護、外墻砌筑等施工，在下降過程中可配合外墻下層打底抹灰、中層安裝貼面、上層整理及大理石安裝、玻璃幕墻等多層同時施工需要。,三、高效：爬架搭設完成后，可在建筑物標準層外墻上附著升降。無論工程建筑面積有多大，升降一層僅要1小時左右（升降時間與層高有關），可以安排在非施工時段內進5、行，升降準備、升降后的架體加固以及架體材料的周轉工作均不影響正常施工。,四、經濟：爬架整體提升工藝是一種省時、省料的經濟型施工工藝。爬架架體只要搭設七、八步高（具體搭設高度根據施工需要確定）即可滿足任意高度建筑物標準層的施工，一次搭設安裝，多次升降使用；可節約大量腳手架架體材料和人工，減少周轉材料周轉的次數；減少垂直運輸設備的壓力。造價低，操作性好，而且建筑物高度越高，爬架的經濟效益越好。,4.導軌式爬架的基本構造和主要技術指標,一、導軌式爬架的基本構造（見圖一）它是由爬升機構、動力系統、防墜系統、架體系統、豎向主框架、底部承力桁架、荷載預警系統組成。架體高度可以大于4.5倍樓層高，上升可滿足6、結構施工需要，結構封頂后下降又可適應裝修施工的需要。,圖一 導軌式爬架的基本構造,二、導軌式爬架主要技術指標（見表一）,爬架主要技術指標 表一,5.提升原理,在建筑物結構四周分布提升機構，采用穿墻螺桿將連墻掛板安裝于結構剪力墻上或能承受荷載的梁上，通過連墻掛板上的可調拉桿將導軌垂直固定，架體利用導輪組通過導軌攀附安裝于建筑物外側，提升葫蘆通過提升掛座固定安裝于導軌上。在施工工況，每個機位通過防墜落裝置、限位鎖以及上下兩道各兩根保險鋼絲繩與建筑物固定。當腳手架升降作業時，提升鋼絲繩穿過提升滑輪組件（即提升底座）連在提升底座的掛鉤,上并吃力預緊后，拆除限位鎖和保險鋼絲繩，用中央控制柜同時操縱每個機7、位上的電動葫蘆同步升降，升降到位后，將腳手架固定，再將導軌及提升底座安裝于上一層或下一層上，以便下次升降。這樣可以實現架體依靠導輪組沿導軌的上下相對運動，從而實現導軌式爬架的升降運動。導軌式爬架的爬升示意圖見圖二。,注：L整個爬架的高度l標準層層高,圖二 爬升示意圖,四、施工的主要方法及使用,1、安裝流程：將架子搭至標準層，搭設安裝平臺、擺放提升滑輪組件 安裝第一根導軌，組裝第一步豎向框架和水平桁架 根據施工進度安裝導軌、搭設架體 鋪設操作層腳手板，架體外側用密目安全網封閉安裝斜拉鋼絲繩、提升掛座，掛電動葫蘆并預緊 檢查驗收，進行第一次提升在提升滑輪組件下方扣搭吊籃進行升（降）循環,2、升降操8、作過程：升降準備：檢查所有螺栓是否緊固、先安裝預緊葫蘆并承載、拆除限位鎖和斜拉鋼絲繩升降架體：加強升降中檢查、觀察各構件、注意有無異常聲音，及時排除問題后可繼續升降、注意升降過程各點的同步性。升降到位安裝：第一步：安裝四根斜拉鋼絲繩；第二步：安裝限位鎖；第三步：拆除升降葫蘆；投入使用,五、施工方案設計,1、平面設計平面設計主要反映導軌式爬架平面整體布局、預埋點位置以及爬架內立桿離墻距離。,2、立面設計架體高度及內立桿離墻距離可隨施工需要確定，架體一般中心寬度為0.9米，架體步距1.8米。,3、防護設計1）架體滿鋪竹笆，便于施工人員操作，又能避免人員從上層架子上掉下來。2）爬架底層由提升機構和水9、平承力桁架通過螺栓連接而成，在水平承力桁架上，先分別鋪上平網和密目安全網，再每隔30鋪一根1.2米長木方，木方用8#鐵絲綁扎牢固，在木方上滿鋪多層板，用釘子釘牢固，板與架體寬度一致。爬架與樓層之間的隔離防護，用多層板按樓層外圍形狀做成翻板。翻板與爬架用鉸鏈連接。在架體與樓層之間用50的防護網，封閉架體與樓層之間的間隙，網兩邊分別與爬架內立桿和樓層固定。在爬架使用時，保證人員和材料不從爬架內側落下去。,3）在每層腳手架上搭設150mm高的擋腳板，可利用木板或竹膠板制成。防止放置的物料及垃圾從腳手架外側落入樓下。4）架體外側、各層腳手架底部、翻板底部均滿鋪密目安全網，安全網要封嚴、綁扎牢固。各層腳10、手架底部、翻板底部、架體與墻之間加裝大眼網。,4、預埋設計 預埋孔位置準確度決定著導軌是否垂直，是導軌式爬架順利上升和下降的關鍵；預埋設計見圖三。預埋一般采用483.5鋼管作為預埋件，與鋼筋焊接牢固、水平，并且保證預埋件中心距離尺寸為150。按爬架平面布置圖埋設預埋管時，必須保證每個提升點在相臨兩層的垂直偏差不大于20，整個垂直偏差不大于50。同一點處兩預留孔水平偏差不大于20；如果預留孔水平偏差超過20，必須調整后方可安裝導軌。在梁板鋼筋綁扎時吊線確定位置，并在梁外側模板合模前將預埋管固定在主筋上。,預埋設計技術說明：1、鋼筋用來固定預埋鋼管，保證澆筑時的150。2、鋼筋與鋼管只需點焊 3、11、尺寸L為梁厚 4、預埋件埋設時，要和結構中的鋼筋點焊。,5、操作平臺搭設 在爬架安裝前必須搭設操作平臺，操作平臺搭設示意圖(見圖四)。根據建筑物具體情況，先將腳手架搭至標準層底層，安裝操作平臺位于樓面下800mm左右，平臺上鋪設腳手板，平臺內側距墻200mm,平臺寬度在1500 mm以上。搭設時注意平臺必須能承受2KN/m2荷載。,6、塔吊、電梯附墻處 塔吊附墻不能與架體提升機位以及架體立桿在同一位置，塔吊附墻穿越架體。在爬架搭設時，立桿及提升機構要避開塔吊附墻，此處架體用鋼管、扣件搭設，大橫桿及剪刀撐均采用短橫桿。架體升降時，將預先搭設的短橫桿拆除，爬架升降到位后，應立即恢復所拆除的桿件。這12、項工作應安排專人負責拆搭，確保升降安全和架體的整體性。施工電梯處，在爬架搭設安裝時，爬架在施工電梯位置斷開，此時中間斷開處臨時用鋼管按腳手架搭設要求連起來。電梯兩邊各設一個機位，斷開處搭設施工電梯平臺。在爬架提升階段，電梯始終在爬架的下方，電梯安裝后，電梯平臺跟著搭設上去，兩側搭設防護欄桿，用密目安全網或竹笆封閉。在爬架下降階段，因施工電梯已安裝，此時將爬架臨時用鋼管搭設的腳手架拆除，斷開處搭設防護欄桿。對于施工電梯平臺與爬架之間距離較大的地方，用鋼管搭設懸挑腳手架，上面滿鋪竹笆，這樣既能滿足施工安全要求，又不影響爬架下降。,六、勞動組織,每個導軌式爬架施工項目成立一個專業小組，具體人數應按提13、升點數量確定，設指揮1人，每34個提升點安排1名架子工監護，電工1人，操作控制1人。施工現場由土建施工單位再安排相關人員配合。升降前的準備及升降后材料周轉和架體的加固工作可安排監護的架子工來完成。,七、使用中的注意事項,爬架是一種專用腳手架體系，實施時應有專項方案，尤其是提升點平面布置應合理。爬架應用管理上有專門的規定，必須通過建設管理部門組織的專家鑒定后方可投入使用。升降前應將架體上的材料、雜物、垃圾等清理到樓層上，且遠離樓層邊，避免升降中物體從架體上掉下來，砸傷下面的人，引起意外安全事故。升降過程可安排在中午進行，避開工人上班時間，不影響施工，升降時，架體上及架體下方禁止其他人員操作升降前14、應拆除所有防礙升降的障礙物，如木方、鋼管、模板等。,工種之間的協調配合對爬架安全使用很重要。特別是木工配合，爬架不同于一般腳手架，它隨著施工逐層升高，結構施工一層，爬架就必須提升一次。因此木工在支模時，一定要注意木方、鋼管以及模板不能伸入架體內部，所有伸入架體內部的材料都必須清理掉，以保證架子順利提升，否則爬架提升時可能頂翻模板、破壞構件，造成工期延長及返工現象。同時拆模后要及時清理，以便外墻砌筑、構造柱的支模和澆筑砼。導軌式爬架在使用過程中應密切關注天氣狀況，包括下雨、下雪、六級以上大風等惡劣天氣情況下禁止爬升。,由于爬架下降后就不能再爬上去，因此外墻面的所有裝飾工程及外墻面施工質量驗收均必15、須在爬架下降前完成。爬架不應施加集中荷載，不得施加動荷載，禁止超載。結構外側模板不得以爬架作為加固支撐。禁止下列違章作業：利用爬架吊運物品；在爬架上推車；拆除爬架部件；起吊時碰撞扯動爬架等。所有與爬架有牽連的其它設施（如轉料平臺等），在使用時應由建筑結構獨立承擔其引起的荷載。導軌式爬架起關鍵作用的是通過固定在結構外邊梁上或剪力墻上的穿墻螺桿進行傳力，所以砼強度必須達到C10時方可通過穿墻螺桿固定導軌。,爬架設計時雖然考慮了充分的安全儲備，但不能在爬架上隨意堆放鋼筋、模板、電焊機等重物。在爬架提升階段,爬架提升前應先將外墻砌筑好,沒有外墻的,也應用鋼管搭設1.8米高的防護欄桿,或用鋼筋焊接防護欄16、桿。避免爬架提升后樓層邊防護不到位。施工現場濕度大，砼污染嚴重，應對爬架進行維修保養?？烧{拉桿螺紋表面必須定期涂黃油潤滑，外露的螺紋及電動葫蘆表面用布或塑料布包封，以免雜物落在上面，電動葫蘆的鏈條要定期涂潤滑油，以免鏈條生銹。施工期間，每次澆完砼，必須對導輪組表面的雜物及時清理，以便導輪順利運行。,八、應用實例,1、無錫三陽城市花園工程，位于無錫市人民路與中山路交叉路口，地下二層，地上四十八層(含設備層)，建筑面積75000平方米，建筑總高度為210M。該建筑結構復雜，標準層面積達1600m2,共布置了28個機位，外腳手架采用了導軌式爬架，爬架從標準層11層開始安裝，該腳手架于2003年10月17、開始安裝，2004年7月提升到頂，2004年9月下降，2005年1月降到底安全拆除。,2、金洋花園一期3#、5#房，位于人民東路延伸段，3#房地下一層，地上25層，建筑總高度為78米。5#房地下一層，地上33層，建筑總高度為104米。外腳手架采用了導軌式爬架，3#房共布置了35個機位，爬架從標準層3層開始安裝，該腳手架于2005年12月開始安裝，2006年4月提升到頂，2006年6月下降，2006年8月下降到底安全拆除。5#房分東、西樓，東西樓結構完全一樣，分別布置了18個機位，爬架從3層開始安裝，該腳手架于2005年12月開始安裝，2006年6月提升到頂，2006年8月下降，2006年11月18、下降到底并安全拆除。,3、金洋花園北區一標段20#房，地下一層，地上32層，建筑面積13000平方米，建筑總高度為101M。外腳手架采用了導軌式爬架，共布置了22個機位，爬架從標準層3層開始安裝，該腳手架于2007年1月開始安裝，2007年7月提升到頂，2007年10月下降，2007年12月下降到底并安全拆除。,九、經濟效益分析,為了對各類施工腳手架的經濟效益和綜合效益進行比較，取統一的建筑物模型：建筑物周長160米，層高3米，共25層，總高度為75米。采用三種常用形式的腳手架，落地式腳手架、導軌式爬架、懸挑腳手架，現對三種形式的腳手架架進行分析。,1、三種施工方案1）落地式腳手架：底部45米19、為雙立桿，上部30米為單立桿。架體寬度為0.9米,立桿間距為1.5米,步高1.8米,另外采用分層卸載措施。2）導軌式爬架：搭設7步架體，架體寬度為0.9米,立桿間距為1.5米,步高1.8米。3）懸挑腳手架：下部搭設10層落地腳手架，上部采用14號工字鋼分3段懸挑，架體寬度為0.9米,立桿間距為1.5米,步高1.8米。,2、效益對比 通過對三種形式的施工腳手架在材料消耗、垂直運輸設備使用（特別是塔吊）、安全性、現場管理等方面進行分析比較，比較結果見表二?？梢姼邔咏ㄖ┕ぶ胁捎门兰苁强尚械?，也是較經濟的。,3、在我公司承建的金洋花園20#房施工過程中，外腳手架采用了導軌式爬架，整個外腳手架費用共投20、入27.5萬元。而另一家施工單位施工的21#房，建筑結構與20#房完全一樣，他們采用下部搭設落地腳手架，上部分層搭設懸挑腳手架的方法，他們在外腳手架上材料費、人工費及周材的租費、運費，合計投入了51.3萬元。兩家單位均如期完工。相比之下，采用爬架能節約40%以上的外腳手費用，經濟效益明顯。,三種常用腳手架分析表 表二,十、結束語,本文結合工程實際，簡要介紹了導軌式爬架的爬升原理、基本構造、安裝使用及經濟效益分析。說明在高層建筑施工中，無論從理論上還是從實踐上都能證明，導軌式爬架能確保施工安全和滿足施工需要，這種外腳手架施工技術值得推廣。當然采用何種形式的腳手架主要看建筑物的高度和各項指標的綜合分析，在保證安全和施工要求的前提下，選擇綜合因素最佳的施工方法。,