附著式升降腳手架在裝配式住宅建筑施工中的應用

張慧明

上海建工二建集團有限公司 上海 200090

1 工程概況

1.1 工程簡介

松江南站大型居住社區C19-28-03地塊經濟適用房項目位于上海市松江區車墩鎮，項目總建筑面積105 187.30 m2，主要建筑為7棟住宅樓及1層地下車庫，其余建筑包括1棟社區配套、1棟商業配套等。住宅采用裝配式混凝土結構。本文所提到的附著式升降腳手架均應用于7棟住宅樓的建設施工中。

1.2 混凝土預制件

本工程1～7號樓采用裝配整體式剪力墻結構，單體預制率≥40%，混凝土預制件類型包括預制剪力墻、預制填充墻、預制疊合板、全預制梁式陽臺、預制裝飾柱等。

2 方案選擇

2.1 考慮因素

1）本工程為7棟高層建筑，外立面防護是主體施工期間的重點、難點。

2）建筑外立面多樣，水平及橫縱方向上均有凹凸，外圍護腳手架須滿足復雜的建筑外形要求，同時要確保施工作業面的封閉及作業安全。

3）工期相對緊張，急需采取一種簡單有效的圍護體系來滿足施工工期要求。

2.2 方案對比

1）扣件式腳手架：材料用量大、損耗高、安全性差、成本低，適用于絕大多數建筑。

2）盤扣式腳手架：施工便捷、操作性強、安全可靠，但成本高、經濟性差，適用于造型簡單的建筑。

3）無腳手防護圍擋：操作方便、成本低，但管理要求高，適用于采用預制剪力墻外模板的建筑。

4）附著式升降腳手架：耗材少、標準化程度高、成本適中，適用于多數建筑。

綜合上述因素，排除受人工因素影響較大的傳統扣件式鋼管腳手架和耗材大、成本高的承插型盤扣式腳手架，同時考慮到無腳手防護圍擋不適用于本工程的外墻形式，經項目部研究討論，最終決定采用附著式升降腳手架（以下簡稱“爬架”），并在原工藝的基礎上加以改進[1-2]。

3 爬架主要構造及工作原理

3.1 主要構造

1）該爬架由支架系統、附著導向和卸荷系統、動力提升系統、防墜系統、施工防護系統、智能化超欠載報警系統等六部分組合形成（圖2）。

圖2 爬架構造示意

2）爬架架體的支架系統由外側豎龍骨、內側豎龍骨、導軌、輔助豎龍骨、剛性支架、斜拉桿、加強橫桿、水平桁架等通過螺栓連接而成，形成一個單元，通過上下左右若干個單元靈活搭接，完成整個建筑外圍護面的閉合。完整的架體高10.5 m，走道寬度0.6 m，步距1.8 m，分為6層，可同時滿足3層建筑外圍護作業需求。

3）同一點位的附墻支座數量為上下共3個，與相鄰點位的距離控制在6 m內，提升機位與附墻支座位相鄰布置。

3.2 工作原理

3.2.1 爬架附著支座附著樣式

根據工程圖紙，共設計出6種不同樣式附墻類型。

1）常規部位：采用350型附墻（圖3）。

2）局部外墻外凸100 mm線條部位：采用400型附墻（圖4）。

圖3 350型附墻剖面示意

圖4 400型附墻剖面示意

3）空調板部位：采用1000型水平附墻（圖5）。

4）板底附墻結構高度不足300 mm部位：采用1700型水平附墻（圖6）。

5）板底附墻結構高度不足300 mm且降板部位：采用1700型水平附墻+50型加高座（圖7）。

6）陽臺部位：采用特制1900型水平附墻（圖8）。

圖5 特制1000型附墻剖面示意

圖6 1700型水平附墻剖面

圖7 1700型水平附墻+50型 加高座剖面示意

圖8 特制1900型附墻剖面示意（陽臺）

3.2.2 防傾覆原理

附墻導向卸荷支座通過穿墻螺栓固定于建筑結構上，導軌套在附墻導向卸荷支座的導向輪上，導軌焊接在主框架上，架體只能沿附墻導向卸荷支座導向輪上下垂直運動，架體上的導軌內外兩次卡住導向輪，起到防傾作用。

3.2.3 防墜落原理

架體爬升時，導軌小橫桿上升，頂開支頂器，待橫桿升至支頂器上方，支頂器通過彈簧卡入導軌中，待爬升過程完成，通過人工調節支頂器長度，將所有支頂器卡在導軌小橫桿上。當架體出現異常下墜時，導軌加速度墜落，防墜擋桿立即與導軌小橫桿咬合，達到止墜的目的，從而阻止架體的下滑。

4 爬架施工工藝流程

4.1 架體安裝工藝流程

架體安裝工藝流程為：底層搭設前搭設操作平臺→布置第1道龍骨板，加固龍骨板→安裝豎龍骨、下承重梁、三角支撐、斜弦桿→安裝第1步安全網→安裝第2道龍骨板、剛性拉結桿、三角支撐、斜弦桿→安裝第2、3步安全網，上承重梁，三角支撐及下節導軌→安裝第1道附墻支座、第1步內挑板、翻板→安裝第3道龍骨板、豎龍骨、電動環鏈葫蘆、第2節導軌、第4步安全網→安裝第4、5道龍骨板，豎龍骨，第5、6步安全網，高300 mm斜弦桿→安裝第2、3道附墻支座，提升掛座→安裝第6道龍骨板、第7步安全網→安裝高800 mm斜弦桿、大橫桿→安裝頂部斜支撐→布置電控柜、分布電纜線、同步報警器、提升鋼絲繩，接線、調試電器系統→預緊電動環鏈葫蘆、檢查驗收、拆除架體與結構上部拉接，同時提升1層→安裝全部完畢，進入提升循環。

4.2 架體提升工藝流程

架體提升工藝流程為：提升前架體檢查、材料清理→拆除架體分片斷頭材料、臨時連接桿、離墻間隙封閉材料→開始提升→到位調整吊點水平→安裝擰緊支頂器→封閉離墻間隙、架體分片斷片處→頂部剛性拉結，松掉鏈條→運行結束，檢查驗收。

4.3 架體下降工藝流程

架體下降工藝流程為：下降前向作業人員進行交底→全面檢查提升機構、架體及障礙→檢查電動葫蘆、線路并調試預緊→拆除最上一個附墻支座，下降時打開支頂器，掛好聯動鋼絲繩→下降架體一個樓層高→調緊支頂器→將提升鋼絲繩、附墻支座周轉到下層安裝位置→將最上一個導向件安裝到最下一層位置→準備進入下一次下降循環。

4.4 架體拆除工藝流程

架體拆除工藝流程為：整片架體拆除前，用塔吊固定將要拆除的單元→拆除拉結連接件和附墻件螺栓→將架體吊卸至地面→每拆除一個吊架體，對相鄰的待拆除架體做水平拉結加固，并做臨時欄桿防護→依次順延拆除相鄰的架體→重復以上步驟。

5 關鍵技術操作要點

5.1 爬架與預制結構外墻板連接節點設計

對應不同類型的建筑外形，須在施工前進行圖紙深化，確定出符合工程的附墻支座類型和數量，隨后確定螺栓孔位圖，繪制PC深化圖，加工構件并預埋螺栓孔，所設計的各種連接節點受力需進行結構驗算，確保結構承載力和架體整體穩定性。完成上述前期工作后，將大大方便現場拼裝及材料周轉過程，且提高了施工精度。

5.2 預制結構外墻灌漿控制

爬架大部分附墻支座安裝于預制結構上。在使用前，預制結構的承載能力能否滿足爬架工作要求是需要重點關注的問題，這里最關鍵的就是外墻灌漿的控制。本方案架體高10.5 m，覆蓋建筑3.5層，即架體靜止狀態對應的樓層為底部2層已完成，上部1層（第N層）正在施工，架體外口高于第N層1.9 m。底部2層設置附墻支座，第N層施工階段不設置附墻支座（架體懸臂4.7 m），當第N-1層澆筑完畢并達到C15強度后，即可安排提升。提升時，提升受力點（提升掛座）位于第N-2層，該層已澆筑8 d（按每層施工工期8 d計算），如需灌漿強度滿足要求，則至少在提升前1 d完成第N-2層灌漿工作。同時，提升完畢后，由于第N-1層未灌漿，因此，設置于第N-2層頂板的斜拉桿需待第N-1層墻板灌漿強度達到C15以后，方可拆除。

5.3 與其他作業的協調配合

1）在塔吊附墻處，采用特質的1.3～2.4 m活動龍骨板，2塊龍骨板之間采用轉角連接角鋼連接。當附墻和龍骨板碰撞時，轉角連接角鋼松開一邊螺栓，通過鋼絲繩拉力把活動龍骨板翻轉上去。翻轉上去前，在龍骨板上下（避開附墻）增加臨時橫龍骨，架體通過附墻后恢復活動龍骨板，安裝好轉角連接角鋼。架體外部防護網處理方法同上（圖9、圖10）。

圖9 活動龍骨板立面示意

圖10 活動龍骨板平面示意

2）人貨梯啟用時間晚于爬架，因此在爬升使用期間，人貨梯作業樓層位于爬架以下，無交叉碰撞影響；下降時則不同，在腳手架下降時，先將施工電梯部位附著式升降腳手架拆除，并做好臨邊圍擋封閉，使腳手架與施工電梯形成2個獨立的部分。

6 應用效果

實踐證明，附著式升降腳手架安全可靠，可節約成本和勞動力，同時將工期也有所提前。附著式升降腳手架在預制裝配式建筑中一次安裝，多次提升，反復使用，至今未發生安全事故，在升降過程中僅需4～5名專業人員操作即可完成作業，平均每層提升時間控制在0.5 d之內（含準備工作，不影響其他施工），為結構施工提供有力保障，在進度上比傳統外架有著顯著的提升作用。

7 結語

附著式升降腳手架在裝配式住宅建筑中的良好應用，打破了住宅建筑采用腳手架圍護的傳統，為企業在工程外圍護選擇上提供了一種新型且實用的選擇途徑。相信隨著該應用的普及，爬架技術在現代結構施工中將會體現出越來越重要的應用價值。

[1] 楊海文.裝配式結構安裝施工技術[J].建筑技術,2013,44(1):28-30.

[2] 朱貴賓.新型附著升降腳手架在高層建筑工程中的應用分析[J].建 筑知識:學術刊,2014(6):470-471.