“爬架+鋁模”體系在超高層住宅建筑中的應用

馬發林 黃國軍 羅佳威

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450004）

0 引言

高層和超高層住宅樓盤采用的傳統腳手架，搭設工具多，安全防護要求較高，搭設進度直接影響工程進度，存在浪費人力、效率低等問題，應用在高層、超高層建筑明顯不具優勢。而爬架（附著式升降腳手架）是全新的技術體系，隨建筑物建造進度一直附著在建筑物結構上，它根據施工方案組裝完成后能使用至工程項目結束，另外這種爬架安全防護性高，它的使用不受建筑高度限制。結構剪力墻采用傳統木模板會造成資源浪費，對細部構造處理困難，而鋁模板能按照結構設計圖加工成品，且重復使用率高，技術工藝和經濟效益俱佳“。爬架+鋁模”體系的應用可以有效地緩解傳統建筑工藝中建筑周期長，木質材料、鋼制材料的消耗過大的問題，從而促進環境保護和資源的重復利用率。本文結合華潤廣州增城新塘立交住宅建設，在介紹爬架、鋁模技術設計與施工工藝的基礎上，分析其優缺點。

1 工程概況

華潤廣州增城新塘立交住宅項目位于廣州市增城區廣深高速新塘立交出口，該工程建筑面積：203904.95m2，計容面積：144419.33m2。業態為住宅及商業配套，包含2層車庫，7棟塔樓，2棟商業及配套。其中AS1#、AS2#商業為2層，建筑高度分別為10.3m、9.8m；1#、2#、3#、4#、6#為33層剪力墻結構的高層建筑，高度為100.25m，5#、7#為43層剪力墻結構的超高層建筑，高度為130.25m。

該工程是高層和超高層住宅樓盤，在了解傳統腳手架和傳統木模板優缺點的基礎上，根據該工程特點，決定車庫采用落地雙排腳手架，地上結構塔樓標準層以下采用落地雙排腳手架，標準層以上采用爬架、鋁模等施工工藝。

2 “爬架+鋁模”體系在施工全過程的應用

該工程建筑物地上首層為架空層，標高正負零，高度5.8m，2F～16F、18F～33F、35F～43F是標準層，高度2.9m，其中17F和34F是避難層，高度3.4m，是剪力墻結構。因避難層存在結構外凸，不規則尺寸最長邊為7.9m，最寬為5.6m。此外凸結構阻擋腳手架正常提升，當外凸結構需待腳手架整體提升過避難層后，再單獨用懸挑工字鋼防護支撐施工。

2.1 爬架體系

2.1.1 爬架體系概述

因該工程標準層高度2.9m，根據爬架技術要求，該工程采用的爬架架體高為13.5m，寬度0.6m；架體設置7道龍骨板，步高均為1.9m，設置2道密封翻板于第1、4道龍骨板處。主體結構各節點附著式升降腳手架防護側立面圖，如圖1所示。

圖1 各節點爬架（附著式升降腳手架）防護側立面圖

爬架底部與剪力墻之間采用3mm翻板封閉，翻板要求平整、嚴密，材料質量可靠，然后使用合頁與內挑板連接。爬架上下運行時翻板離墻收起來，運行結束后再恢復封閉。腳手架立面采用全鋼沖孔網防護網片封閉，與傳統的密目安全網相比，全鋼沖孔網防護嚴密，防火絕燃，抗沖擊力強，能有效抗擊施工過程物體的墜落沖力，從而避免高空墜物。

2.1.2 爬架體系設計

嚴格按照相關規范的規定[1]，對的爬架（附著式升降腳手架）體系的進行設計與應用。

2.1.3 爬架體系施工

該工程在第2層澆筑混凝土前，提前在結構樓板面預埋Φ48鋼管，間距不大于4.5m，可根據現場情況進行調整；當第2層開始澆筑混凝土時，開始安裝附著式升降腳手架，它是隨著主體施工進度逐層安裝，腳手架安裝和施工進度關系如下：

（1）腳手架在第2層搭設好的雙排架上拼裝，拼裝完架體搭設4.5m高，主要構件包括第一節豎龍骨、第一、二、三道龍骨板、三道防護網片、下承重梁、斜弦桿。同時在2層樓板面做好水平拉結，用專用拉結桿拉結到立桿和預埋鋼管上，拉結桿間距不大于4.5m。

（2）當第3層樓板澆完混凝土后，安裝第一節導軌，待混凝土凝固12h以上后，及時安裝第一道附墻支座。

（3）當第4層結構施工時，安裝第二層附著式升降腳手架，將架體外防護網片安裝至7.5m高，主要構件包括第四道龍骨板、第二節豎龍骨、兩道防護網片、上承重梁、斜弦桿。

（4）第4層樓板澆筑完混凝土后，待混凝土凝固12h以上，及時安裝第二道附墻支座。

（5）當第5層結構施工時，安裝第三層附著式升降腳手架，外防護網片安裝至10.5m高；主要構件包括第三節豎龍骨、第二節導軌、第五六道龍骨板、兩道防護網片、斜弦桿。

（6）當第6層樓板澆筑完混凝土，待混凝土凝固12h以上，及時安裝第三道附墻支座。

（7）當第6層結構開始施工時，安裝第四層附著式升降腳手架，外防護網片安裝至13.5m高，主要構件包括第一、二道翻板、第七道龍骨板、兩道防護網片、斜弦桿、電動葫蘆、電控系統。架體安裝完成后，再安裝提升掛座和提升鋼絲繩，用于提升。

（8）當第6層樓板澆筑完混凝土，混凝土凝固12h以后，附著式升降腳手架開始提升。提升前，需解除腳手架和雙排架的連接，解除架體與結構的臨時拉結，需及時拆除側模。

2.2 鋁模體系

2.2.1 鋁模體系概述

鋁模體系，即鋁合金模板體系，大致有四部分組成，即模板體系、緊固體系、支撐體系和配件體系。模板體系是結構體的面板，使結構體按設計圖紙成型；配件體系為模板的連接構件，將單件模板連接成整體；支撐體系起支撐作用，保證樓面、梁及懸挑等結構的穩定性；緊固體系是保證結構尺寸，在外力作用下，模板不出現漲模、爆模等現象。

2.2.2 鋁模體系設計

根據規范[2]的相關要求設計出該工程的鋁模體系，為盡可能地縮短建筑物建造工期，該工程的7棟樓都分別采用模板主系統一套，樓板底和梁底支撐各三套，結合快拆工藝，可實現4～6d一層的施工進度。每層混凝土強度達到要求后，主模板拆除并傳送至上層，樓板底及梁底支撐系統則每三層周轉一次，此工序循環用于上部樓層。

（1）墻模板體系。

模板標準墻板寬度為400mm，墻板與樓面C槽用銷釘連接，外墻K板抬升50mm，內外墻板高度相同。墻板有兩種加固方式，即背楞和對拉螺桿進行加固。該工程采用的對拉螺桿最大水平距離為800mm，豎向間距有4個層次，即250mm、550mm、800mm、900mm。背楞采用矩形雙鋼管，尺寸為60mm×40mm×2.5mm，為保證平整度，該工程內外墻面一共設置了4道背楞，設置的豎向背楞長度為2450mm。

內墻支撐采用可調式長短斜支撐，用膨脹螺栓（或預埋環）固定于地面，另一端螺栓固定在豎向背楞上。第1道位置連接斜撐短桿，第3道背楞位置連接斜撐長桿，斜撐定位固定點距離墻面1500mm，斜撐間距根據墻面長度確定，間距應≤2000mm，一般長墻可以按1.5m間距均布，短墻根據實際情況可在1.2～1.6m調整，材質為Q235B。

（2）頂板模體系。

該工程樓面頂板有兩種尺寸，一種是標準尺寸400m×1100mm，另一種是非標準尺寸，它是依據結構實際尺寸進行配置。頂面板高度和厚度分別為65mm和4mm。板與板之間采用銷釘、銷片連接，間距不超過300mm。樓面頂板橫向距離不超過1.2m，都需要布設一道鋁梁龍骨，其寬度為100mm，而鋁梁龍骨之間需要設置早拆頭，間隔也不能超過1.2m。

（3）梁模板體系。

該工程梁底模板尺寸有兩種，一種是標準尺寸，即長1100mm、寬度≤400mm，另一種是依據結構實際尺寸進行配置的非標準尺寸，型材規格與頂面板規格一致。當采用標準尺寸時，梁的底部需要設置單排支撐，支撐間距不應超過1.2m，梁底中間鋪板，梁底支撐固頂100mm寬，布置在梁兩側。當室內梁高度＞600mm時，梁側板需設置對拉螺桿配合背楞加固，對拉間距≤1000mm；當室外梁靠外側高度＞500mm時，梁側設置對拉加固，外側配合背楞加固，對拉間距≤1000mm。

（4）柱模板體系。

柱模板設計原理與墻模板相同，但柱模板設計需注意：柱為獨立柱時，根據柱的尺寸進行配模，盡量使柱的單塊模板尺寸與墻標準板尺寸相同，這樣模板可通用，避免因柱尺寸變化對模板進行改動。外圍獨立柱頂部需加一層300mm寬的模板（K板），獨立柱邊長尺寸≤400mm時，使用L型抱箍背楞加固；當獨立柱邊長尺寸＞400mm時，需設置對拉螺桿加L型背楞加固,對拉螺桿為T18高強螺桿。墻連柱時，墻柱交界處應設置為一塊整板，模板間的縫隙不得在此處設置，如圖2、圖3所示。

圖2 抱箍背楞加固示意圖

圖3 墻連柱模板設計

（5）避難層模板體系。

該工程A5#棟和A7#棟的17層和34層為避難層，層高為3.4m。為保證施工質量和安全，經設計驗算，在不進行額外加固的情況下也可滿足支撐體系的要求。結合現場實際情況，考慮到工人施工質量可能存在不穩定性，在中部增加一道縱橫水平桿，使鋁模支撐體系形成一個整體，確保架體的穩定性。

2.2.3 鋁模體系施工

鋁模安裝工藝流程：彈好墻柱線及其控制線，洞口線，樓層標高控制點→安裝墻柱鋼筋及預埋水電箱盒、線盒，預留洞口→安裝墻柱板→安裝梁、頂板模→校正、加固檢查→檢查驗收→混凝土澆筑。

3 “爬架+鋁模”體系應用優缺點

3.1 優點

3.1.1 工業化生產和技術先進性

（1）該工程采用的爬架是一種成套的高效建筑設備，設備產品工業化生產，能夠為建筑外圍施工提供安全保障，巧妙地將承力機位和工具式架體結合在一起。

（2）鋁模體系依據設計圖紙進行系統性配模，定制化、工業化生產，標準層呈復制粘貼式建造。利用鋁模工藝優勢，解決比如滴水線、企口等傳統細部成型難題。

（3）鋁模板試拼裝驗收合格后，班組流水式組裝模板，操作簡單，形成流水式施工。

3.1.2 工程質量方面

（1）剪力墻一次成型，質量精度高，觀感舒適。

（2）墻體實現免抹灰技術，有效降低了抹灰工藝引起的墻面空鼓、開裂等問題的產生，簡化了施工工序，提高了建造精度。

（3）結合機電專業圖紙，實現整層樓一次澆筑成型，其抗滲漏性能好。

3.1.3 綠色環保方面

（1）鋁模板利用樓層間的傳料口傳遞，減少垂直機械設備使用，降低功耗。

（2）鋁模板代替木模板，可減少木材的使用，節約資源；鋁模材料可再生，符合對節能、環保、減排的規定，有助于實現可持續發展。

3.1.4 經濟效益及工程進度方面

（1）鋁模質量輕，拆裝靈活，降低勞動強度，提高了工人的勞動積極性和施工效率。

（2）鋁模板使用壽命長、周轉次數多，重復使用成本低，且回收價值高。

（3）爬架組裝完成后，利用本身系統特性，避免了傳統腳手架的拆裝工序，不需要其他工種和塔吊設備的配合，大幅度縮短工時。

（4）爬架不受建筑高度的限制，只需要四層半的高度，圍維護費用低，與傳統腳手架相比，經濟效益顯著。

3.2 缺點

（1）爬架提升及拆除時需要專業技術人員操作，對工人要求高。

（2）配置鋁模時，需要深化圖紙為鋁模專用圖紙，深化人員需要一定想象力及知識儲備，專業水平要求高。

（3）鋁模一次性投入大。

4 結束語

（1）與傳統施工工藝相比，“爬架+鋁模”體系在施工效率、成本費用、使用壽命、綠色環保等多方面具有優勢明顯。

（2）爬架在標準層之間的避難層結構外凸提升時，采用懸挑工字鋼防護支撐施工，既不影響施工進度，又能完成結構設計要求。鋁模組裝過程中，在支撐中部只加縱橫水平桿保障架體穩固性。

（3）“爬架+鋁模”體系有獨特的價值及優越性，可以重復使用，響應了“四節一環保”的號召，在今后的應用發展上前景廣闊，在超高層建筑中極具發展潛力。