超高层爬架体系施工技术的应用分析

【摘要】爬架是一种新型脚手架体系，能够基于升降机构使脚手架沿着建筑物升降，在各类高层、超高层建筑中均可应用。本文首先分析了爬架体系及其特点，其后详细探讨了超高层爬架体系施工技术的应用要点，并围绕工程案例进行详细分析，以期可供参考。

【关键词】超高层建筑;爬架体系;施工技术;工程案例

1、引言

我国建筑行业快速发展中，土地资源紧缺是一大重要制约因素，为解决土地资源不足的问题，各种高层、超高层建筑拔地而起。传统工程施工中，脚手架的使用会受到高度的制约，且拆卸复杂，爬架技术与之相比，具有明显的应用优势，可有效保证施工的安全，在超高层建筑中也具有广泛的适用性，符合当前建筑行业现代化发展的趋势。

2、爬架体系及其特点分析

爬升式脚手架是基于传统外脚手架基础上发展起来的，其结构包括爬升机构、动力结构和控制系统，各个结构之间通过主框架、相邻框架和架体系统等连接在一起，并且以附着结构为支撑与建筑物连接在一起。具体特点可归纳如下：

（1）经济性：爬架体系应用范围较广，主体楼层高度在45m以上，均可应用此技术，楼层越高，爬架技术应用的经济性越好。

（2）实用性：爬架施工可提高超高层建筑作业安全性，其可通过自动控制系统进行风险因素识别与处理，在预防复位装置失效等工程问题时具有明显的应用优势。

（3）智能化：爬架体系中自动化控制系统是一大重要组成部分，其可自动、实时显示爬架升降状态，并自动采集相关施工数据，如机位荷载值等，实现故障自动预警与处理。

3、超高层爬架体系施工技术的应用要点

3.1爬架体系安装要点

爬升式脚手架安装流程是线性过程，完成前一流程作业后，才能够持续进行下一流程的工作。在安装过程中，需依照从主框架到支框架、从整体到细节的顺序进行，并做好安全防控和验收工作。在安装过程中，需要注意几个方面的要点：

（1）主框架安装前，做好预留孔和预埋件等标高信息检测和记录，加强混凝土等级审核，搭建好安全防护安装平台。

（2）主框架安装中，要将对应的节点垫平，用螺栓和垫圈进行紧固处理。

（3）安装过程中，需要确保上下支座之间的距离满足标准层高度要求。

（4）完成构件安装后，做好技术处理和检验工作。

3.2爬架体系施工要点

爬升式脚手架的构架已有叙述，在工艺流程中还应当做好如下重点控制：

（1）在爬架提升时，确保架体材料需要符合国家规范要求，混凝土强度达C10以上，才能进行提升作业。

（2）每次升降作业前，全体人员到场，确保各个区域的监护人员都全部到位并能够提前完成故障检查和排除，避免留下安全技术隐患。

（3）升降过程中，如果出现超载、失载或者是与架体有障碍物碰撞现象时，必须立即停机处理，将故障排除之后，才能够继续开机完成后续升降流程。

（4）升降过程中，应提前将出料平台拆除，塔吊和电梯都必须暂停作业。在升降作业完成后，应当一步到位将架体调整到位，将水平支撑和斜拉杆都处理到位，在处理过程中不能出现暂停或者出现间续性作业，在将升降流程全部完成，并恢复所有防护措施后，才能下班。

（5）爬升过程中必须全流程监控，在出现异常现象时，必须停止爬升并做好详细检查，在故障完全消除并且做好书面记录之后，再重新开始作业。

（6）每一阶段的爬升操作结束后，必须全面检查机体的使用情况，做好记录并在各方确认无误后完成岗位交接。

4、实例分析

4.1工程概况

本文仅以某超高层办公楼建筑项目为例展开分析，主楼高度为169.15m，地上39层、地下4层，钢筋混凝土框架+核心筒结构，主楼与裙楼地下室相通，地面以上部分连接。本项目与小学、饭店相邻，位于城市中心区域，采用普通悬挑式钢管脚手架存在较多安全隐患，经综合分析后决定采用爬架体系辅助工程作业。

4.2伸缩式全钢爬架体系方案

本项目选用全钢爬架，具有良好的防火性能，具体爬架布置参数如下：

（1）架体宽度：0.8 m;

（2）直線最大支撑跨度：4.4 m;

（3）转角架体外侧距离：5.4 m;

（4）架体水平最大悬挑长度：2.0 m;

（5）架体全高与支撑跨度最大乘积：79.2 m2。

经安全验算，上述参数满足相关规范要求。

4.3伸缩式全钢爬架施工技术要点

4.3.1机位布置

本项目首次安装时，施工升降平台机位设有48个，基于悬挑长度的增加，最终机位增设至51个，使用范围为5～39层。

4.3.2安装工艺

（1）架体单元组装、吊装：按爬架机位平面布置图、架体单元编码图组装架体，地面组装完成后将架体单元吊装就位，紧固各连接位置螺栓;连接板、转角处周边使用钢板网全部封堵好。完成架体的组装后，项目部做好验收与安全测试工作，重点检查安全保护装置、自动控制系统是否运行正常，发挥应有的安全保护作用。

（2）爬架体系提升：爬架安装、检查无误后实施提升操作，先同步提升结构外立面垂直区域架体，再提升结构西南、东北角结构外斜立面架体，如下图1所示即为斜立面提升轨迹示意图。爬架提升中，使用可伸缩的三角形桁架支撑体系，对架体角度进行调节，到达预设位置后，与垂直立面架体进行连接。

（3）拆除工艺：爬架拆除与组装顺序相反，具体如下：钢丝绳挂在架体单元吊钩上并张紧，将连接螺栓拆除;逐个将架体单元吊至地面，拆除斜撑杆;拆下的单元架体分组捆绑，导轨、螺栓等配件打包，装车运出现场。

（4）成品保护：架体拆除时，注意不得损坏、污染墙面、门窗等，较大构件吊装时做好保护工作，防止出现碰撞事故。

结语：

综上所述，爬架体系近年来在高层建筑中运用广泛，保障爬架安装提升的规范性可提升建筑施工的安全性，实现工程质量、进度控制。在工程实践中，爬架体系施工需充分重视各个方面的细节问题，加大技术控制力度，做好难点处理和重点问题的控制工作，保证项目顺利完成。

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作者简介：

谷铖（1990-），男，湖南张家界人，工程师，本科，工作方向：民建方向。