谈导轨式爬架在高层建筑工程中的应用

吕伟

（山西建筑工程（集团）总公司，山西太原 030002）

谈导轨式爬架在高层建筑工程中的应用

吕伟

（山西建筑工程（集团）总公司，山西太原 030002）

从高层建筑外防护系统的发展趋势入手，简要介绍了导轨式爬架的组成和工作原理，主要阐述了导轨式爬架的安装方法，并说明了导轨式爬架的特点以及其在高层建筑施工中的发展前景。

导轨式爬架，施工，原理，安装

1 概述

近年来，随着我国国民经济的迅速发展，城镇化建设速度的加快，高层建筑物越来越多，如何为建筑物外防护架系统提供更好的安全保证表现的更为突出;目前较为常用的主要有型钢悬挑架、导轨式爬架等，特别是导轨式爬架作为住房和城乡建设部重点推广应用的一项新技术在目前高层建筑中更体现出其独特的优势。导轨式爬架主要是采用定型主框架和提升系统，利用普通扣件式钢管搭设的封闭式外脚手架系统，以建筑物的受力外墙、梁为承重受力点，沿建筑物的外形结构周边布置导轨式爬架的单元体，通过导轨式爬架的动力升降系统，进行外脚手架的上升和下降作业，从而满足主体和装饰阶段的施工需要，其先进的技术、安全可靠的性能、简单的结构、较低的劳动强度、经济实用等优点在目前高层和超高层建筑中更显示出其独特的优势。

我们在太原市红星东巷住宅小区D区3号，4号楼高层建筑（均为地下2层，地上30层，建筑总面积53 200m2）工程中积极推广应用，从2层开始搭设5层高的封闭式导轨式爬架作为建筑物外脚手架系统。

2 导轨式爬架的组成及工作原理

1）导轨式爬架是高层建筑外脚手架工程的成套施工设备，主要由主框架、附着支撑结构、动力提升系统和安全保证系统四部分组成。定型主框架是导轨式爬架的主要组成部分，由架体构架、竖向主框和水平支撑桁架组成，在架体的每个提升点设置竖向主框梁。附着支撑结构直接与建筑物外墙受力结构相连，包括导轨、导轮组和滑轮组件等，通过穿墙螺栓将导轮固定在建筑物上，保证导轨按设计布置的轨道进行升降，同时也实现了架体的防倾覆设计。动力系统即提升设备系统，由电动葫芦和吊挂钢丝绳组成，电动葫芦通过挂件固定在建筑受力结构上，即可达到架体升降的目的。安全保证系统包括限位锁、保险钢丝绳和防坠装置，防坠装置由提升座及制动轨组成。

2）在建筑物结构四周布置导轨式爬架的单元体，将附着支撑结构安装于受力墙体或梁上，架体利用导轨通过导轮安装在附着支撑结构外侧，导轮通过穿墙螺栓与受力结构墙或梁相连，电动葫芦固定安装在主框架的悬挑钢梁上，爬升阶段进行主体结构施工，下降阶段进行外墙装修施工，电动葫芦下钩挂于提升钢丝绳上并预紧，提升钢丝绳的另一端通过主框架上的滑轮固定在最底部的附着悬梁上，实现架体通过导轮组沿导轨的上下相对运动，从而实现导轨式爬架的升降。

3 导轨式爬架的特点

3.1 架体安全可靠

导轨式爬架主要是通过导轨和导轮间的相互运动实现其设计，在架体上部和下部各设置三组导轮来实现对爬架的水平约束，每个提升点至少设置两组水平约束导轮，通过竖向主框架上的导轨与建筑物结构多层、多点的连接，架体荷载可均匀、可靠的传到结构上，使爬架的附着安全度大大提高，有效的防止架体在各种荷载作用下发生倾覆事故，从而保证爬架在升降过程中安全平稳的运行。

3.2 架体搭设灵活、提升速度快

导轨式爬架一般在标准层开始搭设，首先根据建筑物外观形状选择最佳搭设方案，架体搭设好后即可在建筑物外墙上附着升降;特别是施工完一层准备进行下层施工作业时，各工种相互交叉作业，而导轨式爬架的升降可在不影响施工的任何时间进行操作，且提升降速度快，从而可为作业人员及时的提供一个安全防护外架体系。

3.3 导轨式爬架经济适用

导轨式爬架适用于现浇框架结构、剪力墙结构等高层和超高层建筑，架体根据建筑物外形、结构及工程需要搭设，其搭设高度一般为4个～5个标准层的高度，随着建筑物的施工状态进行脚手架的升降作业，从而为整个建筑物的外墙围护及时的提供较好的安全保证。由于导轨式爬架只需装拆一次，所以具有材料用量少、成本支出低、架体维护费用少的经济优势，同时根据导轨式爬架的独有的技术优势，经研究表明，16层以上的建筑物外架使用导轨式爬架，其经济效果更加明显，并且随着建筑物高度的增加，其经济效果越高。

4 导轨式爬架方案设计、安装方法

4.1 导轨式爬架平面布置方案

平面布置主要反映导轨式爬架平面整体布局、预埋点平面位置以及爬架导轨内侧离墙距离，根据标准层结构平面布置图和有关立面图，对导轨式爬架提升机构进行详细布置;立面设计架体外排高度16.4 m，架体宽度0.75 m，架体步高1.80 m，立杆间最大水平间距为1.50 m，架体底面距离楼面0.1 m，提升点处使用竖向主框架，架体其余部分使用普通钢管;提升均采用电动方式，覆盖5个标准层。预埋时依据“爬架平面布置图”中平面预埋位置及立面预埋位置进行逐点放线预埋;预埋件采用φ48×3.5钢管作为预埋件，长度为相应点位处受力墙体或梁厚，要求两根钢管平行，钢管中心距保证250 mm;预埋件与结构配筋点焊或绑扎要牢固，防止浇筑时预埋件位置偏移。

4.2 导轨式爬架安装方法

1）根据本工程具体情况爬架安装平台在二层搭设，将主框架摆放于平台，并与建筑结构垂直。按照爬架立面设计高度和选用的主框架单元节进行竖向主框架组装，主框架单元节点连接方式均为法兰式。竖向主框架安装应垂直于提升滑轮组件顶面和建筑物外表面，禁止偏移及扭转。水平桁架构件包括中间框架、横杆、斜杆、立杆。组装要根据爬架平面图的水平模数进行选件组装，其水平模数间距也就是上部脚手架的立杆柱距。

2）附着支承结构的安装。

检查预埋孔位置正确后，安装穿墙螺栓;墙体内侧安装垫板，预紧双螺母或梯形螺纹单螺母;墙体外侧安装悬梁，悬梁中心线与导轨及预埋孔中心线对齐;悬梁和垫板必须贴实墙体后，方可拧紧穿墙螺栓、螺母;穿墙螺栓禁止漏装、虚装;后垫板垫实结构;螺母必须拧紧，禁止松动。每根悬梁加一组斜拉钢丝绳，拉于悬梁的轴上，并用M24花篮螺栓拧紧。

3）导轮的安装。

每套爬升机构共安装三个导轮，每个悬梁一个。导轮安装按实际情况利用腰形孔安装;禁止套头、偏移、扭曲。

4）提升上吊点的安装。

每套爬升机构安装一套提升上吊点。提升上吊点安装于主框架悬梁上，受力轴线与主框架同合。

5）附着构件安装。

到位后调整附着构件与导轮位置。

6）电控及动力系统。

配电系统采用三相五线制，电缆线固定安装于爬架外侧横杆下面，且主电缆线分布于同一步高内，分片处主电缆线预留长度应满足提升一层高度;电动葫芦安装于提升挂座上安装防尘防雨罩，电动葫芦链条要保持清洁润滑，下吊钩调到底处时链条不得翻链、扭接。电控系统采用线控手动控制，操作方便，便于控制。

4.3 导轨式爬架与塔吊、电梯附墙处的协调

塔吊和电梯附墙处的爬架架体不得影响架体的提升系统（电动葫芦）及架体的立杆位置，保证架体按方案要求布置;由于爬架架体与塔吊和电梯的附墙相交，为保证架体的正常升降，此处架体的底部及大横杆与剪刀撑均采用短横杆搭设;当导轨式爬架升降时，必须先将此位置的短横杆拆除，爬架升降结束后，必须立即恢复塔吊与电梯升降时所拆除的杆件的安装，确保爬架的升降安全和整体性。

5 结语

根据导轨式爬架的设计原理，目前主要用于外立面变化较小的高层和超高层的建筑物的结构施工和装修施工中，随着楼层的增高其经济效益越大，但其适用的灵活性需要进一步进行改进。导轨式爬架作为住房和城乡建设部一项重点推广应用的新技术，在使用过程中具有提高工程施工速度、节约材料、劳动作业强度低、安全可靠等优点，为其在现代的高层建筑外架围护系统中赢得了广阔的发展前景。

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［2］隋杰超.斜拉悬挑脚手架在工程中的应用［J］.山西建筑，2011，37（7）：88-89.

［3］钱舟.浅析导轨式爬架在高层建筑施工中的应用［J］.科技咨询导报，2007（5）：39-40.

［4］张秋平.对高层建筑液压整体爬升式脚手架进行探讨［J］.广东科技，2008（10）：15-16.

［5］陈志耀.爬架技术在高层建筑中的应用［J］.中国房地产业，2011（3）：44.

Discussion on the application of rail-guiding-type climbing frame in high-rise building engineering

LV Wei
（Shanxi Construction Engineering（Group）Headquarter，Taiyuan 030002，China）

Starting from the aspectof development trend of external high-rise building protection system，the paper briefly introduces the composition and working principles of rail-guiding-type climbing frame，mainly describes the installation of rail-guiding-type climbing frame，and illustrates the characteristics of rail-guiding-type climbing frame and its development prospect in high-rise building construction.

rail-guiding-type climbing frame，construction，principle，installation

TU731

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.145

1009-6825（2012）18-0107-02

2012-03-28

吕伟（1979-），男，工程师