浅谈爬架在高层建筑施工中的应用

【摘要】随着施工技术的需要和科学技术的发展，特别是近年来，一些传统的脚手架因其耗时、耗工、耗材以及安全保障差，同时存在经济性差等原因，逐渐被淘汰，如落地式外脚手架、吊篮和外挂脚手架等，取而代之的是一种新型的产品：附着式升降脚手架（爬架）。它作为高层建筑业施工中的一项新技术，经过市场验证，以其明显的经济效益而被高层建筑普遍采用。本文将以爬架为研究对象，分析其在高层建筑施工中的具体运用，旨在促进爬架在高层建筑中取得更好的应用效果。

【关键词】爬架；高层建筑；施工；应用

1、附着式升降脚手架结构简述

附着式升降脚手架主要通过四个部分组合而成，分别为架体、升降系统和安全装置、附着支撑。

（1）架体，架体主要被分成三个部分，分别为竖向主框架、底部桁架与架体板，其中主框架和建筑之间是相互垂直的，对附着支撑进行连接，还是整个架体的边缘架。此外，主框架还有一个重要的作用就是对荷载功能进行转移，而底部桁架事实上也具有一定转移和承重的作用，也就是将架体板所传递的荷载向主框架上转移，从而促使整个架体能够相对完整地连接在一起，增加一定的承受力和稳定度。对于架体板而言，除了以上两种构成之外，其他的部分均和整体性的架体相互区别，能够承受相应荷载，并且促使架体足够稳固。

（2）附着支撑，其与工程结构之间存在紧密联系，与其直接连接的就是附着支撑，能够承受一定荷载，并且能够对荷载进行适当转移，属于一种支承构建，其本身主要是由两个部分构成的，也就是板式支座和导向架。对于工程结构而言，其具备两层以上的附着连接，促使整个架体在上升过程中，具有较高的稳定性和安全性，不然会出现晃动或者倾斜等现象。

（3）升降系统（分体液压升降系统），即对整个架体升降情况进行控制的系统，在这一系统当中，液压缸活塞能够结合相关需求进行适当的伸缩，这种情况下，会促使导轨出现不同程度的升降，从而促使架体得以升降运行。

（4）安全装置，主要是为了促使架体升降能够安全进行，通过双保险防坠装置得以实现，一定要确保防坠器的质量。

2、爬架升降原理与有点分析

2.1爬架施工原理

首先将附着支撑装置固定（附着）在建筑结构上，然后将组装好的架体单元与支撑系统有效连接，组成空间可受力桁架结构，使架体荷载可以通过导轨主框架传递至结构上。爬升前预紧提升链条，检查提升系统，使用电动葫芦对其提升，提升到位（一般提升一层）后，进行提升系统的卸荷、倒链工作，最后关机，停机，完成一次升降工作，经再次复检后便可供下次使用。

2.2爬架技术优点

（1）经济性：爬架与普通外脚手架相比，极大的减少了用材的数量和装卸量，平均节约钢材使用约2/3～3/4。在使用过程中，依靠自身动力升降，不占用塔吊，减少劳动力成本，加快进度，符合国家环保、节能减排的产业发展方向。

（2）机械化：架体单元构件工厂预制生产，所有防护网采用钢制材料，产品标准化，可实现工具化安装和拆除，爬架体系可以在建筑物底部一次性组装完成，较好的与建筑物进行有效固定，且随着结构的提高而提高，实现高层建筑脚手架工艺的机械化施工。

（3）智能化：爬架采用的智能控制系统由安装于便捷式电脑的上位机软件（上位机）、多台提升机智能控制器（下位机）以及重力传感器和位移传感器组成。通过一条RS-485通讯总线将上位机和下位机联系在一起，组成半双工通讯系统，对系统各分机的重力信号及位移信号进行实时监测、实时报警、实时排障和实时控制，有效地保证爬架快速、安全、准确升降。

3、爬架施工技术在高层建筑项目中的应用

某建筑大厦项目总建筑面积为3.3×104m2，从塔楼第五层开始搭设大厦外架，选用整体电动升降爬架。该爬架由封闭式外脚手架系统、承力系统以及电控升降系统三部分组成，承力系统主要包括承力拉杆、桁架以及连接螺栓几个组成部分，电控升降系统主要包括总控制台以及电动葫芦两部分。爬架的升降设备主要是26个电动葫芦，爬架总高为19.2m。

3.1爬架设计

脚手架主要根据外墙的形状以及整个建筑物的平面尺寸进行布置，提升装置则根据外架的结构性能及提升设备的性能进行布置。爬架架体搭设高度为建筑物四个标准层层高加一步护身栏高度，脚手架采用双排结构，宽度在0.8～1.0m即可，横杆与立杆间距需要控制在1.8m以下。承力桁架是整个架体的重要组成部分，两端分别落在承力托上，会承担起上部架体传下的所有荷载。

具体的设计过程中，沿着建筑物外围，将架体分解为多个单元，各单元的宽度在5～9m之间，具体宽度值需要根据建筑物开间决定。架体承力托采用型钢制作，里端利用螺栓固定在边梁、柱或者建筑物外墙上，外端利用斜拉杆固定在上层相同部位上。电动葫芦提供了架体的主要提升动力；架体每次只爬升一个层高，爬升前需要先将建筑物与承力托之间的连接点拆开；架体爬升到预定位置之后，使用时将挑梁和电动葫芦拆卸下来，利用手动葫芦或者滑轮倒置到相应的位置固定起来，为下一次爬升做好准备。架体使用期间，必须要与建筑物之间有足够的拉结点，具体的拉结点的个数需要根据实际的风载计算结果进行确定。

3.2爬架施工

爬架施工时首先需要做好安裝准备工作，确定好承力托位置、数量，预留好穿墙螺栓孔眼；爬架安装过程中注意穿墙螺栓孔洞、预埋件等的预留是否准确齐全，架体搭设是否密封可靠，着重查看附着支座与结构的连接，构件之间的连接。爬架提升前注意架体及临边垃圾材料的清理，提升时注意上下吊点的连接，防坠装置以及各机位负载变化情况。爬升后注意卸荷、倒链工作的有序进行，爬架复检后方可交付使用。爬架在验收通过投入使用后，须对其进行日常的保养和定期的检查整修，对电动葫芦、链条钢丝绳和附墙支座的维护保养尤为重要。

结语：

综上所述，目前，在高层建筑的建设中，爬架已被大面积推广使用，为项目的安全、效益奠定了良好基础。运用中需要根据不同的施工情况、结构形式，灵活设计与施工，充分发挥出其重要作用与优越性。

参考文献：

[1]卢志标.高层建筑液压滑模、整体外爬架设计与施工[J].城市建设理论研究（电子版），2017（10）：190-191.

[2]张航硕，姜和平，张文强.超高层建筑施工中异形全集成爬架的应用[J].建筑施工，2017，39（01）：77-78.

[3]杨鹏.爬架的应用对建筑工程的影响[J].居业，2017（01）：108-109.

作者简介：

陈凯（1989.9.13-），男，汉族，本科学历，湖北省丹江口市人，安全总监，主要从事：建筑工程安全管理工作。