装配式建筑应用集成式爬架技术应用探讨

苏维鼎

（大连九洲建设集团有限公司，辽宁 大连 116001）

1 装配式建筑发展趋势及外围护体系现状

装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑。2017 年3 月，住建部出台《“十三五”装配式建筑行动方案》，明确到2020 年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上，其中重点推进地区达到20%以上，积极推进地区达到15%以上，鼓励推进地区达到10%以上。而根据《建筑产业现代化发展纲要》，“十三五”期间，装配式建筑要达到新建建筑的20%以上，保障性安居住房采取装配式搭建的要达到40%以上。发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。装配式建筑适应性强，生产工艺简单，施工简便，造价较低，还可利用地方材料和工业废料，此外还具有建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量的特点。传统爬架通常设置有多层，以适应建筑外墙的大面积作业，但装配式建筑外墙的外围件基本已施工好，需要进行作业的工序较小，目前市场上存在附着式升降脚手架，根据使用材料的不同分为传统附着式升降脚手架、半集成附着式升降脚手架、全钢集成式附着升降脚手架，因此，使用当前市场上的爬架进行装配式建筑外墙的作业时无法满足装配式建筑结构的施工要求，往往会造成资源浪费，增加施工成本和施工难度，而现在一些可用于装配式建筑的爬架使用的是悬挑台式爬架，需要使用塔吊提升，费时费力，施工成本高且施工效率低，因此，实有必要提供一种适用于装配式建筑的专用爬架技术。

2 全钢爬架的特点

全钢附着式升降脚手架简称全钢爬架，其结构由架体结构、附着支撑结构（含防坠、防倾装置）、升降机构、控制系统组成。全钢工程爬架适用于现浇框剪等结构的高层建筑。结构工程施工时，在建筑结构四周分布爬升机构，水平附着导向支座安装于结构梁板或墙板上，水平附着导向支座或钢梁安装导向轮及防坠系统并与架体上的导轨相连接，采用DHP7.5t 电动葫芦安装主框架的提升支座，钢丝绳提升吊点安装在附着支座山，提升钢绳一端穿过底座的滑轮连在电动葫芦的挂钩上，可以实现架体通过导轨依靠水平附着钢梁上下相对运动，从而实现滑轮导座附着升降脚手架的升降运动。结构施工时，可满足上层支模浇砼、下层拆模、安全防护、外墙砌砖等操作需要；装饰施工可满足下层打底抹灰、中层安装贴片、上层整理等多层同步施工需要；可适应喷涂、贴瓷砖、大理石及玻璃幕墙安装等各种装饰工程；可适应圆弧、转角、阳台、挑板、挑檐等复杂外形的施工。可整体升降，也可分片升降，与施工电梯、塔吊、龙门架等垂直运输设备互不干扰。零部件实现标准化、通用化，可多次周转使用。利用电动葫芦或液压杆件为动力进行升降。通过独特的导轮导轨设计，确保架体在升降过程中无晃动及倾覆现象；可靠的安全性防坠落装置，确保在动力失效时，迅速将架体锁定在主体结构上。同步预警载荷控制器和智能型电控柜可确保提升架同步升降，电路控制系统具有断路、缺相及过流保护功能。

集成全钢爬架具有低碳性，节约钢材用量70%；节省用电量95%；节约施工耗材30%；随着新型建筑材料的应用，轻质高强度的铝合金材料在爬架的受力构件得到应用，楼层越高经济性越明显，每栋楼可综合节约30%～60%成本。集成全钢爬架可应用于各种结构的建筑主体，集成全钢爬架采用全自动同步控制系统和遥控控制系统，可主动预防不安全状态，并采用多重设置的摆针式和转轮式防坠落装置防止复位装置失效等故障，能够确保防护架体始终处于安全状态，有效防坠。采用全自动智能化同步控制系统，能够实时显示升降状态，自动采集各提升机位的荷载值。当某一机位的荷载值超过设计值的15%时，以声光形式自动报警并显示报警机位；当超过30%时，该组升降设备将自动停机直至故障排除。有效避免了超载或失载过大而造成的安全隐患。机械化实现低搭高用功能。在建筑物底部一次性组装完成，附着在建筑物上，随楼层高度的增加而不断提升，整个作业过程不占用其他起重机械，大大提高施工效率，且现场环境更人性化，管理维护更轻松，文明作业效果更突出。目前市场上的全钢爬架一般按照四层半楼层高度设置，对当今乃至今后中国装配式建筑的发展有其自身使用的局限性，根据装配式建筑结构的特点，用于装配式建筑的爬架，包括爬升导轨、固定在爬升导轨上的施工架体、使爬升导轨附着在建筑墙面上的附墙装置以及驱动爬升导轨上下移动的驱动装置，其中，施工架体包括一层或两层施工平台，两层施工平台之间的距离与装配式建筑的层高相匹配。

3 适用于装配式建筑施工的新式爬架技术应用

装配式结构施工中外墙板安装采用预留锚固用于装配式建筑的爬架，其特征在于，包括爬升导轨、固定在爬升导轨上的施工架体、用于爬升导轨附着在建筑墙面上的附墙装置以及用于驱动爬升导轨上下移动的驱动装置，其中，施工架体包括一层或两层施工平台，两层施工平台之间的距离与装配式建筑的层高相匹配，爬架的高度在7.6 ～7.8m，爬架材料逐渐向环保节能材料方向发展，采用高强度的铝合金制作爬架，不仅具有强度高、重量轻、可回收、残值高的特点。用于装配式建筑施工的爬架，其施工架体还包括连接上下两层施工平台的立杆，左右相邻的立杆之间通过水平桁架相连。架体外侧采用钢质钢板网或铝合金网片通过连接件与所述立杆固定相连，网片围护高度采用一层半楼层高为宜。

爬架的爬升导轨包括第一节导轨和第二节导轨，两个导轨的连接方式，目前可采用承插或滑套方式进行连接，其中滑套连接方式是通过在第一节导轨上设有T 形直线凹槽，第二节导轨为与T 形直线凹槽相匹配的滑轨，第二节导轨装配在方形直线凹槽内并可在T 形直线凹槽中上下滑动，爬升导轨为一层楼或两层楼高的长度。为了保证架体正常使用，在施工架体下方加有与一层楼高的建筑结构相匹配的防倾结构，防倾结构上安装有与爬架下部的建筑结构相接触的顶轮或滑轨。装配式建筑施工采用的爬架驱动装置设置在第一导轨和第二导轨之间，可分别驱动第一节导轨和第二节导轨上下移动，通过第一节导轨和第二节导轨可在驱动装置的驱动下交替向上爬升。附墙装置的设置包括安装在第一节导轨上的第一连接部件、安装在第二节导轨上的连接部件以及固定连接在建筑不同楼层上的附墙支座，导轨上的连接部件为可设计成回弹结构，在附墙支座上设有可供第一连接部件和第二连接部件的支撑平台。

爬架驱动装置为吊装在二层架体内的河北宇雕起重装备科技有限公司生产的爬架专用电动葫芦，采用此技术既有利于架体提升的受力点均匀合理，又能保护电动葫芦的传导机构不被浇筑混凝土污染和损坏；通过下端的导向滑轮钢丝绳连接在装配式结构的附墙支座实现施工架体可在电动葫芦的吊动下上下移动。

施工过程中，附墙装置为安装在建筑不同楼层墙体上的导座，每个机位竖向导轨上设置三个导向支座，上下导座之间的位置成一条竖直直线，导座在施工图优化设计中需精准定位准确，在装配式部件在工厂预制生产中进行预埋定位。为促使装配式建筑施工的爬架适应性更强，应用面更广，在施工架体的顶部或底部还加设有一层或两层施工平台，各施工平台之间的距离与装配式建筑的层高相匹配。可以通过在原施工平台的立柱上通过快速连接件加设多根延长的立柱，在延长的立柱上通过快速连接件固定新的施工平台，使施工平台具有可快速拆卸和安装的特点，以适应非标高楼层的施工，同时可扩展爬架的施工面，增加爬架的可用性。

4 结语

随着装配式建筑的广泛应用，采用该技术爬架结构简单、使用方便、组装灵活、适用范围广的要求，相比传统爬架具有更轻便、更易操作、可根据楼层的需要增加防护层数，制作成本更低的优点，适用于装配式建筑，可大大减少装配式建筑外墙施工成本和工人的施工强度，具有自动提升、自动附着的、可上下移动、智能超载预警等功能，可显著提高施工效率，节约劳动力成本。