导轨框架式爬升脚手架施工技术

程 娟

(浙江广厦建设职业技术学院，浙江 东阳 322100)

建筑工程施工常需要搭设各种各样的脚手架来完成建筑结构的施工，普通的脚手架施工技术一般很难满足超高层建筑的安全施工技术要求。导轨框架式爬升脚手架施工技术则是一个在超高层建筑施工中应用较为广泛的脚手架施工技术，具有很大的可行性、安全性和经济性。导轨框架式附着升降脚手架，包括固定在建筑物上的卸荷导向件、被导轮组抱住的导轨、其竖向主框架与导轨连接成一体的架体，与架体竖向主框架及水平支撑框架连成整体的提升底座，安装在卸荷导向件上侧导轨上，并可箍住导轨使架体及其施工荷载传至卸荷导向件，再传给建筑物的卸荷限位锁。这种脚手架受力均匀，可随时监测升降同步，架体设置底部水平支撑框架和竖向主框架，架体刚度大，不易变形;框架杆件间螺栓连接，安全可靠［1，2］。

1 导轨框架式爬升脚手架的设计

某大厦工程是一座钢框架双筒混合结构的超高层建筑，总建筑面积为202739m2。地下5 层，地上40 层，屋顶标高为168.950 m(未计机房和向上延伸至180 m 的外墙构架)。裙房5 层为商业用途，5 层以上均为办公用房。该工程塔楼爬架防护高度为180 m，标准层层高4.05 m，外形沿高度方向较统一，适合爬架防护。在设计爬架方案时，设计人员综合考虑了施工现场情况，决定采用导轨框架式爬升脚手架施工技术来进行塔楼标准层施工的脚手架搭设，以保证施工人员的安全和施工进度。同时，在此基础上又搭设了一定的满架，用来对屋面机房的水箱以及施工电梯等部位进行辅助防护。

1.1 爬架平面布置与搭设

在本工程中，结合塔楼标准层的结构与施工现场的实际情况，在塔楼标准层结构平面布置图的基础上，设计了爬架提升机的结构布置图(图1)，工程设计人员初步决定布置52 套提升结构，每套结构都有单独的分片，分片位置以实际需要为准进行适当调整。提升方式主要以电动为主，手动为辅。爬架最底一步使用符合住建部标准的水平支撑框架，提升点处使用竖向主框架，架体其余部分使用普通钢管。架体宽0.8m，架体总高度为18.0m，计9 步双排架上设1 步单排架，最底步架高1.80m，以上每步高1.8m，单排架步高1.8m，覆盖4.5 个标准层;立杆间最大水平间距为1.50m，最大步距为1.8m;点位最大跨度为6m，支架离墙0.40m。主体结构施工阶段，内档较大处采用钢管内挑至小于0.20m。对于结构内收后的局部变化，采取内挑翻板防护。导轨框架式爬架立面示意图和结构内收处爬架卸荷措施示意图分别见图2(a)、图2(b)所示。

图1 爬架平面布置

另外，为了保证爬架升降的安全，确保整个脚手架的整体性，还要在一些特殊部位进行适当的调整，如在塔式起重机附墙的部位，采用较短的横杆与立杆，并在操作中注意避免碰到附墙杆。当导轨框架式爬架在搭设中遇到障碍物时，都要小心处理，实现安全升降又不会影响其他构件的正常使用［3］。

1.2 导轨框架式爬升脚手架的搭设要点

在确定采用导轨框架式爬架这一方案之后，设计人员就开始对爬架的节点进行相应的构造设计，搭设过程中需要特别注意以下方面:

图2 爬架搭设布置

以桁架构造作为爬架的导轨，这样能够使整个爬架保持较大的刚度，导轨在承受荷载后就不会产生太大的变形，这样可以增大大轨的导向性能与传力性能。

将爬架导轨和结构的竖向框架连接在一起成为整体，这样不但能够增大竖向框架的受力程度，还能增加其整体刚度［4］。

为了保证施工安全，本工程中省去了周转导轨这一项作业，而是直接使导轨随着架体共同升降。

为了能够在导轨框架式爬架使用的过程中，不利用测量仪器，仅用目测就能看出导轨与架体的升降是否同步，设计人员还要求在导轨上打下一列安装孔，孔与孔之间的间距为100mm，并依次标记有序列号。

为了防止在架体提升过程中将荷载加诸在单层楼板上，造成楼板结构损坏，本工程决定在导轨爬架的每个提升点位置都设置了至少3 个卸荷限位锁，这样一来，架体的整体重量就可以通过这一装置将荷载传递到其他多个楼层上［5］。

另外，为了保证架体的平衡性与安全性，还在每个提升点位处设置了4 个卸荷导向件。这样就能够使架体在导轨上随意滑动而不会出现坠滑或是倾翻的现象。

与常规爬架不同，本工程中所使用的导轨框架式爬架将提升系统、防坠装置以及导向系统等都进行了分离设计，即三个系统装置各自独立成为一个系统，互不影响。这样极大的避免了因为某一个系统出现故障而使得所有系统都停止运行的问题发生，且传力更加简单快捷，操作更加明确，提高了施工的效率和安全性。

若在施工中无需进行提升设备的周转，也无需对导轨进行周转，本工程所使用的爬架是可以直接连续上升或下降2 个楼层的，这样一来，爬架的施工进度就大大加快。所以爬架的防护层数也可以少设置一层，减少了材料的使用量，节约了成本［6］。

为了使导轨框架式爬架在施工中的应用更加灵活，本工程所设计的爬架既可以通过电动操作实现升降，也可以通过手动操作进行升降，既可以实现整体升降，也能进行部分升降，且无论哪种升降方式，其安全性都是非常可靠的。

2 爬架安装施工要点

爬架的布置设计完成之后，通过相关技术审核，就可以按照图纸进行爬架搭设与安装。首先要安装爬架整体的提升底座，这是保证爬架正常使用的基础性工作。根据图纸标注的位置将爬架底座安装完毕，滑轮的组件要和建筑结构外墙的切线保持平行，所设置的立杆要与墙体保持足够的安全距离。其次，安装水平桁架，即首先要保证底座的立杆中心和导向件的预埋孔保持对齐状态，继而再依次固定下节导轨，定位立杆，安装水平框架，铺设兜底安全网，安装脚手板和踢脚板［7］。然后，再进行支架的安装，采用一般的支架搭设方法即可，但要保证支架安装的偏差都在安全范围内。有必要时可以对材料做刚性拉接处理，以确保支架不会变形或发生倾斜。在安装支架的过程中，还要将上节导轨、限位锁、卸荷导向件以及穿墙螺栓等都一并安装完成。当水平桁架搭设到爬架的转角处时，就要进行剪刀撑的安装和搭设，要求搭设必须与设计图纸保持一致。最后，再安装电控与动力系统，确保线路正确连接，相关保护装置正确安装，并对葫芦进行检修保养，确保一切就绪后，方可进行爬架的提升。

爬架提升时先预紧葫芦链、卸下最下一个导向件和全部限位锁、提升架体一层、安装限位锁并将导向件安装到最上一层，然后将葫芦和防坠圆钢安装到上一层、挂好葫芦并预紧、循环提升。

3 爬架安全防护措施

为了保证爬架升降中的安全，在爬架的搭设安装与使用过程中，必须要做好相应的安全防护措施。如每步架体都要安装一定的扶手杆，并在架体外侧挂密目安全网。架体最底一步的铺设要用木模板，而不使用钢笆或竹串片，并铺设安全网兜底，以免高空坠物砸伤地面工作人员。架体中所有的内挡空隙最好都保持在0.2-0.4m 的范围内，但是也不可过于密集，以免影响到架体正常的升降，也不能影响到模板施工和装饰施工的操作［8］。

另外，架体的内挡应该使用木质翻板，且翻板要铺设两层，最低的翻板设置高度要在最下层的一步到五步之间，翻板和走道板要紧紧搭接在一起，搭接长度必须要大于10cm，同时翻板和结构的搭接长度也必须要大于15cm，以免因为搭接长度过短而造成断开的现象。为了保证翻板和走道板的连接效果，还可以用多股铁丝将其连在一起，并安装一个保险拉线钩。这样在架体升降的过程中，翻板可以通过拉线而挂在爬架内排立杆上，而不会影响架体升降。

片架间的防护也是爬架防护的重要内容，因此在对爬架间断片处应该使用密目网将所有地方都封闭起来，并设置一定的钢管作为防护支架。爬架和满架相连的地方还要用扶手杆和翻板进行加固，以免施工人员在此处踏空。

爬架踢脚板是爬架架设过程中的安全标志板，是整个爬架结构中最醒目的挡脚板，分为黑色和黄色两种。在安装爬架踢脚板时，应该让黄色和黑色相互间隔50cm 交叉分布，分别设置在奇数步安全网的外侧，每个标志板高度不得低于18cm。

为彻底消除高空坠物风险，做到万无一失，可根据项目安全需要在结构周围局部临道一层高度设置通道防护棚，防护棚宽2.0 -3.0m 上铺竹竿和密目安全网一层以阻挡兜揽碎小颗粒。

4 结语

实践证明，在高层建筑施工中，特别是在超高层建筑施工中，采用导轨框架式爬升脚手架在技术上是可行的。其特点是防坠装置与导向系统和提升系统分离设计，相互独立，独自承受架体荷载并直接传递给建筑结构。解决了大部分类型爬架设计的各系统功能串联问题，即一个系统功能失效进而影响其他系统功能正常发挥作用，更大程度上增强了爬架的安全性能［9］。该爬升脚手架具有明显的优越性，用钢材量小、成本支出低，只安拆一次，爬升快捷方便。它既能满足工程进度的要求，又为作业人员提供了一个安全、宽畅的防护平台，具有劳动强度低、施工安全可靠、架体维护费用少、有利于组织交叉作业等优点，值得在超高层建筑施工中推广使用。

［1］ 张军.循环导座式升降脚手架在高层结构施工中的设计与应用［J］.建筑技术，2008(7):515 -517.

［2］ 赵罗轩.超高层建筑整体升降脚手架的施工［J］.建筑施工，2000(2):3 -5.

［3］ 董璇.导轨式附着升降脚手架在高层建筑施工中的应用［J］.铁道建筑技术，2007(S1):197 -198.

［4］ 马德文.浅谈导轨框架式爬升脚手架［J］.经营管理者，2011(15):356.

［5］ 李晋峰，罗德厚，白明弟，等.导轨式爬架施工应用技术［J］.建筑技术，2000(8):530 -532.

［6］ 强阿梅.导轨式爬架在高层建筑中的应用［J］.山西建筑，2002(2):69 -70.

［7］ 宋红智.超高层建筑整体爬升外檐脚手架的设计与施工［J］.天津建设科技，1995(3):24 -27.

［8］ 张明星.导轨框架式爬升脚手架施工技术［J］.建筑技术，2011(1):51 -53.

［9］ 程杰，何浩. 导轨式爬升脚手架在高层住宅施工中的应用［J］.建筑安全，2011(7):48 -53.