导轨式移动护架在大型厂房外墙竖排压型钢板安装中的应用

丁海峰

通州建总集团有限公司 江苏 南通 226300

1 工程概况

某大型工业电气重钢厂房工程，为连续多跨钢结构厂房，其中试验大厅平面尺寸53.6 m×81.0 m，外墙围护体系采用檩条暗藏型双层压型钢板复合保温隔热墙面板，压型板采用竖排形式，压型板安装高度47.7 m（图1）。厂房墙面结构外层板为WS-200板型，厚0.6 mm，板宽200 mm，表面不露螺钉；内层板为WS-1100板型，厚0.5 mm，板宽1 100 mm；保温中隔为厚100 mm离心玻璃丝棉卷毡（图2）。

图1 结构立面示意

2 技术原理

导轨移动护架辅助外墙竖排压型钢板安装技术通过附着于外墙上的导轨式可移动护架作为施工辅助架，工人在护架内进行外墙压型板的安装，安全可靠、施工便捷。

图2 墙体结构剖面示意

护架采用装配式连接，从下而上由底座、中间标准节、顶部组成，工厂预先制作后现场组装。所有竖向荷载通过格构柱立杆直接传递到底座基础，所有水平向荷载通过护架水平拉结传递给墙体构件，传力路径简单明确。

外墙板安装用移动护架平面尺寸3.00 m×0.83 m，按照“稳定段1.5 m＋施工段1.5 m”的双组合四肢方管格构式装配结构体系布置。施工段作为操作人员施工操作平台，稳定段作为高层架体的稳定结构，与墙体通过水平支承件进行有效拉结[1-4]。

护架通过底座和顶部同步滑移，底座滑轮沿地面槽钢轨道滑移，顶部水平向滑轮沿墙架柱横梁侧向滑移，滑移时中间段钢丝绳与墙体构件绑扎滑动连接，确保稳定性。

护架格构式构件采用Q235B镀锌方管制作，护架安装就位固定后，每次可完成宽1.5 m单元竖排板的安装，护架滑移到下一个单元，依次完成整个墙面围护结构施工。

3 工艺流程

1）主体钢结构及墙面檩条、内墙板安装完成，验收合格。

2）护架制作安装：护架采用双组合四肢格构柱（施工段＋稳定段），高度方向按照底座＋中间标准节＋顶部结构，标准节模数12 m，预先在工厂制作完成后运输至现场，采用汽吊分节段进行拼装，并做好底座滑轮、中间段和顶部的水平拉结。

3）墙板单元施工：安装好护架并固定后开始外墙板施工，每次将安装1.5 m作为一个施工单元，施工人员（不超过8人）在1.5 m施工段内从下而上顺序施工，1.5 m单元施工完成后，人员全部离开操作平台，护架沿轴线方向滑移至下一工作面，开始下一单元工作面外墙板安装，重复上述方法，逐段安装，直至完成整个墙面外板的安装。

4 操作要点

4.1 护架总体结构设计

根据工程特点和施工总体要求，考虑护架布置方案，试验大厅设置护架2只，高度为48 m，由4×12 m标准节组成。

护架采用镀锌方管Q235B制作，主立杆□60 mm×2.5 mm，横挡□40 mm×1.5 mm@500 mm，斜撑□30 mm×1.5 mm，斜撑侧向满布，正面每隔6 m交叉布置，同时中间增加水平向斜撑。

考虑墙板吊装空间，护架18 m以下靠墙一侧不能水平拉结，中间段18～48 m设置水平拉结。护架自重和施工竖向荷载通过主立杆直接传递至底座基础，水平向荷载通过水平拉结传递给墙体构件（图3、图4）。

图3 护架结构示意

为确保护架施工的整体安全性，工厂依据现行国家规范，结合钢结构设计计算分析软件，对护架系统进行了设计计算，并依据设计数据进行标准件加工。

图4 护架施工现场

4.2 护架标准节及拼接点

护架按照12 m标准节工厂制作，现场拼接点错缝500 mm布置，接缝处焊接，并增加内外加衬管∠50 mm×4 mm角钢予以加强绑接焊接。

4.3 护架底座

1）底座立杆焊接槽钢底座（12#），6只滑轮与底座通过4M12螺栓连接，在墙板安装方向地面铺设轨道（12#槽钢），槽钢开口朝上，轨道下满铺厚16 mm钢板垫平。

2）可调螺杆：每只滑轮附近安装可调螺杆，通过调节螺杆长度，使螺杆锥形底座与厚16 mm钢板实现支承和脱离，便于护架底座的固定和滑移。墙板施工时，护架滑轮和螺杆固定，在护架底端空挡内增加槽钢与厚16 mm钢板垫实，进一步增加护架底部支撑稳定性（图5、图6）。

图5 护架底座示意

图6 护架底座实物

4.4 护架顶部

护架顶部靠近墙体主立杆件处，焊接3根12#转换槽钢作水平拉结，每根槽钢通过M12螺栓连接2只滑轮，通过墙架柱横梁内外两侧面滚动，实现护架顶部水平向滑移，护架滑移到位后通过角钢水平拉结与墙架柱临时固定。同时在护架顶部水平立杆增加双道φ6 mm钢丝绳与墙梁绑扎滑动连接，以增加护架滑移过程中的稳定性（图7、图8）。

图7 护架顶部连接示意

图8 护架顶部立面实物

4.5 护架水平拉结

1）护架18 ～48m中间段每隔6m距离布置1道∠5 0 mm×4 mm 水平拉结，一端与主立杆抱箍（4 mm×40 mm扁铁）通过M12螺栓连接，另一端与墙梁上表面8只自攻钉（φ5.5 mm）均布连接，护架滑移时可方便拆卸和固定。

2）为增加整体稳定性和连接可靠性，每隔12 m再增加1道角钢∠50 mm×4 mm斜向支撑，并用φ6 mm钢丝绳与檩条捆绑连接（图9）。

图9 护架水平拉结示意

4.6 护架滑移

4.6.1 底座轨道地基平整度控制措施

护架搭设前，外场场地要求平整、夯实，护架搭设及行走区域施工场地混凝土浇筑完成，地基承载力满足要求，护架搭设和移动作业前，必须由总包、监理对现场地基验收合格后，方可开始施工。护架自重3.5 t，滑轨与地面厚16 mm钢板（1.0 m×3.5 m）焊接成整体，地基承载力10 kN/m2，现为混凝土地基，底座轨道地基满足承载力要求。为确保滑移过程的稳定性，地基表面采用型钢＋钢板二次找平，找平后上面铺设厚16 mm钢板。

4.6.2 轨道水平度控制措施

轨道铺设前，参照墙体基础轴线，通过激光水准仪放线，按照统一基准线，确保轨道安装的水平度。

4.6.3 滑移过程防倾覆控制措施

根据上述护架的总体设计方案，护架在滑移时，主要通过以下防倾覆控制措施：

1）顶部滑轮与墙架柱横梁连接，并增加钢丝绳绑接，可滑动连接。

2）底座采用专门滑移轨道系统设计。

3）中间段18～48 m高度，每隔12 m设置钢丝绳（共4道）与墙檩绑接，增加护架中部水平向约束。

4.6.4 滑移过程约束阻力控制措施

护架在滑移过程中，滑轮阻力较小，约束阻力主要来自钢丝绳绑接，为此，可在钢丝绳与檩条和方管接触面增加衬托，衬托可利用墙板直接弯弧成折边件，如对檩条表面油漆造成损伤，必须二次涂装修补。中间钢丝绳可穿过檩条，将檩条与护架横挡绑扎在一起，滑移时钢丝绳不动，护架横挡顺钢丝绳滑移。滑移至格构柱处，先将钢丝绳捆绑后面1.5 m施工段，确保前段1.5 m稳定段滑过格构柱后，再将钢丝绳移动至稳定段绑扎固定。

4.6.5 护架滑移安全保证措施

1）护架滑移前，所有人员必须撤离架体。

2）护架平移时，由专人负责巡查，确保慢速均匀移动。

3）护架滑移前，将水平拉结角钢自攻钉松开，护架底座螺杆离地，按照上述方案要求，做好护架顶部、底座、中间水平拉结的措施，并检查完好。

4）护架顶部和底部同时滑移，利用2 t葫芦人工缓慢牵引并向前移动。顶部人员可在屋面与女儿墙钢板天沟区域施工，牵引点固定在相邻柱顶格构柱，通过型钢转换水平牵引。底座和顶部牵引统一指挥，确保滑移的同步进行（图10）。

5）整个墙板施工区域四周设置警戒线，无关人员严禁入内。在施工和滑移过程中，专人负责巡查，确保平稳安全滑移。

6）遇5级以上大风、大雨、大雾等恶劣天气必须停止外墙板和架体护架施工作业。

图10 葫芦牵引示意

4.6.6 架体稳定性控制措施

架体本身在设计时，为增加刚度和稳定性，考虑施工段＋稳定段，稳定段不上人，专门用于控制架体稳定。架体布置大量构造斜撑，其中侧向满布，12 m正立面上、中、下段再增设3道十字交叉撑和平面内水平撑杆，通过上述措施，可大大增加架体本体的刚度和稳定。架体通过整体建模计算分析，安全可靠。

4.6.7 转角处护架架体安全控制措施

墙体转角处护架，在安装完1.5 m墙板后，护架不移动，先将后面施工段1.5 m架体与墙檩采用角钢水平拉结，再将前面1.5 m稳定段水平拉结拆除，从而由施工段来保证架体稳定，稳定段可供墙板安装，以此实现转角处墙板施工。

4.7 护架防坠绳生命线

防坠器（φ22 mm）和生命线（φ10 mm），长度50 m不中断，上段与墙架柱顶横梁绑接，一直垂直通过护架至底部，操作人员系好安全带，安全带分别与防坠器和生命线连接。

5 结语

本文结合大型钢结构厂房工程外墙竖排彩钢板的结构特点，采用装配式组合的导轨移动护架操作平台辅助，将护架作为操作人员的施工作业平台，随着架体移动依次分单元完成外墙板安装，很好地解决了大型钢结构厂房外墙竖排压型板安装的施工难题，大大降低了安装施工难度，有效保证了施工质量。

同时工厂化制作有利于护架质量的控制，护架采用标准节段，可以重复周转使用，经济效益明显。通过该技术的应用，对今后类似大型钢结构厂房外墙围护结构的施工，起到一定的借鉴作用。