附着式升降脚手架与外墙保温一体化的应用分析

闫亚南 刘文杰

中建八局第二建设有限公司 山东 济南 250022

高层建筑的发展，为附着式升降脚手架施工技术的发展、进步提供了广阔的天地。与此同时，北方地区对建筑的保温构造要求越来越高，很多地区已经开始实行保温一体化施工，保温一体化具有安装便捷，阻燃性能好，节省工期的特点。在附着式升降脚手架与保温一体化同时施工时产生了一些问题需要我们研究思考并加以解决[1-7]。通过对附着式升降脚手架和外墙保温一体化深化的设计与施工的研究，我们对其整体深化设计和细部节点进行了优化，解决了保温一体化与附着式升降脚手架安装冲突以及外墙保温一体板施工完成后再进行二次封堵的问题，大大减少了后期外立面外墙保温一体板的修复工作量，节约了材料及人工成本，并充分保证了外墙施工质量。

1 研究的目的

在附着式升降脚手架与保温一体化施工过程中，二者同时施工时，容易出现安装困难和增加二次施工工程量的问题，在附着式升降脚手架爬升时安装第3道附墙支座需要先在附墙支座位置剔除保温一体板，操作不方便，并且施工过程会产生很多易燃建筑垃圾，影响现场文明施工，在主体施工完成后还需要借助吊篮对剔除部位进行二次修补，增加了二次施工，并且增加工期。为解决这些问题，避免二次施工和减少工序遗留问题，我们要研究附着式升降脚手架深化设计和施工时的一些细节，同时也要考虑保温一体化深化设计和施工过程中的一些问题。我们本次研究方向分为以下3个方面，并通过研究附着式升降脚手架和外墙保温一体化各自的深化设计以及现场施工的特性，然后找到相应优化措施解决现场施工所遇到的问题。

1）附着式升降脚手架的设计与施工：包含附着式升降脚手架的结构部件、附着式升降脚手架的施工工艺、附着式升降脚手架的深化设计。

2）外墙保温一体化的设计与施工：外墙保温一体化的构造、外墙保温一体化安装工艺、外墙保温一体化的深化设计。

3）附着式升降脚手架与保温一体化施工同时施工的优化措施：优化好附着式升降脚手架与保温一体化在同一建筑物施工时的围护尺寸、优化附着式升降脚手架附着在保温一体化位置上附着支座的做法。

2 附着式升降脚手架的研究分析

附着式升降脚手架发展方向是向着集约化、工具化、智能化、标准化方向发展，设计理念集中在提高综合安全性能，节省劳动力，降低设备成本和运营成本，实现节能降耗、绿色环保、文明施工。

2.1 附着式升降脚手架的结构部件

附着式升降脚手架的结构如图1所示，根据结构部件的作用不同，又可分为4个部分。

图1 附着式升降脚手架结构示意

1）架体本身的结构组成：导轨主框架、竖向主框架、内立杆、外立杆、下吊点桁架、走道板、内连接板、翻板、踢脚板、水平支承桁架、冲孔钢板防护网等。

2）附着装置：预埋螺栓、连墙装置、导向装置等。

3）提升系统：电控系统、爬升动力设备、附墙承力装置，架体承力装置等。

4）同步智能控制系统：由重力传感器、智能分机箱、智能总控箱、主电缆、数据线、葫芦线、遥控器等。

2.2 附着式升降脚手架的施工工艺

附着式升降脚手架的施工工艺分3个方向说明，分别是：附着式升降脚手架组装作业工艺流程、附着式升降脚手架提升作业工艺流程、附着式升降脚手架拆除作业工艺流程。

2.2.1 附着式升降脚手架组装作业工艺流程

1）按照平面布置图的技术要求，进行测量、放线、定位，确定架体单元起始安装位置。

2）在地面上按脚手架的布置顺序依次组装各个架体单元，架体单元跨数不得大于3跨，以避免吊装连接时因架体过重而无法移送。架体单元由主框架底部主板、底部副板、翻板、第二层主板、水平杆带板、斜杆、架体轨道、防护网、下提升座等部件连接组成。

3）依照架体的安装顺序，将架体导向架装入架体轨道内并临时固定。

4）用塔吊将组装好的架体单元，按布置顺序依次吊运至设计位置处并连接成整体，同时做好架体的临时拉结。

5）依据平面布置图确定的机位位置，预埋第1道附着支座的预埋管。

6）将架体导向架和附着支座连接后，安装固定第1道附着装置。

7）将架体调节顶撑和架体防坠器安装到位。

8）将翻板翻至结构体一侧进行防护，保证架体底部与结构体的封闭。

9）按照安装第1步架体单元的组装顺序和施工方法，依次吊装第2步、第3步和第4步的架体单元；依次安装第2道、第3道附着支座（提升支座）以及架体导向架；安装各层的副板和翻板；将架体调节顶撑和架体防坠器安装到位，调整到工作状态，完成脚手架架体的整体卸荷。

10）将智能同步控制总控柜和分控柜、传感器、电缆等电路系统以及电动提升机、下提升座、上挂座（上挂钩）安装到位，对电路系统进行通电调试，调试电动提升机并预紧。

11）检验项目全部合格，进行联合验收，完成脚手架的组装作业。

2.2.2 附着式升降脚手架提升作业工艺流程

1）待提升作业通知下达后，对施工人员做提升作业前安全技术交底工作。

2）彻底清理各作业层上的模板、设备、垃圾等无关物品；清理导轨、附墙支座和提升机环链上的板结混凝土。

3）拆除清理所有架体与建筑物连接的临时拉结及影响提升的构件材料。

4）拆除架体底层的附着支座和架体导向架等部件，并转运至相应的安装楼层。

5）对各构件进行检查保养：螺栓紧固情况、各构件有无变形开裂情况、电缆、分控柜和总控柜有无损坏情况、防坠器是否正常工作。

6）将翻板翻至架体一侧并牢固固定，拆除与提升干涉的副板，保证提升顺利进行。

7）提升机进行预提升，使全部环链处于张紧状态，检查提升机环链有无扭链、咬链和翻链等现象，同时检查总控分控操作指令是否一致、控制系统是否正常。

8）组织安全、技术、施工等人员，按第7步的验收要求对脚手架进行提升作业前自检，自检合格并签字确认后进行验收。

9）组织相关人员按第7步的验收要求对脚手架进行提升作业前验收，验收合格后，方可进行架体提升作业。

10）按照脚手架外围不小于6 m的原则划定施工警戒区域、设置警示标志，并分派专人值守，除进入建筑物的安全通道外，施工警戒区域内严禁行人与车辆通行；如果警戒距离达不到要求，应设置安全防护棚进行防护。

11）分派作业人员多处监督架体提升作业，遇有紧急情况立即停止提升作业。

12）撤离架体上所有人员，进行架体的提升作业；架体提升到位后，关闭总电源，防止误操作。

13）将翻板翻至结构体一侧进行防护，将不再与结构体干涉的副板恢复到初始的安装位置。

14）安装固定最上层附着支座，将架体调节顶撑和架体防坠器安装到位，完成脚手架架体的整体卸荷；拆除提升支座并转移安装到上一层的相应位置，将提升机构安装到位。

15）组织安全、技术、施工等人员，按第7步的验收要求对脚手架进行使用前自检，自检合格并签字确认后提请总承包方进行验收。

16）组织相关人员按第7步的验收要求对脚手架进行使用前验收，验收合格并签字确认后，方可进行正常的防护使用。

17）解除施工警戒，完成脚手架的提升作业。

2.2.3 附着式升降脚手架拆除作业工艺流程

1）对施工人员进行拆除作业技术交底、人员分工。

2）检查施工人员的安全防护用品、拆除工具和通信工具，施工人员必须穿戴安全帽、安全带、防滑鞋。

3）按照脚手架外围不小于15 m的原则分段划定施工警戒区域，设置警示标志，并分派专人值守。

4）卸除架体上的所有荷载，清除架体上的建筑垃圾。

5）断开电源、拆除智能同步控制提升系统并吊至地面归类存放；智能同步控制提升系统包括电动提升机、下提升座、上挂座、上挂座吊钩/上挂钩、主控柜、分控柜、电缆等部件。

6）拆除第4步的架体单元，架体单元的跨数不能超过3跨，以避免吊装时因架体过重而无法移送，架体单元包括主框架、水平杆、防护网、主板、副板等部件；拆除的部件吊至地面后，应立即进行分解并分类存放。

7）按照第4步的拆除顺序，依次拆除第3步、第2步、第1步的架体单元和附着支座，吊至地面分解并分类存放。

8）解除施工警戒，完成脚手架的拆除作业。

2.3 附着式升降脚手架的深化设计分析

附着式升降脚手架深化设计阶段，需要我们做哪些内容以及充分考虑哪些问题，以解决我们施工的需要。按照实际需求我们需要按照工程要求，对施工主体起到围护作用，以解决现场安全问题。主要考虑主体形状，深化附着升降脚手架的规格造型，另外考虑附着支架的位置和受力情况以及爬升的可实施性。

在深化阶段除上述深化，我们结合现场施工及各项配合穿插施工问题，综合考虑以下问题。

1）需要结合结构图、建筑图、铝模深化图以及塔吊附臂和施工电梯定位图来考虑附着式升降脚手架的选型以及深化设计，减少其作业过程冲突。

2）需要考虑事项：施工电梯是否穿入爬架、是否需要卸料平台、模板形式及是否有保温层、爬架是否要下架。

3）根据结构层高确定架体高度。

4）根据标准层的平面图排布爬架机位和脚手板。爬架机位附着的优先级从高到低为剪力墙、梁、阳台、飘板；脚手板布置尽量按标准板布置，减少异形板。

5）对塔吊附臂和施工电梯位置做特殊处理，一般塔吊附臂处架体断开2层，做成可翻式脚手板；施工电梯若需穿过架体，机位布置在电梯两侧，中间架体断开形成门洞。

在附着式升降脚手架深化阶段充分考虑各项施工器具、机械、工艺工序以及多工种配合的穿插，保证施工阶段顺利开展，减少后期隐患冲突。

3 外墙保温一体化研究分析

3.1 外墙保温一体化的构造

外墙保温一体化以复合保温外模板为免拆外模板，内侧浇筑混凝土，外侧做轻质砂浆找平层和抗裂砂浆抹面，通过连接件将复合保温外模板与混凝土牢固连接在一起而形成的无空腔复合保温系统，简称外墙保温一体化。

外墙保温一体化构造通常是由保温层（XPS芯材）、黏结层、过渡层（轻质砂浆层）、建筑用保温水泥砂浆、抗裂层（抗裂砂浆和耐碱网格布）等组成。

3.2 外墙保温一体化安装工艺

3.2.1 墙柱部位施工方法流程

外模板排板→弹线→外模板裁割→钻孔→安装连接件或预埋件→墙柱钢筋验收、绑扎垫块→将外模板固定至焊接方钢骨架→整体吊装至作业层→立内侧模板→穿对拉螺栓→立模板竖向方木次楞→立水平钢管主楞→调整外模板位置和垂直度→固定→浇筑混凝土→拆除内模板和主次楞→对拉螺栓孔封堵→拼缝及阴阳角处抗裂处理→抹面砂浆施工→饰面层施工

3.2.2 梁、板部位施工方法流程

搭建楼板支撑钢管架→支撑方木→铺设梁侧面外模板→板缝封闭→绑扎板和梁钢筋→浇筑混凝土→支撑拆除

3.3 外墙保温一体化的排板及施工工艺深化设计分析

外墙保温一体化的深化设计阶段，需要对图纸进行一个深度分析，以三维的感受对主体结构进行外墙保温一体化板的排布进行设计，各位置尺寸详细剖析考量，特别是各窗口、空调板以及复杂节点处的考虑，形成外墙保温一体化排布图，现场严格按照排布图进行加工切割。

对外墙保温一体化模板深化完成后安装施工是一重大难题，各种方式不一，经过多次施工总结，筛选出定型化钢龙骨固定整体吊运的方法。此方法施工安全系数高并且施工方便快捷，成形质量非常好。操作简单配合以下几点考虑，便可安全高效展开工作。

1）定型化组合型钢龙骨根据配模图确定每块龙骨尺寸，在后台加工、焊接组装成为独立整体的加固单元。

2）在加工场内将钢龙骨架与保温一体化外模板进行拼装，内墙模板拼装完成后，将外墙模板整体吊装至作业层与内侧模板通过对拉螺栓及外侧主龙骨锁死，从而确保施工安全。

3）通过整体吊装减少塔吊吊次，缩短吊装施工周期。钢龙骨下方与下层模板加固的对拉螺栓锁死，解决外墙错台问题。

4）对外墙配模开展深化设计工作，沿墙体模板拼缝处设置钢龙骨，每堵墙为独立的吊装单元，同时考虑塔吊端部吊重，将较长的山墙进行划分，并对每块保温板进行编号设计。

4 附着式升降脚手架与保温一体化施工同时施工的优化措施

附着式升降脚手架与保温一体化在同一建筑物施工时，经多次施工总结易产生以下2点问题：附着式升降脚手架设计预留围护结构尺寸考虑不足，影响保温一体化安装及加固体系施工；附着式升降脚手架附墙支座位置安装需要抠除保温一体化。针对此2点问题进行研究分析。

1）附着式升降脚手架与保温一体化在同一建筑物施工时，易出现转角部位与天井部位深化不足，通常只考虑墙体本身厚度没有留出足够尺寸，导致附着式升降脚手架爬升以后，保温一体化无法加固及安装。我们在附着式升降脚手架深化阶段充分考虑保温一体化的自身厚度，再加上固定背楞及龙骨的厚度。附着式升降脚手架的内排架与龙骨之间再留有一定空隙，作为操作空间。优化好附着式升降脚手架与保温一体化在同一建筑物施工时的围护尺寸。减少施工过程中因此问题影响导致的工期延误以及需二次重大调整，节省成本，保证工期。

2）附着式升降脚手架与保温一体化在同一建筑物施工时，附着式升降脚手架与墙体的连接部位，做法为在需要设置附着支座的位置，先抠除保温板，再从墙上打眼穿螺栓固定，后期主体施工完毕后再把抠除保温一体化的部位进行修补，此做法成本较高，施工困难并且影响外墙施工周期。通过对此处研究探讨我们在此处设计一个钢马镫，钢马凳做法为10 mm钢板焊接φ25 mm圆钢，端部切平，根部满焊接。借此将爬架支座的着力面从混凝土表面伸到钢马凳上，避免破坏外墙保温一体板后再进行二次封堵，大大减少后期外立面外墙保温一体板的修复工作量，钢马凳腿部只需要在外立面施工工程中增加填塞玻化微珠保温砂浆的工序即可达到设计要求。此做法节省了二次修补的工序，可直接进行外墙找平施工，节约材料及人工成本，并增强外墙质量保证。

5 结语

通过对“附着式升降脚手架的设计与施工”与“外墙保温一体化的设计与施工”研究分析，旨在研究附着式升降脚手架与保温一体化施工同时施工的优化措施。我们通过研究分析此两项工艺同时施工时产生的问题，然后研究采用合理的优化措施，解决附着式升降脚手架体拼装过程与现场的误差、提升过程中遇到的障碍、二次施工增加工作量影响工期等问题。在深化设计阶段对附着式升降脚手架的平面机位布置与外围护之间的距离关系，进行充足的考虑，对楼体转折及造型节点的考虑与爬架的不同关系进行细致分析，对附着式升降脚手架的各种附着形式进行列表分析，然后参照建筑物的部位进行对比实际选取其形式。根据深化设计进行施工，对存在偏差的位置进行分析，对附着式升降脚手架的节点各项形式进行优化。同时，节点做法的创新，特别是附墙支座位置钢马凳的使用，既可以减少保温板的抠除，又可减少后期墙体修复处理，此项研究减少了工程成本投入和人工材料的使用，缩短了施工工期，降低了质量风险，大大提升了工作效率，并提高了社会效益和经济效益，减少了人力物力的浪费。