“爬架+铝模”体系在超高层住宅建筑中的应用

马发林 黄国军 罗佳威

（中国建筑第七工程局有限公司，河南 郑州 450004）

0 引言

高层和超高层住宅楼盘采用的传统脚手架，搭设工具多，安全防护要求较高，搭设进度直接影响工程进度，存在浪费人力、效率低等问题，应用在高层、超高层建筑明显不具优势。而爬架（附着式升降脚手架）是全新的技术体系，随建筑物建造进度一直附着在建筑物结构上，它根据施工方案组装完成后能使用至工程项目结束，另外这种爬架安全防护性高，它的使用不受建筑高度限制。结构剪力墙采用传统木模板会造成资源浪费，对细部构造处理困难，而铝模板能按照结构设计图加工成品，且重复使用率高，技术工艺和经济效益俱佳“。爬架+铝模”体系的应用可以有效地缓解传统建筑工艺中建筑周期长，木质材料、钢制材料的消耗过大的问题，从而促进环境保护和资源的重复利用率。本文结合华润广州增城新塘立交住宅建设，在介绍爬架、铝模技术设计与施工工艺的基础上，分析其优缺点。

1 工程概况

华润广州增城新塘立交住宅项目位于广州市增城区广深高速新塘立交出口，该工程建筑面积：203904.95m2，计容面积：144419.33m2。业态为住宅及商业配套，包含2层车库，7栋塔楼，2栋商业及配套。其中AS1#、AS2#商业为2层，建筑高度分别为10.3m、9.8m；1#、2#、3#、4#、6#为33层剪力墙结构的高层建筑，高度为100.25m，5#、7#为43层剪力墙结构的超高层建筑，高度为130.25m。

该工程是高层和超高层住宅楼盘，在了解传统脚手架和传统木模板优缺点的基础上，根据该工程特点，决定车库采用落地双排脚手架，地上结构塔楼标准层以下采用落地双排脚手架，标准层以上采用爬架、铝模等施工工艺。

2 “爬架+铝模”体系在施工全过程的应用

该工程建筑物地上首层为架空层，标高正负零，高度5.8m，2F～16F、18F～33F、35F～43F是标准层，高度2.9m，其中17F和34F是避难层，高度3.4m，是剪力墙结构。因避难层存在结构外凸，不规则尺寸最长边为7.9m，最宽为5.6m。此外凸结构阻挡脚手架正常提升，当外凸结构需待脚手架整体提升过避难层后，再单独用悬挑工字钢防护支撑施工。

2.1 爬架体系

2.1.1 爬架体系概述

因该工程标准层高度2.9m，根据爬架技术要求，该工程采用的爬架架体高为13.5m，宽度0.6m；架体设置7道龙骨板，步高均为1.9m，设置2道密封翻板于第1、4道龙骨板处。主体结构各节点附着式升降脚手架防护侧立面图，如图1所示。

图1 各节点爬架（附着式升降脚手架）防护侧立面图

爬架底部与剪力墙之间采用3mm翻板封闭，翻板要求平整、严密，材料质量可靠，然后使用合页与内挑板连接。爬架上下运行时翻板离墙收起来，运行结束后再恢复封闭。脚手架立面采用全钢冲孔网防护网片封闭，与传统的密目安全网相比，全钢冲孔网防护严密，防火绝燃，抗冲击力强，能有效抗击施工过程物体的坠落冲力，从而避免高空坠物。

2.1.2 爬架体系设计

严格按照相关规范的规定[1]，对的爬架（附着式升降脚手架）体系的进行设计与应用。

2.1.3 爬架体系施工

该工程在第2层浇筑混凝土前，提前在结构楼板面预埋Φ48钢管，间距不大于4.5m，可根据现场情况进行调整；当第2层开始浇筑混凝土时，开始安装附着式升降脚手架，它是随着主体施工进度逐层安装，脚手架安装和施工进度关系如下：

（1）脚手架在第2层搭设好的双排架上拼装，拼装完架体搭设4.5m高，主要构件包括第一节竖龙骨、第一、二、三道龙骨板、三道防护网片、下承重梁、斜弦杆。同时在2层楼板面做好水平拉结，用专用拉结杆拉结到立杆和预埋钢管上，拉结杆间距不大于4.5m。

（2）当第3层楼板浇完混凝土后，安装第一节导轨，待混凝土凝固12h以上后，及时安装第一道附墙支座。

（3）当第4层结构施工时，安装第二层附着式升降脚手架，将架体外防护网片安装至7.5m高，主要构件包括第四道龙骨板、第二节竖龙骨、两道防护网片、上承重梁、斜弦杆。

（4）第4层楼板浇筑完混凝土后，待混凝土凝固12h以上，及时安装第二道附墙支座。

（5）当第5层结构施工时，安装第三层附着式升降脚手架，外防护网片安装至10.5m高；主要构件包括第三节竖龙骨、第二节导轨、第五六道龙骨板、两道防护网片、斜弦杆。

（6）当第6层楼板浇筑完混凝土，待混凝土凝固12h以上，及时安装第三道附墙支座。

（7）当第6层结构开始施工时，安装第四层附着式升降脚手架，外防护网片安装至13.5m高，主要构件包括第一、二道翻板、第七道龙骨板、两道防护网片、斜弦杆、电动葫芦、电控系统。架体安装完成后，再安装提升挂座和提升钢丝绳，用于提升。

（8）当第6层楼板浇筑完混凝土，混凝土凝固12h以后，附着式升降脚手架开始提升。提升前，需解除脚手架和双排架的连接，解除架体与结构的临时拉结，需及时拆除侧模。

2.2 铝模体系

2.2.1 铝模体系概述

铝模体系，即铝合金模板体系，大致有四部分组成，即模板体系、紧固体系、支撑体系和配件体系。模板体系是结构体的面板，使结构体按设计图纸成型；配件体系为模板的连接构件，将单件模板连接成整体；支撑体系起支撑作用，保证楼面、梁及悬挑等结构的稳定性；紧固体系是保证结构尺寸，在外力作用下，模板不出现涨模、爆模等现象。

2.2.2 铝模体系设计

根据规范[2]的相关要求设计出该工程的铝模体系，为尽可能地缩短建筑物建造工期，该工程的7栋楼都分别采用模板主系统一套，楼板底和梁底支撑各三套，结合快拆工艺，可实现4～6d一层的施工进度。每层混凝土强度达到要求后，主模板拆除并传送至上层，楼板底及梁底支撑系统则每三层周转一次，此工序循环用于上部楼层。

（1）墙模板体系。

模板标准墙板宽度为400mm，墙板与楼面C槽用销钉连接，外墙K板抬升50mm，内外墙板高度相同。墙板有两种加固方式，即背楞和对拉螺杆进行加固。该工程采用的对拉螺杆最大水平距离为800mm，竖向间距有4个层次，即250mm、550mm、800mm、900mm。背楞采用矩形双钢管，尺寸为60mm×40mm×2.5mm，为保证平整度，该工程内外墙面一共设置了4道背楞，设置的竖向背楞长度为2450mm。

内墙支撑采用可调式长短斜支撑，用膨胀螺栓（或预埋环）固定于地面，另一端螺栓固定在竖向背楞上。第1道位置连接斜撑短杆，第3道背楞位置连接斜撑长杆，斜撑定位固定点距离墙面1500mm，斜撑间距根据墙面长度确定，间距应≤2000mm，一般长墙可以按1.5m间距均布，短墙根据实际情况可在1.2～1.6m调整，材质为Q235B。

（2）顶板模体系。

该工程楼面顶板有两种尺寸，一种是标准尺寸400m×1100mm，另一种是非标准尺寸，它是依据结构实际尺寸进行配置。顶面板高度和厚度分别为65mm和4mm。板与板之间采用销钉、销片连接，间距不超过300mm。楼面顶板横向距离不超过1.2m，都需要布设一道铝梁龙骨，其宽度为100mm，而铝梁龙骨之间需要设置早拆头，间隔也不能超过1.2m。

（3）梁模板体系。

该工程梁底模板尺寸有两种，一种是标准尺寸，即长1100mm、宽度≤400mm，另一种是依据结构实际尺寸进行配置的非标准尺寸，型材规格与顶面板规格一致。当采用标准尺寸时，梁的底部需要设置单排支撑，支撑间距不应超过1.2m，梁底中间铺板，梁底支撑固顶100mm宽，布置在梁两侧。当室内梁高度＞600mm时，梁侧板需设置对拉螺杆配合背楞加固，对拉间距≤1000mm；当室外梁靠外侧高度＞500mm时，梁侧设置对拉加固，外侧配合背楞加固，对拉间距≤1000mm。

（4）柱模板体系。

柱模板设计原理与墙模板相同，但柱模板设计需注意：柱为独立柱时，根据柱的尺寸进行配模，尽量使柱的单块模板尺寸与墙标准板尺寸相同，这样模板可通用，避免因柱尺寸变化对模板进行改动。外围独立柱顶部需加一层300mm宽的模板（K板），独立柱边长尺寸≤400mm时，使用L型抱箍背楞加固；当独立柱边长尺寸＞400mm时，需设置对拉螺杆加L型背楞加固,对拉螺杆为T18高强螺杆。墙连柱时，墙柱交界处应设置为一块整板，模板间的缝隙不得在此处设置，如图2、图3所示。

图2 抱箍背楞加固示意图

图3 墙连柱模板设计

（5）避难层模板体系。

该工程A5#栋和A7#栋的17层和34层为避难层，层高为3.4m。为保证施工质量和安全，经设计验算，在不进行额外加固的情况下也可满足支撑体系的要求。结合现场实际情况，考虑到工人施工质量可能存在不稳定性，在中部增加一道纵横水平杆，使铝模支撑体系形成一个整体，确保架体的稳定性。

2.2.3 铝模体系施工

铝模安装工艺流程：弹好墙柱线及其控制线，洞口线，楼层标高控制点→安装墙柱钢筋及预埋水电箱盒、线盒，预留洞口→安装墙柱板→安装梁、顶板模→校正、加固检查→检查验收→混凝土浇筑。

3 “爬架+铝模”体系应用优缺点

3.1 优点

3.1.1 工业化生产和技术先进性

（1）该工程采用的爬架是一种成套的高效建筑设备，设备产品工业化生产，能够为建筑外围施工提供安全保障，巧妙地将承力机位和工具式架体结合在一起。

（2）铝模体系依据设计图纸进行系统性配模，定制化、工业化生产，标准层呈复制粘贴式建造。利用铝模工艺优势，解决比如滴水线、企口等传统细部成型难题。

（3）铝模板试拼装验收合格后，班组流水式组装模板，操作简单，形成流水式施工。

3.1.2 工程质量方面

（1）剪力墙一次成型，质量精度高，观感舒适。

（2）墙体实现免抹灰技术，有效降低了抹灰工艺引起的墙面空鼓、开裂等问题的产生，简化了施工工序，提高了建造精度。

（3）结合机电专业图纸，实现整层楼一次浇筑成型，其抗渗漏性能好。

3.1.3 绿色环保方面

（1）铝模板利用楼层间的传料口传递，减少垂直机械设备使用，降低功耗。

（2）铝模板代替木模板，可减少木材的使用，节约资源；铝模材料可再生，符合对节能、环保、减排的规定，有助于实现可持续发展。

3.1.4 经济效益及工程进度方面

（1）铝模质量轻，拆装灵活，降低劳动强度，提高了工人的劳动积极性和施工效率。

（2）铝模板使用寿命长、周转次数多，重复使用成本低，且回收价值高。

（3）爬架组装完成后，利用本身系统特性，避免了传统脚手架的拆装工序，不需要其他工种和塔吊设备的配合，大幅度缩短工时。

（4）爬架不受建筑高度的限制，只需要四层半的高度，围维护费用低，与传统脚手架相比，经济效益显著。

3.2 缺点

（1）爬架提升及拆除时需要专业技术人员操作，对工人要求高。

（2）配置铝模时，需要深化图纸为铝模专用图纸，深化人员需要一定想象力及知识储备，专业水平要求高。

（3）铝模一次性投入大。

4 结束语

（1）与传统施工工艺相比，“爬架+铝模”体系在施工效率、成本费用、使用寿命、绿色环保等多方面具有优势明显。

（2）爬架在标准层之间的避难层结构外凸提升时，采用悬挑工字钢防护支撑施工，既不影响施工进度，又能完成结构设计要求。铝模组装过程中，在支撑中部只加纵横水平杆保障架体稳固性。

（3）“爬架+铝模”体系有独特的价值及优越性，可以重复使用，响应了“四节一环保”的号召，在今后的应用发展上前景广阔，在超高层建筑中极具发展潜力。