外墙整体爬升脚手架应用于高层建筑施工中的研究

文／黄超 中国建筑第八工程局华南公司深圳分公司大鹏人才安居项目 广东深圳 518000

引言：

外墙整体爬升脚手架在高层建筑工作中具有非常广泛地应用，不仅能够具有非常高的安全保障，同时也能够实现整体施工进度的提升，有利于高层施工作业的开展。通过外墙整体爬升脚手架能够对外墙进行结构施工作业，还可以在外墙装饰施工中进行升降操作，有效方便施工人员进行外墙作业，有利于施工效果的提升。外墙整体爬升脚手架实现半自动化发展，能够快速进行施工材料和施工人员的送达，还能够为施工人员提供施工作业平台，从而实现建筑工程的开展。

1.外墙整体爬升脚手架概述

1.1 基本结构

对于外墙整体爬升脚手架来说，主要包括爬升结构、动力系统、主框架等相关组成结构，如图1所示。其中的爬升结构是外墙整体爬升脚手架中十分重要的结构，主要是由导轨组来组成，能够用于上下升降工作，可以帮助施工人员进行上下移动，还能够运输施工材料。其中的动力系统可以为外墙整体爬升脚手架提供充足的动力，防坠落系统能够确保施工人员的安全，避免脚手架在工作中出现问题，避免出现物体掉落的问题，有效确保施工安全。当施工人员在日常作业时，若是发生物体从高空掉落的问题时，就能够对防坠落系统进行安全启动，能够实现“拖住”功能，避免物体继续下落，确保脚手架施工安全。其中的主框架主要是能够发挥自身的承载作用，可以承载一定重量的物体，确保施工人员、施工材料、施工器械的正常工作。外墙整体爬升脚手架中的荷载预警系统主要是对其承载的重量进行警示，若是装载的人员和物体总重量超过外墙整体爬升脚手架的总承受力，该系统会及时发出预警信息，从而提示工作人员应该减少相关物体的重量，避免出现安全问题。要求脚手架的整体宽度应该为0.9m，高度应该是浇筑物标准层高度的4.5 倍。安装工作人员应该保证外墙整体爬升脚手架与墙体之间的距离控制在0.35-0.8m之间，从而能够实现正常施工作业。其中的电动葫芦功率应该控制在500-750W 之间，要求外墙整体爬升脚手架升降速度为10cm/min，确保安全升降。其中的架体步距最大为1.8m，外墙整体爬升脚手架的最大附着距离为7.5m。在使用脚手架进行施工时，可以同时支持两个作业面的施工，要求每一层的荷载重量应该低于3000N/m2。若是同时进行三个作业面的施工，那么要求每一层的荷载重量不要超过2000N/m2[1]。

图1 外墙整体爬升脚手架结构

1.2 工作原理

在进行外墙整体爬升脚手架的应用前，需要对其工作原理进行全面了解。只有了解脚手架的升控原理，才能够对其关键技术进行把控。外墙整体爬升脚手架中的提升系统一定要设置在建筑物的四周，施工人员需要利用穿墙螺栓对其进行使用，让其中的连墙挂板能够连接剪力墙结构。若是其中的剪力墙位置不够理想，也可以将外墙整体爬升脚手架连接在梁体之中。还应该提前进行可调和拉杆的设置，将其固定在连墙挂板之上，能够有效实现对外墙整体爬升脚手架中导轨的垂直固定操作。还应该做好到轮组的支持工作，采用攀附的方式来进行使用，可以在建筑物外部进行合适位置的选择，完成外墙整体爬升脚手架的安装工作。完成基本工作后，需要将电动葫芦进行提升，完成挂座操作后，可以将其放在导轨中理想的位置上。在外墙整体爬升脚手架安装的过程中，工作人员应该对施工现场情况进行全面了解，并且设置防坠落系统的设置，同时进行限位锁的设置。为了能够确保安全，需要进行保险钢丝绳的设置，一共可以设置4 根，从而让外墙整体爬升脚手架与建筑物之间进行连接，确保固定。在对外墙整体爬升脚手架进行升降控制工作中，可以将钢丝绳进行滑轮的闯过，与底座中的挂钩进行连接。对其施加一定的拉力，能够保证钢丝绳保持紧张感。完成相关操作后，安装人员可以将限位锁和保险钢丝绳进行拆除操作。通过中央控制柜来进行电动葫芦的控制，要求所有的电动葫芦都能够保持一样的升降高度。当脚手架到达目标位置后，工作人员需要对脚手架进行临时的固定操作，确保脚手架不会出现移动，为施工作业奠定基础。外墙整体爬升脚手架可以在外墙上进行上下移动，为了能够确保施工安全，每次在进行升降操作前，都需要做好充足的准备工作。需要在导轨覆盖的范围内进行缓慢操作，避免快速升降而造成事故的发生。

1.3 优点分析

外墙整体爬升脚手架具有非常多的优点，能够在很大程度上进行材料的节约，不需要重复进行安装和拆卸工作。通过对其应用可以让施工人员具有比较高的工作效率，确保施工安全。可以将外墙整体爬升脚手架与落地式脚手架之间进行对比，更加能够了解外墙整体爬升脚手架所具有的优点。在进行落地式脚手架的制造中，需要使用310.5t钢管，而外墙整体爬升脚手架只需要使用32.5t 钢管，与前者相比，可以节约大量材料，具有一定的经济性特点。多地市脚手架需要使用扣件数量大概为43450 个，而外墙整体爬升脚手架只需要使用5430 个，只有前者的八分之一，同样节省了很多材料。落地式脚手架需要使用安全网1180 口，而外墙整体爬升脚手架只需要220 口。前者在进行安装的过程中，需要层层进行搭设，后者只需要一次性搭设，节省了很多脚手架安装的时间。而且在进行脚手架拆卸的过程中，前者需要在高空中进行拆卸，会比较容易出现高空坠物的问题，无形之中增加了很大的高空坠物风险，不利于安全施工。而后者需要在地面进行拆卸，确保安全。前者需要大量的时间进行脚手架的管理，需要耗费很多人力。后者的管理时间比较少，管理难度比较小，为高层建筑施工管理工作节约很多管理时间。通过对两种脚手架之间的对比能够发现，外墙整体爬升脚手架在各个方面都能够取得非常大的进步，具有一定的应用优势，受到了高层建筑施工单位的喜爱[2]。

2.外墙整体爬升脚手架关键技术

2.1 安装技术

在高层建筑施工作业的过程中，需要提前进行外墙整体爬升脚手架的安装。安装人员应该把控好关键技术，从而确保外墙整体爬升脚手架的稳定。可以通过一些钢管来进行基础架的设置工作，将其安装到裙房的顶部位置，同时需要让其安装工作可以与地面进行平行。工作人员应该将承力托设置在基础顶面之中，一般会使用25-30mm的螺栓进行固定，同时进行混凝土的加固。可以利用斜拉杆和梁拉结进行承力托的固定操作，利用花篮螺栓使得承力托处于水平状态。工作人员需要在承力托上面进行架子的搭设工作，首先应该设置立杆，之后做好承力桁架的设置。同时使用帮焊钢筋来进行下弦管的连接工作，需要提高焊接质量，避免接头出现断开的问题。要求弦管中间能够实现高度为3cm 的反拱，为了能够确保承力桁架具有比较高的强度，需要使用双管来进行多种杆件的制作。工作人员将工字钢挑梁进行位置的设定，要求比承力托高2层。并且设置电动葫芦处于挑梁下面，挂在花篮挑梁之上。要求架体之上所具有的木板厚度应该为30mm，为了能够确保施工安全，可以在架体的外部设置安全网。还应该根据具体的设计要求来进行斜撑的安装，同时做好局部加强杆件的使用，确保外墙整体爬升脚手架的稳定。为了能够让施工人员工作方便，需要设置人马道。可以利用钢丝绳去进行力的传递，将受料平台中的力传递到结构物之上，能够实现爬架的升降操作。为了能够实现对外墙整体爬升脚手架的有效控制，需要在架体之外进行操作间的搭设，其中主要是防止中心控制柜。为了确保中心控制柜的安全使用，要求操作间具有防雨和防晒功能。施工人员还需要做好提升系统的安装工作，要求在剪力墙上进行螺栓孔的设置，从而能够做好承拉钢支座的固定工作。施工之前需要进行混凝土的强度检查，要求混凝土强度处于15-20MPa 之间。还需要对提升拉杆、承力架等设备进行搭接并固定，做好电动葫芦的编号工作，要求其编号与中心控制柜中的按钮编号相对应，避免按钮启动时出现错误操作。电动葫芦中的链条应该与地面之间进行垂直，而且应该保证链条上不要出现污物，避免对电动葫芦的运动带来影响。还需要做好机油润滑操作，确保链条正常运转。为了能够让电动葫芦的功能不受到影响，应该对其进行雨罩的设置，避免雨水对其带来伤害。可以通过五项电缆线来进行控制柜电源线的制作，要求电源线的长度可以达到外架的最高处[3]。

2.2 升降技术

在对外墙整体爬升脚手架的升降操作前，应该对电动葫芦的功能进行仔细检查，查看是否能够良好接触，其中的挑梁能否固定，让所有的电动葫芦都要位于相同高度，是升降工作前应该准备好的工作。在升降操作前，需要将架体之中的所有物体撤离，工作人员还应该仔细检查外墙整体爬升脚手架是否稳定。除了一些预埋件的连接之外，查看外墙整体爬升脚手架是否还有与墙体之间进行连接的部分。当一切检查无误后，工作人员应该听从总体指挥，启动电动葫芦，让外墙整体爬升脚手架能够实现上升，要求控制上升的速度为100mm/min。还应该检查脚手架的上升轨迹是否符合要求，若是发现问题，需要立刻停止上升，解决所有问题后才能够继续上升操作。当爬架上升到要求的高度后，工作人员应该做好预埋件的固定操作。同时能够对连接位置进行加固，确保外墙整体爬升脚手架的稳定性，要求所有的受力点可以均匀受力，确保脚手架的安全。在进行外墙装饰工作中，工作人员完成一层的装饰操作后，需要让爬架进行下降。应该将原来的固定物进行拆卸，做好预埋件的处理工作，做好下降处理。到达相应的位置后，做好固定工作，并且进行全面检查，确保外墙整体爬升脚手架的稳定。完成外墙整体爬升脚手架的使用工作后，需要对其进行拆除工作。拆除工作完成后，需要对其进行全面检查，查看是否出现变形和断裂等问题，及时做好相关部件的换新，确保外墙整体爬升脚手架的安全性。

2.3 注意事项

为了能够确保外墙整体爬升脚手架的安全使用，需要做好相关注意事项的关注。在外墙整体爬升脚手架的使用时，应该在架体之上进行竹笆的设置，可以让施工作业变得更加安全。为了让承力桁架变得更加稳定，应该设置平网和密目安全网，实现双重安全保障，确保施工人员的安全，避免出现意外。还应该设置1.2m 的长木方，长木方之间的距离为30cm，并且使用铁丝进行安全绑扎。工作人员应该在木方之上进行多层木板的设置，并且用钉子进行固定操作，要求木板的宽度与架体宽度相同，进而提高施工安全性。还应该让外墙整体爬升脚手架与墙体之间进行隔离防护装置的设置，使其与脚手架连接。还应该在其与楼体之间进行防护网的设置，要求防护网的厚度为50cm。为了能够避免对外墙整体爬升脚手架升降带来影响，可以将放户外进行内外两侧的固定，避免施工人员和施工材料出现掉落，确保施工安全[4]。

3.外墙整体爬升脚手架在高层建筑施工中的应用分析

3.1 工程概况

某工程为高层住宅，用地面积51881.07 平方米，建筑总面积226367.57 平方米，计容面积147756 平方米，住宅面积134175 平方米，户型套数2032 套，地下车位2068 辆。楼体高度为23 层，地下室2 层。框架-剪力墙结构，建筑高度为70m。主要是通过外墙整体爬升脚手架来进行建筑物的施工操作，应做好关键技术的应用工作。

3.2 脚手架设计

需要做好外墙整体爬升脚手架的设计工作，利用电动葫芦来进行提升机的操作。一般应该设置4 个层高与1 步护身栏的高度为总体的高度。设置双排外墙整体爬升脚手架，宽度一般应该控制在0.8-1m 之间，距离建筑物距离为0.5m 左右，要求外墙整体爬升脚手架横杆与立杆间距小于1.8m。采用双管来进行上下弦杆的设置，确保承力桁架的安全使用。设置外墙整体爬升脚手架的示意图如图2所示：

图2 外墙整体爬升脚手架的示意图

可以将外墙整体爬升脚手架沿着建筑物进行设置，并且分成多个单元。要求每个单元的宽度控制在5-9m之间。还需要在单元连接处进行承力托的设置，要求承力托的间距为5-9m 之间。在进行电动葫芦的选择时，要求其提升动力为7-10t，并且挂在挑梁之上。要求挑梁的固定位置与承力托相对应，每次进行爬升架的升降操作时，就需要做好承力托与建筑物之间固定点的拆卸操作，从而使得爬升架得以移动[5]。

3.3 脚手架安装

在进行外墙整体爬升脚手架安装工作中，工作人员应该根据平面图进行分析，从而能够确定电动葫芦的安装位置，并且做好个数的计算。需要提前在墙体之中进行螺栓孔的预留，为后续固定工作奠定基础。要求所有的螺栓孔预留位置保持一致，误差应该小于10mm。提前准备好承力托、电动葫芦、安全网等设备，为安装工作奠定基础。首先，需要进行承力托的安装工作，将其用螺栓进行墙体固定。并且通过花篮螺栓来进行调平操作，确保承力托的固定。还需要在承力托之上进行加字的搭设，设置立杆和承力桁架，并且用扣件进行连接，同时运用钢筋进行焊接固定，确保稳固。需要进行4 层高度架体的安装工作，同时设置拉结点和剪刀撑。其次，在架体上假设轻质木板，厚度为30mm。最后，做好安全网的设置。

3.4 脚手架提升

在脚手架提升和下降的过程中，都应该提前进行所有设备的检查工作，确保功能正常，外墙整体爬升脚手架稳定。然后拆卸承力托与楼梯之间的连接点，开启电动葫芦，实现爬升架的上升与下降。完成操作之后，需要进行固定，并且检查安全性，确认无误后，继续进行高层建筑的施工[6]。

结语：

综上所述，外墙整体爬升脚手架在高层建筑工程施工作业中具有非常重要的作用，不但能够实现安全施工，更加能够为施工作业提供稳定的平台。与其他脚手架相比，外墙整体爬升脚手架工作效率更高，而且需要使用的部件数量更少，可以帮助施工单位节省非常多的施工成本。还能够实现安全拆卸，确保施工安全。所需要的管理时间比较少，能够节省大量人力和财力，受到行业内人士的欢迎。因此，在进行外墙整体爬升脚手架的施工应用时，更加需要做好安装工作，了解关键技术，确保施工安全。掌握正确的脚手架提升技术，安装拆卸脚手架，并注意质量控制，有利于实现高层建筑作业的顺利开展。