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爬架在建筑工程施工中的應用

2024-05-29 17:21:12杰,平,
四川水力發(fā)電 2024年1期
關鍵詞:爬架架體腳手架

周 杰, 馬 劍 平, 張 雪 健

(中國水利水電第十工程局有限公司, 四川 成都 610036)

1 概 述

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,特別是近年來城市化建設的規(guī)模得到了空前大發(fā)展,使我國高層及超高層建筑業(yè)得到了前所未有的的巨大發(fā)展,高層建筑的工程量越來越大。而在傳統(tǒng)落地式腳手架的使用上也呈現(xiàn)出用量大、費用高、使用時間長的特點,特別是近年來一些傳統(tǒng)的腳手架,如滿高外腳手架因其耗時、耗工、耗材以及安全系數(shù)低及不經(jīng)濟等因素已不適用于現(xiàn)代的高層建筑施工,取而代之的是一種新型并廣為推用的新型材料——附著式升降腳手架(爬架)。根據(jù)其驅(qū)動源可以劃分為幾種主導類型:液壓型、電力驅(qū)動型和人力手拉型。這些設備通常用于大型高層住宅樓項目建設中,它們能夠向上或向下移動并適應不同的結構環(huán)境。這一新型材料徹底改革了傳統(tǒng)的外部支撐方法,其具有的優(yōu)點首先是無需頻繁更換架子;其次避免了拆除與安裝過程重復出現(xiàn),一次組裝后即能用至施工完成;最后,由于沒有對構建的高度設限,使得其使用者在大大節(jié)約了成本資源的同時減少了勞動力和建材的使用量。從安全角度說,相較于傳統(tǒng)落地式腳手架其也有很大程度的改觀,讓原本需要站在高位的工作變成了高度適宜的工作,將懸空作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧荏w內(nèi)的封閉作業(yè);其相較于落地式腳手架具有更多的優(yōu)點,如更經(jīng)濟、安全、便捷等。這項新型工藝已經(jīng)通過實際的市場實踐,證明了其確實具備高效利用有限物資的效果,而在高層建筑建設過程中被廣泛推廣使用。筆者將爬架作為討論對象,研析了該工藝在高層建筑施工中的實際應用過程,旨在更快、更好地推動其在高層建筑施工中的運用和發(fā)展。

2 爬架的結構設計

2.1 爬架的結構

作為一種依靠自身具有的提升設備、附著在工程結構上且具有沿著工程結構進行升降操作的屬性,爬架主要由架體板、附著支承結構、提升機械和裝置、安全裝置和控制系統(tǒng)等幾個系統(tǒng)組成。

(1)架體板。架體板主要由垂直主框架、水平梁和板組成。其中垂直主框架不僅為架體的邊緣構件,同時也與附著支撐結構相連。帶導軌架體的導軌一般均設計為豎向主框架的內(nèi)側(cè)立桿,其主要的垂直主框架可以是單片框架,也可以是由兩個片式構成的格構柱式,由兩個片式構成的格構柱式通常在采用挑梁懸掛架體的升降腳手架中使用。水平梁架通過挑架設置在底部,其為提高架體整體性和剛度的關鍵。

(2)附著支承結構。附著支承的形式雖然很多,但其基本構造卻只有挑梁、拉桿、導軌、導座(或支座、錨固件)和套框(管)等5種,需要結合現(xiàn)場情況組合使用。為了保證架體在上升或下降時能夠保持穩(wěn)定,避免晃動并抵擋傾覆的影響其需要滿足以下兩個條件:

①架體在任何狀態(tài)(使用、上升或下降)下,與工程結構之間必須有不少于2處附著支承點;

②必須設置防傾裝置,即在采用非導軌或非導座附著方式(其導軌或?qū)ё绕鹬С泻蛯蜃饔?也起防傾作用)時,必須另外附設防傾導桿。而挑梁式和吊拉式附著支承構造在加設防傾導軌后即變成挑軌式和吊軌式。

(3)提升裝置。提升機構取決于提升設備,在全體結構施工時,每層混凝土墻或梁上需預留Φ40螺栓孔,并在模板拆除后對孔洞進行清理以確保螺栓能夠順利穿過[1]。待穿墻螺栓固定好后方可安裝提升設備,其共分為吊升、頂升和爬升3種:

①吊升。在挑梁架(或?qū)к?、導座、套管架?掛置電動葫蘆或手動葫蘆時,以鏈條或拉桿吊起(豎向或斜向)架體、實際沿導軌進行滑動吊升。提升設備為小型卷揚機時采用鋼絲繩、經(jīng)導向滑輪實現(xiàn)對架體的吊升。

②頂升。通過液壓缸活塞桿的伸長使導軌上升并帶動架體上升。

③爬升。其上下爬升箱帶著架體沿導軌自動向上爬升。

提升機構和設備應確保處于完好狀況且應工作可靠、動作穩(wěn)定。

(4)安全裝置和控制系統(tǒng)。附著式升降腳手架的安全設備包含防墜和防傾裝置。對于防傾裝置,使用的是防傾導軌及其配套設施,以用于保持框架的橫向位移及穩(wěn)定性;而對于防墜設備,即能夠迅速反應并有效阻止框架下落的設備,也就是當因鏈條斷裂等問題導致框架掉落后其會立刻啟動,并在防墜桿等支撐構件的支持下將架體制停;防墜裝置的制動包括棘輪棘爪、楔塊斜面自鎖、摩擦輪斜面自鎖、楔塊套管、偏心凸輪、擺針等多種類型,一般都能達到制停的要求。

2.2 爬架的安全技術要求

在實施爬架裝設、提升和拆卸之前,均需制定專門的施工專項方案,并按工程設計需求和方案要求安排專業(yè)技術人員和操作人員進行技術、安全交底和相關培訓。在爬架使用期間,其所用的測量儀器必需定期進行質(zhì)量檢查。當遇到六級以上的風力、降雨、暴雪或濃霧等極端氣候條件時,嚴禁施工人員攀登到爬架上作業(yè);如果遇到六級以上的強風,還需預先采取適當?shù)陌踩珡娀侄位蚱渌o急應對策略,同時將所有的用于建設的活動負載從架子上移走。夜晚不允許進行爬架的升降作業(yè)。在爬架施工作業(yè)區(qū)內(nèi)應設置防雷裝置。在整個爬架的安裝、上升、下降以及拆卸過程中,均需在操作區(qū)域和防墜落半徑內(nèi)設立安全警示。對于整體式爬架而言,建筑工地應當提供足夠的通信設施以便于溝通交流。在整段爬架使用期間,工作人員務必遵循目前正在實行的《建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范》(JGJ 80-2016)、《建筑安裝工人安全技術操作規(guī)程》[80]建工勞字第24號等相關條款的規(guī)定。對于從事各種職業(yè)的人員均需指定下來,而且需要依照相關的法規(guī)持有相應的證書方可以開始工作。爬架施工的供電系統(tǒng)必須滿足現(xiàn)行的《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》JQJ 146-2018要求。液壓升降機械、液壓控制臺、配電箱、防跌落保護設備等均需設置防水、防砸等保護措施。液壓控制臺一定要由專業(yè)操作員操作,同時亦需確保其具有相應的安全防備措施,以避免無關人員私自使用。若爬架的使用時間已經(jīng)超出30個月或連續(xù)停留的時間達到10個月時則必須將其拆除。

2.3 爬架的質(zhì)量保證措施

對于高層建筑施工中的爬架使用,首先應當注意的是其封閉性。若要保證爬架的施工安全,就需要在架體之間留有一些空間,這樣既能使爬架的施工安全性提高,同時亦能夠保護其中的薄弱環(huán)節(jié)。爬架的操作需要綜合考慮,然后選擇出最合適的防護措施,提升爬架時一定要保證架體完全封閉;其次,在其安裝、使用過程中,一定要注意嚴格控制導軌和導向架的質(zhì)量,因為導向架是通過承重銷的嵌入固定在導軌上的,以防止出現(xiàn)安全事故。爬架滑升時,一定要適當利用單缸的升降動作并進行相應的調(diào)整,從而使架體不會產(chǎn)生傾斜,防止出現(xiàn)施工安全問題;最后,對于施工質(zhì)量的控制,最重要的是要確保主要承力構件的質(zhì)量。施工中經(jīng)常會出現(xiàn)預埋螺栓被拔起的情況,這是因為當爬架提升時,在導軌提開過程產(chǎn)生的摩擦力超過了預埋螺栓的力從而出現(xiàn)問題。因此,嚴格把控受力構件的安裝質(zhì)量具有重大意義,以減少安全事故的發(fā)生[2]。

3 爬架應用取得的效益

3.1 經(jīng)濟性

(1)節(jié)約材料費用。建造爬架的高度一般不超過五層樓,所需材料亦相對較少,且其按現(xiàn)場進度可以逐層提升或下降。與雙排鋼管腳手架從地板直接到構件頂端相比較,如此實施能夠合理節(jié)約大批管材、扣件、腳手板和安全網(wǎng)或鋼板網(wǎng)。

(2)節(jié)約人工費用。爬架的搭設、升降及拆除施工時所需要的作業(yè)人員相較于落地式外腳手架少,能夠使勞動力投入減少,節(jié)約大量的人工。

(3)分攤費用少。作為循環(huán)使用的設備,爬架的購買費用雖然較高,但其可以多次重復利用,因此其攤銷成本相對較少,而且樓層越高、其經(jīng)濟性越明顯。

(4)節(jié)約場地。爬架僅在設備進場時需要場地,后續(xù)均無材料進場,相較于傳統(tǒng)腳手架其不需要型鋼及鋼管場地,不占用現(xiàn)場施工場地。

3.2 實用性

同步控制與遙控系統(tǒng)的應用可以防止不安全狀態(tài)的發(fā)生。星輪防墜裝置的多重設置可以確保防護架體的安全性并具有防墜作用,從而使現(xiàn)場安全得到較大程度的保障,其拆裝方便,安裝靈活。鑒于鋼架長度易于調(diào)整且連接方便,其可用于各種建筑物的平面和立面結構[3]。

3.3 機械化

實現(xiàn)低搭高用功能,在建筑物主體底部可一次性組裝完成,其附著在建筑物上、隨樓層高度的增加而不斷提升,整個作業(yè)過程不占用其它起重機械,從而大大提高了施工效率且現(xiàn)場環(huán)境更人性化,管理維護更輕松,文明作業(yè)效果更突出。

3.4 智能化

采用微電腦荷載控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示升降狀態(tài),自動采集各提升機位的荷載值。當某一機位的荷載超過設計值的15%時,系統(tǒng)以聲光的形式自行報警并顯示報警機位;當其超過30%時,該組升降設備將自動停機、直至故障排除,從而有效地避免了超載或失載過大造成的安全隱患[4]。

4 結 語

綜上所述,在高層建筑施工中,爬架因其自身具備的優(yōu)勢而被廣泛推廣使用,從而為項目的安全、效益奠定了良好的基礎。盡管該項新技術的實施相對繁瑣且涵蓋了眾多工序,但在實際操作中必須提高對于設備裝配質(zhì)量及執(zhí)行標準貫徹執(zhí)行的力度,必須要求員工嚴格遵守各項規(guī)章制度并按照既定程序和規(guī)范展開工作,并且需要加強對員工進行培訓和交底,以增強關于安全的意識和現(xiàn)場施工的監(jiān)督指導,以此保證爬架在實際使用中的安穩(wěn)運行。

因此,在實際應用過程中,我們必需根據(jù)不同的施工情況、結構類型進行靈活的設計和使用,以充分發(fā)揮出其具有的優(yōu)勢和重要作用,使其為我國的建筑項目帶來更好的施工成果和經(jīng)濟效益。筆者相信隨著高層建筑的不斷發(fā)展,爬架將會具有更為廣泛的應用前景[5]。

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