装配式结构与铝模爬架提升系统的技术管理研究

装配式结构与铝模爬架提升系统的技术管理研究

曾俊豪

(中交一公局集团建筑工程有限公司，天津 301700）

摘要：房屋建筑行业装配式结构构件占比逐步增大，大幅度缩减主体现浇作业以及模板使用面积；随着国家节能减排要求的提高，铝模成为了建筑行业未来的发展趋势，尤其是与装配式建筑的结合应用更为突出；爬架结构更为科学，架体强度和刚度更好，受力合理，其安全性能在施工中更为可靠，但三者皆为安装作业，对工序衔接流畅的要求较高，极易因为某个工序滞后而影响项目整体进度目标。为确保装配式结构与铝模爬架施工工作的稳定开展，避免发生工期损失，本文依托聊城八东八西片区棚户区改造项目施工工程实例，对各项影响因素综合研判，分析装配式结构、铝模、爬架安装作业对工期的影响。研究表明：装配式结构构件规格及供应、铝模结构选型及优化、爬架选型及安全提升模块化管理对现场施工影响较大。

关键词：装配式结构  铝模  爬架  穿插  技术研究

1 引言

1.1 装配式建筑、铝模、爬架的市场发展趋势分析

装配式建筑是我国经济社会发展和科学技术进步时代背景下建筑行业转型升级的必然产物，更是符合我国建筑行业工业化、现代化发展趋势的重要建筑工程项目之一。2017年，国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》认为发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措。铝模爬架一体化施工技术是新技术在建筑行业中具体应用的重要体现，它在提升装配式建筑工程项目建设施工水平，切实保证装配式建筑工程项目的建设施工质量与安全的同时，还能推动我国建筑行业向着工业化、现代化的趋势发展，实现我国建筑行业的可持续发展。

结合各地方推广装配式建筑发展思路，对如何在高层建筑中综合利用铝模、爬架等施工工艺，如何在较短的时间内保证安全、保证质量的完成大体量主体结构施工工程，给各施工企业提出了挑战。

2 正文

本文主要依托聊城八东八西片区棚户区改造项目施工工程实例，针对装配式结构构件规格及供应、铝模结构优化、爬架选型及深化三方面因素，对各安装作业工序穿插施工进行研究，在工期、安全、质量三重压力下，解决施工效率低下问题、提高前期策划组织能力，保证施工正常有序开展。

2.1 装配式结构的供应管理及结构优化分析

当时市场推广装配式建筑过快，相应配套产业未能同步，致使预制构件属于卖方市场，如若遇到大体量的装配式建筑工程，极可能因供应紧张问题，出现供应厂商提供的预制构件供应不稳定及其质量缺陷现象。

同时，针对装配式建筑的需求加大，国家政府已经出台了政策，明确了装配式建筑设计标准，但由于相关设计工作人员对设计理念的了解并不透彻，并没有充分发挥装配式建筑构造应有的作用，造成预制构件规格保守，安装作业繁杂。

故而结合项目施工供应管理情况及设计思路优化情况，从装配式建筑根本状况入手，重点分析装配式建筑供应管理及构造体系设计要点。

（1）装配式供应链管理

建筑行业发展至今天，我们要采购的东西已经发生了变化，结论很简单，一块预制叠合板，施工过程中我们不再测算里面有多少钢筋、有多少混凝土的量，我们要采购的是一块成板，所以供应问题在这个时候尤为重要。项目材料供应要考虑则是更丰富、更可靠、更有保障的采购渠道。

对此，在考察地区装配式建筑构件供应情况后，采用多家供应商集中供应，建议通过在企业项目内设置临时兼职供应管理岗位，全权负责装配式构件供应商的生产监督及现场供应调配工作，提高项目物设管理人员在协调各环节、供应商管理、需求预测等方面的作用，并结合招标及合同约定，健全针对供应商的供应考核指标管理和项目管理人员责任制管理制度，发挥供应链管理在这需求、生产、使用三个阶段的作用。

（2）装配式构造体系设计技术要点

可行性、使用性是装配式建筑构造设计的关键点，也是施工现场作业工效提升的基础。EPC项目建筑设计在进行初步设计过程中必需充分考虑建筑材料、构造体系、构造布置、各类参数等，对多种设计方案从可行性、经济性等方面进展充分比拟，获得最优设计方案。同时依据国家相关标准，对构造设计准确计算，保证装配构件在建筑过程中的风险处于可控范围。

装配式建筑的设计需要涵盖整个过程，从构件生产到运输、装配，对建筑物的要求都特别严格。因此在设计阶段，对构件设计、拆分等方面需要做好优化工作，保证装配式构建在设计、生产、施工过程中的严密连接，形成完整的工艺流程，在图纸设计方面，以方案的可行性作为前提，细化设计建筑物装配构造的各构件，优化预制构件生产工序，降低构件种类，降低现场施工难度，使装配式建筑物施工效率大大提高。

2.2 铝模结构选型及施工深化管理分析

考虑到项目特殊情况，地区外墙采用一体化保温板（钢丝网架复合外模板现浇砼保温系统），且单体结构设计非全剪外墙结构，同时外墙存在大部分为上翻梁及异形的外部造型，其存在内部墙体厚度不一，局部上反梁情况，造成项目铝模非标准构件过多，施工耗时，安装作业管理难度大。

对此，结合项目施工管理难易情况及结构优化情况，重点分析铝模结构选型及施工深化管理。

（1）铝模结构选型

目前，国内使用的铝模板体系主要有两种，传统的“穿墙螺杆体系”，在模板面板上预留开孔，采用穿墙螺杆和水平背楞加固，与木模加固方式类似；而另一种则为“一次性对拉片体系”，则是在铝模板拼缝处铣槽，采用一次性拉片和方通进行加固。穿墙螺杆加固体系主要体现为配件较多，涉及塑料套管、胶杯、穿墙螺杆、垫片、螺母等。安装作业繁杂，施工效率不足，墙体中需增加需使用水泥支撑保证墙体的截面尺，且拆模后的墙面穿墙螺杆孔需进行后期封堵，成本高，对于防水性有一定的影响。一次性拉片加固体系简单，配件少，仅需一次性对拉片和相应的卡具即可。整体节省工人安装的时间，拆模后，拉片敲断留在混凝士墙内，墙上无拉片孔；减少了二次封堵穿墙螺杆洞的成本，且整体防水效果较好，特别适用于外墙及防水墙施工，但内墙上拉片端头防锈处理不到位易导致内墙装修后返锈严重，且较难处理，同时外墙涉及一体化保温系统，拉片拆除时易对保温造成破坏。

根据以上主要两项体系对比，以及项目所在地区工序经济测算对比，两者相差不大，结合外墙保温系统的质量要求，采用“穿墙螺杆体系”。

（2）铝模施工深化管理

项目采用铝合金模板施工，将建筑外墙门窗洞口及企口、滴水线、外立面造型线条、门洞下挂过梁、构造柱及垛口、厨卫管井反坎、水电管线及砌筑压槽等进行优化，同主体结构一次浇筑成型，成型质量好，达到清水混凝土的效果，通过垂直度平整度控制，减少大量抹灰，能实现“零抹灰”或者“薄层抹灰”的效果，避免抹灰层开裂、空鼓，减少室内湿作业工程。

针对铝模非标构件多造成的施工难度，首要是联系设计单位深化外部造型，减少异形结构形式，其次是施工工序，修正上翻梁浇筑顺序，由顶板浇筑改为连墙浇筑，有效的保障铝模安装工效及后续混凝土浇筑质量控制。

2.2 爬架选型及模块化安全提升管理分析

爬架又叫附着式升降脚手架，是指搭设一定高度并附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，主要应用于高层剪力墙式楼盘，其能够适应施工单位经济、适用和安全的要求，同时爬架施工的项目外观也比传统外架施工要美观，凸显出其优越性。

爬架施工，首要关注即是提升效率，但相关爬架附着及各类细部构件安全检查工作的不细致，均可能引发提升过程中架体破坏、配件破坏、构件变形等问题，进而造成项目的工期损失，产生较多的安全隐患。

结合对各专业供应商及在施项目的考察，项目从架体选型及安全提升模块化管理方面着手分析。

（1）爬架结构选型

通过对市场的考察，爬架型号主要以架体组成和提升方式来区分划代。其中一代为手拉葫芦+钢管架组合，刚度低，稳定性同步性差，安全隐患大，未获推广；二代为电动葫芦＋钢管架组合架体，又称“半钢爬架〞，刚度及稳定性较一代有所提升，但整体性及同步性仍需改进，正逐步被限制便用，但因价格优势，占有部分市场；三代为电动葫芦＋全钢定制构件组合架体，又称"全钢爬架〞，因其强度、刚度、稳定性、同步性能、防坠、防倾等安全指标均比较先进，技术也相对成熟。四代为优化部分构件，采用铝合金制作、模块化组装而成，整体自重较全钢爬架更小，称为“钢铝爬架”，但因刚研发推广，施工租赁成本较为高昂。目前主流的爬架为采用电动葫芦加全钢架体（第三代）。

其中在爬架构成细节上，也需结合项目施工需求加以探讨，主要在于架体自重及提升方式两个方面。

爬架走道板有全钢板及钢网形式，可根据施工过程及提升过程安全需求进行选择，全钢板形式自重较大但封闭效果好，钢板网自重轻，施工过程可能存在细小物件掉落隐患。

从爬架升降受力形式进行分析，主要分两种偏心吊和中心吊。偏心吊架体吊点在架体内侧，升降全程处于偏心状态，方便施工作业人员通行，但其对架体的导轨和附墙支座安装要求较高，必须具备良好的抗倾覆能力。中心吊架体吊点在架体底部横梁中心点，受力重心相对居中，其缺点就是提升装置穿过走道板，人员通行困难，对架体的导轨和附墙支座的抗倾覆能力要求较小。

项目结合使用需求，选择轻型钢网形制及偏心吊提升方式爬架。减少了自重对结构附着的影响，但需加强施工过程的安全监督工作。

（2）爬架安全提升模块化管理

随着房屋建筑工程施工安全问题的频繁发生，人们的越发关注施工安全管理工作，而安全模块化管理是一种行之有效的安全管理模式，也更有利于项目组在应对安全隐患时的处理效率，提升施工节奏。

采用模块化管理方式，从安全制度模块、安全预警模块、安全问题分析处理模块着手，细化、分类施工安全管理工作，降低管理难度。首先建立健全安管制度，确立科学的专项施工方案，重点针对存在一定危险的专项工程施工，将施工组织、安管目标、安全技术要求及注意事项纳入其中，完善的应急预案机制。其次建立安全预警模块，对工程施工中可能存在的危险源加以识别，结合危险源对危险施工区域加以确定，再对危险源进行综合评价及等级划分，通过采集、整理、处理及反馈施工安全信息，实现对工程施工现场安全事故的事前管理，全面提升工程施工安全管理水平。最后是安全隐患分析处理模块，在施工中安全隐患发生后及时采取可行的技术措施，科学应对，并对隐患发生原因进行深入分析，明晰隐患责任及类型，及时落实整改处理。

3 结论

根据对装配式建筑与铝模爬架提升系统的穿插研究情况，结合聊城八东八西片区棚户区改造项目具体实施效果分析，得到如下结论：

（1）采取多家供应商集中供应，有效保障了大面积施工过程中的物资供应，并在横向对比中有效提高了预制构件的生产质量；同时针对装配式构件的设计优化，调整构件规格，有效提升了现场吊装作业效率；

（2）铝模选用“穿墙螺杆体系”，并根据浇筑工序调整优化结构，有利避免了装饰装修墙面返锈问题，并表明模板拼装的工序调整对工期提升是可行性。

（3）爬架选型对于高层建筑施工的安全至关重要，同时模块化管理有效降低了项目管理难度，并优化了管理时间，提高了爬架提升穿插的工效。

结合企业高质量发展要求，装配式建筑占比持续增大的趋势，后续可从主体结构、装饰装修全面衔接进行扩展，通过爬架覆盖楼层内两个作业区段（主体结构+二次结构）同时跟进联动，向高效建造方面进行发力。

参考文献

[1]期刊：杜阳阳.装配式建筑供应链管理重点问题及对策研究.建设科技，2022，（16）：63-66

[2]期刊：赵刚.房屋建筑工程施工安全模块化管理策略.城市住宅，2020，27(06)：235-236

[3]期刊：陈一鸣.建筑铝模爬架一体化施工技术应用探讨.江西建材，2021，（08）：169-170