高层公寓分段液压式爬升架工艺研究

高层公寓分段液压式爬升架工艺研究

张浩,王俊杰,杨栋文,唐建伟,唐奕丰

（上海建工二建集团有限公司，上海，200082）

摘要

近年来，由于城市用地资源越发紧张，用于新建的土地储量越来越少，为了保障土地资源的充分利用，提升建筑容积率，当下除了商业、学校等建筑外，其余用于居住办公的城市建筑多采用了高层及超高层的形式，身处城市之中，放眼望去，随处可见的高楼林立。在这一背景下，高层建筑施工的科学、高效，成为了建筑行业的一个研究方向，在提高行业技术水平的同时，也助推了我国建筑工业领域的发展。其中，建筑施工设备作为领域中的一大支柱，也在不断的研究与优化中进行迭代更新。尤其在高层建筑中，机械的使用则更是必须在科学高效的基础上，还要兼顾施工的安全性、合理性及便利性。随着全钢爬架技术的诞生，在高层建筑这一施工领域中，更是有着举足轻重的作用。

关键字：高层；全钢爬架；分段液压；独立提升；

概述

附着式升降脚手架（爬架）作为一种新型外脚手架，通过使用数量较少的连墙构件使脚手架附着于墙体而不落地，以高层建筑或超高层建筑结构中的钢筋混凝土结构梁或剪力墙作为附着受力支撑点，通过使用提升电动环链葫芦、手拉环链葫芦装置让脚手架沿建筑的外立面进行上升或者下降，兼做防护架使用，同时，由于爬架的显著特点，故在世界范围高层建筑施工领域中均大量使用。

伴随着液压系统在建筑领域的使用，受到其所带来的启发，本文将结合工程实例，研究高层建筑全钢分段液压式爬架施工技术，本着技术创效、创新引领的思路，旨在如何提高爬架在建筑工程技术领域的使用效率，以期对建筑领域类似的高层建筑施工提供可靠的参考资料。

正文

一、分段液压式全钢爬架的提出及问题解决

在高层建筑中的施工应用中，爬架提升或下降所采用的施工方式主要分为电动拉环葫芦的提升方式。目前国内高层建筑的层高通常为3米，爬架供应单位从施工安全及节能环保方面考虑，流入市场的爬架绝大部分为14米高标准爬架（3米层高，覆盖4.5层）。因此，其使用的标准立杆及爬架零配件材料几乎大多都以整数段作为模数，在业内又称标准件。

根据爬架相关规范要求，架体悬臂高度不得大于架体高度的2/5，且不得大于6米，每导轨在任何工况下不得少于三道支座附着。尽管许多项目采用提升前将最下道支座拆除并安装至爬架覆盖的顶层结构上，但是严格来说，此时的工况，支座已经不能满足要求，仅为两道支座。针对该问题的出现，许多项目要求爬架单位增加一道支座，用于爬升前后的转换，这样就可保证任何工况下满足三道支座附着的要求。

尽管如此，但想要达到这个要求的前提，就是爬架导轨必须完整覆盖四层结构。也就意味着，主体结构的层高必须标准，满足标准爬架的高度要求。而对于非标准层高的结构来说，想要实现这一要求，大多需采用定制件进行改造定制工作，且定制件不利于后期的二次使用，大大降低了爬架的周转流通性，且定制爬架的成本远超标准爬架的成本。耗时耗力并增加成本，对于目前建筑行业降本增效的目标无疑是相悖的。故本文从降低高层建筑爬架的使用成本出发，从如何提升爬架周转使用率的角度考虑，利用液压系统的优势，结合爬架的特点，提出一套分段液压式爬升架施工工艺。

二、分段液压式全钢爬架的研究范围及实际应用

以长沙某在建高层项目为例，拟建建筑为4栋公寓式办公楼，四栋主楼均为非标准层高，设计结构层高为4.2m，外脚手架采用全钢附着式升降脚手架，主体结构采用木模施工工艺。该项目四栋主楼层高比标准立杆模数相差200mm，若使用市面上通用标准尺寸爬架会出现爬升至层高4m位置时，内外立杆上端节点与主体结构层高相差200mm的情况，且爬架正常覆盖4层结构，故最大处相差800mm，无法安装附着。（相关工况见下图）

分段液压的核心就是在该爬架通过环链电动葫芦电气系统拉动导轨使爬架向上或向下移动之前，通过使用在爬架上事先安装的2台独立液压装置（与爬架整体提升系统分开），两台液压机械通过专业人员操作，对爬架进行向上200mm的局部提升。两台液压机械的受力点为爬架框架节点处的桁架钢板，爬架内立杆的上下标准节与导轨相连接，外立杆上下标准节通过法兰和螺栓连接固定。液压机械顶升时内外立杆上下节的固定螺栓拆除，节点通过液压机械进行顶升分离。该爬架的竖向主框架由2m模数的外立杆通过法兰和螺栓进行连接，通过对外立面提升爬架的每层立杆增设独立的分段液压提升装置，通过该装置使外立面爬架每层升高200mm。顶升后的爬架内外立杆的标准节节点通过事前在钢材上预留的螺栓孔，通过法兰和M20螺栓进行固定连接，保证爬架整体的稳定性，避免爬架发生倾覆，提高稳定性。

三、独立分段液压式装置的构造特点及操作规程

1、承受支座力构件

针对商业楼外立面上的异型结构，爬架采用加长支撑附墙件，由附墙支座和卸荷装置组成。附墙支座采用T32螺杆和T32螺母与主体结构相连接固定，升降导轨通过防倾覆导轮固定在附墙支座上，对架体起到放倾覆作用。附墙件的定位通过在主体结构浇筑前，对定位孔洞进行预埋导管。

2、荷载传导装置

荷载传导装置采用可进行调节长度的顶撑座和调节顶撑，和加长支撑附墙件固定连接，通过调节顶撑和档杆的可靠接触，防止爬架向下移动，具有安装方便、操作简单的优点。

3、升降动力系统和独立液压使用情况

爬架的升降动力系统选用环链电动葫芦作为升降主动力，由电动葫芦、钢丝绳、上下吊点等零部件组成，不对环链葫芦进行周转，只对爬架附墙件进行周转，降低操作工人劳动量，保障工人的人身安全。

4、斜撑及外框

爬架斜杠的两端采用铸铁件绞支座接头，中间采用48.3管焊接而成，采用M16螺栓与主副框架连接，提高爬架的整体刚度。外框使用密封板全封闭，密封板采用角铁材质制作，将钢制花纹板平铺在外框上，在外框上焊接连接耳，采用搭接的方式与爬架框架连接成整体。

5、内、外立杆

爬架的内立杆和外立杆，内立杆采用50mm的方管，外立杆采用70x50的矩管。爬架内外立杆通过立杆标准节及顶端1.5米防护标准节组合而成，节点处上端标准节插入下端标准节内1.5m深，通过法兰和M20螺栓进行连接固定。

6、操作规程

①独立液压装置对外立面爬架进行顶升时，爬架支座附墙在主体结构工程附着点及周围1m²的范围内混凝土强度不得小于20Mpa；②操作独立液压装置工作人员应经相关培训考核合格后持证上岗，并严格按照爬架操作说明书进行作业，项目定期对操作人员证件进行检查，保证实操工作人员证件的有效性；③主体结构构施工时，用于周转材料的物料平台必须能够将其载荷独立传递至给主体结构，不得对爬架增加施工荷载，保证施工安全；④项目重点关注爬架的安全设备，建立针对爬架安全设备的安全巡检机制，重点检查爬架的提升装置、防坠落的防护措施及爬架底层和外围侧面临边洞口全封闭防护情况；⑤爬架安装完毕后的首次爬升应由相关单位负责人员共同进行安装检查验收，验收合格后方可进行试爬升，形成完整的工程资料经签字确认后方能投入使用。

结语

该独立液压式提升爬架适用于非标层高下的高层建筑结构施工及外立面装饰装修作业，该装置可根据拟建建筑物的层高进行合理布设，建筑设计层高约靠近整数倍层高，独立液压顶升装置作用长度越短，安全性越大。使用独立液压装置的配套爬架材料可二次进入建筑市场流通周转使用，材料周转经济效益高。随着高层建筑和超高层建筑设计日新月异的发展，该类型爬架未来的应用项目相信将会更多，不管新工艺如何的层出不穷，相信降本增效、技术创效的行业目标是永恒不变的。

参考文献

无

作者简介

张浩，(1997—)，男，汉族，上海，大学本科，助理工程师，研究方向建筑工程施工技术，上海建工二建集团有限公司，联系地址：上海市杨浦区河间路2号，邮编200082；

王俊杰，上海建工二建集团有限公司，邮编200082；

杨栋文，上海建工二建集团有限公司，邮编200082；

唐建伟，上海建工二建集团有限公司，邮编200082；

唐奕丰，上海建工二建集团有限公司，邮编200082.