摘　要:结合兰州铁路分局新天地高层综合楼施工实际, 介绍导轨式爬架的基本构造、安装、升降、拆除及特殊部位施工的施工工艺, 对导轨式爬架的安全性、经济性做进一步的分析比较,*终取得了良好的社会经济效益。

1　工程概况
兰州铁路分局新天地高层综合楼位于兰州市火车西站, 分为A、B、C三座塔楼, 总建筑面积57 621 m2 , 地下2层、地上26 层, 4 层以上为标准层, 标准层层高3.1 m, 主体结构全部采用剪力墙结构, 建筑总高度为84.55 m。

2　外脚手架方案的确定
通过对目前市场上外脚手架施工的考察, 确定了以下3种方案:
(1)落地式脚手架施工方案, 主体、装饰两个阶段采用钢管脚手架整体搭设;
(2)悬挑式脚手架施工方案, 每4层1次搭拆、在装饰阶段采用吊篮施工;
(3)导轨式爬架施工方案。导轨式爬架与传统的落地式脚手架、悬挑式脚手架相比较, 具有节约投资、减少垂直运输压力、安全可靠等优点, 经过综合研究分析比较, *终选择了导轨式爬架施工方案。

3　导轨式爬架的构造
导轨式爬架主要由导轨主框架、水平支撑架、附墙导向座、提升设备、防坠装置等组成, 如图1所示。

图1　导轨式爬架结构(单位:mm)
(1)导轨主框架导轨主框架由导轨和竖向桁架构成, 焊接成整体。
(2)水平支撑框架水平支撑框架由定型焊接的标准节通过螺栓组装而成, 安装在架体底部。
(3)附墙导向座附墙导向座由固定导向件和可调动的导向滚轮座组成。固定导向座通过穿墙螺栓与结构混凝土固定,固定导向座可在水平方向微调, 以适应预留孔垂直方向的误差。
(4)提升设备与吊挂件提升设备由电动葫芦和吊挂件钢丝组成, 通过吊挂件固定在架体顶部建筑结构上, 形成独立的提升体系。
(5)摆针式防坠装置本装置是爬升脚手架的安全防范措施, 同固定导向座、吊挂件组装在一起, 其工作原理是在架体发生下滑时, 在摆针与连接杆的共同作用下, 阻止架体下滑。

4　导轨式爬架的安装
(1)组装水平支撑架
主体进入标准层施工阶段, 在标准层外围组装水平支撑架, 支撑框架与主体之间的距离应严格按设计要求控制, 组装时应按主体施工的先后需要, 同时从两处以上的拐角开始组装, 或在地面组装转角水平支撑架, 然后整体吊装, 再逐片连接, 组装时应注意控制水平支撑架内侧离墙460 mm, 架体宽度900 mm。内外侧支撑框架连接到一定长度后, 组装小横杆连接内外支撑框架, 小横杆伸出架体外侧100 mm。组装前应明确塔吊、电梯的具体位置, 在该处架体断开, 并用短钢管连接。

(2)预留穿墙螺杆孔洞
主体施工的同时, 应及时做好穿墙螺杆预留孔洞的预埋工作, 预埋孔的位置、尺寸按设计要求在主体结构上埋好塑料套管。本升降架附墙螺杆采用M27 螺杆, 塑料套管选择 32, 埋设时必须垂直于结构物表面。

(3)吊装导轨主框架
当水平支撑框架组装一部分后, 随后吊装导轨主框架, 注意吊点的合理选择, 导轨主框架按设计位置与水平支撑架采用螺栓连接, 在水平支撑框架底部用小横杆穿进导轨主框架底部钢管内, 两端再用扣件连接;安装导轨主框架后安装必要的斜撑固定, 相邻两榀主框架安装后立即组装大横杆固定其间距, 防止其倾斜、倾倒, 并与建筑物临时连接;随后, 将固定导向座套在导轨上移至将要安装的位置, 临时固定, 并校正导轨主框架两个方向的垂直度。

(4)组装架体
随着主体工程的施工进度, 安装其余固定导向座,用 50钢管逐跨组装立杆、大小横杆、铺脚手板、挂安全网, 先搭设两步或三步架体供主体施工使用, 架体搭设随着主体的上升而逐步向上搭设, 始终保证超过主体操作层一步架。

组装架体顺序为:立杆※大横杆※小横杆※剪刀撑※脚手板※踢脚板※安全网※底层密封板。

(5)安装固定导向座
当主体结构混凝土模板拆除后, 将固定导向座从导轨的临时固定处移至穿墙螺杆处, 安装穿墙螺杆, 穿墙螺杆的长度根据结构尺寸现场截取, 固定导向座底板满贴结构物表面。

(6)组装其他部分架体
随着主体的施工架体向上搭设, 固定导向座逐个向上安装, 直至架体全部组装完毕。架子在**步与第五步的部位用木板完全封闭, 架体顶端部悬挑处以导轨主框架为中心成对搭设斜拉杆, 其水平夹角不小于45°, *后安装配电线路。

5　爬架的升降
该爬架采用电动葫芦升降, 并配设专用电气控制线路, 设有漏电保护、错段相保护、过载保护、正反转、单独升降、整体升降和接地保护等装置, 线路绕建筑物一周布设在架体内。

(1)准备工作
升降前应做好准备工作, 检查架体节点附着情况,吊钩、吊环、吊索及构件焊缝情况, 摆针式防坠器的工作情况等, 并对使用工具, 脚手架配件进行自检。上层需附着固定导向座的结构混凝土的强度达到10 MPa以上, 向下第二层结构混凝土强度达到设计要求的70%, 第三层强度达到100%时, 方可进行升降。

(2)固定吊挂件
吊挂件采用M27穿墙螺栓固定在结构混凝土上,升降吊挂件固定好后, 电动葫芦固定于吊挂件上, 通过吊索或吊环将架体底部钩挂住, 使每个葫芦的受力情况基本一致。

(3)架体升降
升降架提升时, 在每榀导轨主框架*上一个导向座旁固定吊挂件、葫芦, 全部工作完成后, 所有葫芦同步提升, 提升500 mm高度后, 拆掉定位传力扣件, 继续提升到一定高度后, 拆下*下面的导向座, 并装在*上面, 继续提升。当达到要求后, 进行调平, 两榀导轨承力架高度应控制在10 mm内, 每组架*大高差控制在30 mm以内, 盖好底部封闭层翻板, 安装固定扣件。爬架可按施工需要在施工前布置成分组形式, 根据施工进度进行分组提升, 架子下降同提升过程相反。

6　爬架的拆除
在主体及外装饰完成后, 爬架降落至底层后, 可按以下程序进行拆除:在架子的下方划出安全区域;拆除架子上部的悬臂部分;从上至下拆除架子的水平连接构件和杆件;将导轨主框架和固定导向座一道用塔吊或绳索放到地面解体。

7　特殊部位施工
(1)塔吊附臂处的处理
在开始搭设架体时预留出塔吊附臂位置, 在该处采用短钢管连接, 并做好斜拉杆及剪刀撑。当架子通过附臂时, 每次只能拆除一部架, 当架体通过后立即恢复, 恢复好后拆除通过方向上的下一部架。

(2)爬架与施工电梯平台接口处理
爬架与施工电梯平台不连接, 爬架架体与电梯平台间距200 mm。

8　导轨式爬架的安全性
(1)主框架多点附着, 提升设备独立设置, 多个导向座既起导向作用, 又能独立承受架体荷载, 且在每个导向座中均设有防坠器。因此, 该架不论是在使用工况中或是在升降中, 任何时候与建筑结构均有不少于独立的三点附着, 其中任何一点的附着失效, 该架都不会坠落或倾翻。

(2)防坠装置多重设置, 灵活可靠, 在任何工况下每一主框架处都至少设置有相互独立的两个以上的摆针式防坠器。该防坠器可随时检查防坠功能是否正常, 因此, 大大消除了防坠器失误或误动作带来的危险。

(3)导轨刚度大, 导轨本身为桁架式结构, 与其他构件形成空间框架, 因此刚度大, 维修量较小, 重复使用可靠性好。

(4)承力结构可靠, 传力简单。该架荷载传递顺序为:架体※水平支撑框架※导轨主框架※导向座※建筑结构。

(5)具有性能先进、可靠保护的专用电控线路, 该电控线路设有过载, 漏电, 错、断相保护, 接地保护和单独升降、整体升降和总停功能。

(6)该架一次搭设长期使用, 避免了常规外架搭设过程中的钢管、扣件、杂物从外架失落的危险。

9　导轨式爬架的使用经济性
导轨式爬架除电动葫芦、底层水平支承框架、导轨主框架外其余搭设材料都是常规外架搭设的材料。在工程施工的升降过程中仅需要6人左右就可满足施工需要, 在一般情况下, 每次提升1组仅需2 h左右, 提升1层仅需1 d;同时, 升降脚手架一次购置, 可重复多次使用, 大大降低了工人的劳动强度, 降低了工程成本, 提高了设备的利用效率。

本工程导轨式爬架采用租赁使用, 每月使用费为1.78万元, 按月施工5层计算, 平均每层3 560元, 若按照常规外架搭拆方法施工, 搭拆费用按每14元/m2 计算, 每层需要搭拆费用4 915元, 所以说升降脚手架是非常经济的。

10　结语
在兰州铁路分局新天地高层综合楼施工中, 采用导轨式架在标准层的使用, 创造了单月施工进度*高七层半的工程速度, 按期实现了主体封顶, 大大降低了工程施工成本, 提高了设备的利用效率, 缩短了施工工期, 取得了良好的社会、经济效益。