導軌式電動爬架在高層建筑中的使用分析
肖學林
摘要：爬架在高層建筑中使用的系統(tǒng)組成、工作原理、技術(shù)指標，升、降工藝流程及使用效益
關(guān)鍵詞：爬架 系統(tǒng)組成 工作原理 技術(shù)指標 工藝流程 使用效益

一、導軌式電動爬架的概述及工程實例
導軌式電動爬架簡稱爬架，作為高層，超高層建筑施工的一種輔助施工技術(shù)，適用于在28m～54m之間的高層建筑物、工業(yè)及民用（框架、剪力墻結(jié)構(gòu)），爬架在高層建筑物中與傳統(tǒng)落地式腳手架、懸挑式腳手架相比、它占用材料少，占地面積少，耗費人工少，不影響施工進度，有突出工地窗口形式的優(yōu)點；尤其是較低的成本和重復周轉(zhuǎn)使用的特點；一般按照3～4.5層樓用雙動葫蘆上升到施工樓層，并安裝固定好，以便建筑工人進行結(jié)構(gòu)施工、鋼筋綁扎、模板施工、砼澆注、以及下一層拆模周轉(zhuǎn)使用等需求；降落時能滿足裝修施工時打底、抹灰、涂料噴涂、貼面、玻璃幕墻安裝等作業(yè)。
昆明尋甸環(huán)路旁某小區(qū)，建筑面積25000M2，高層12棟各棟15層，層高為3～3.3米，建筑總高度為45米至49米之間，全剪力墻結(jié)構(gòu)，選用導軌式電動爬架，根據(jù)各棟號的軸線長度及結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)過計算設(shè)置的吊點機位數(shù)量為：18～45個不等，每棟各分兩片提升，兩片之間留30cm間隙，外架升降時拆開，使用時用短鋼管連接并進行底部和側(cè)面的封閉。
二、導軌式電動爬架的組成、工作原理及主要技術(shù)指標：
本工程導軌式電動爬架由六大部分組成：主框架，支承框架，附著支撐裝置，架體，同步升降系統(tǒng)—雙動葫蘆和同步升降控制柜。
1.主框架
本工程以Ф48mm×3.5mm鋼管和2[6.3槽鋼作為弦桿，Ф32mm×3.0mm鋼管為腹桿，焊接成強度大、剛度好的主框架標準節(jié)，標準節(jié)之間用法蘭盤、螺栓連接。槽鋼的開口槽與附著支撐裝置上的導向爪相配合，起導向防傾作用；槽鋼的翼緣板上焊有防墜齒，它與附著支撐裝置上的防墜桿相配合，起固定腳手架和防墜作用。這樣，主框架通過設(shè)在建筑物上的附著支撐裝置，將荷載傳給建筑物。
2.支承框架
本工程以Ф48mm×3.5mm鋼管和70mm×50mm×5mm的矩管為弦桿，Ф32mm×3.0mm鋼管為腹桿焊接成強度、剛度都好的片式桁架，直接承受相鄰主框架之間架體傳遞的荷載，并通過U型螺栓將其傳給主框架。支承框架長度做成7.8m、5.9m、4.95m、4m和3.05m五種長度。
3.附著支撐裝置
本工程該裝置用型鋼焊接成強度大、剛度好的鋼架，裝配時用2根M33的螺栓通過設(shè)在建筑物上的預留孔將其固定在建筑物上，是整個腳手架的受力點。該裝置上還設(shè)有導向、防傾、防墜裝置，與設(shè)在主框架上的導軌（即2[6.3槽鋼）配合，可起導向、防傾、防墜作用。防墜裝置是利用棘輪棘爪的原理進行工作的，固定在導軌上的防墜齒相當于一直徑無窮大的棘輪，固定在該裝置上的防墜桿相當于棘爪，下降時防墜桿與雙動葫蘆的起重鏈間用鋼絲繩連接，正常運行時，該裝置不起作用，腳手架可順利通過；當起重鏈斷裂或因其它原因葫蘆承重消失，腳手架開始下墜時，防墜裝置被激活，防墜桿頂住防墜齒，防止腳手架墜落。
4.架體
腳手架本工程為雙排腳手架，由Ф48mm×3.5mm的鋼管和扣件組成，架體寬度700mm，立桿間距1500，每步架高1800mm，整個腳手架雙排架高7步，頂部單排架高1600mm，架體總高約12.6m。單排1.6m，在架體第1、3、6、7步架共鋪設(shè)4步腳手板，可滿足主體結(jié)構(gòu)施工時2層同時作業(yè)、外墻裝飾施工時3層同時作業(yè)。腳手架外立面用密目式安全網(wǎng)封蔽，底部用竹串片腳手板、10mm竹膠板加密目式安全網(wǎng)進行封蔽。底部離墻間隙用10mm的竹膠板封蔽，外架升降時拆除，到位以后恢復。
5.雙動葫蘆
本工程用雙動葫蘆的額定起重量為5噸，單臺凈重約41.5Kg，只相當于相同起重量的現(xiàn)有電動葫蘆重量的39%，較好地解決了現(xiàn)有電動葫蘆笨重，不便于轉(zhuǎn)移、特別是高空人工轉(zhuǎn)移的問題。每臺環(huán)鏈葫蘆既可手動調(diào)節(jié)，也能電動操縱。手動主要用于升降前環(huán)鏈葫蘆初始受力狀態(tài)的調(diào)節(jié)；電動則完成升降過程的自動運行。
6.同步升降控制柜
本工程升降控制柜包括電控系統(tǒng)和操作臺,它做成手提箱式結(jié)構(gòu),“箱子”的重量約35Kg，便于人工轉(zhuǎn)移。其電控系統(tǒng)由單片機完成信號采集，處理和程序控制，能夠?qū)Ω鞯觞c運行狀態(tài)進行自動顯示，對腳手架的同步升降進行自動調(diào)整。當腳手架在升降過程中，任兩個吊點間運行不同步量達到規(guī)定值（約20 mm）時，單片機就會根據(jù)裝在葫蘆上的位置反饋信號，使提升（下降）較快的吊點停止運行，等候提升（下降）較慢的吊點齊步，如果在規(guī)定的時間內(nèi)同步，就繼續(xù)提升（下降），否則就自動切斷電動機的電源，停止整架的提升（下降），同時報警并指示故障位置。等故障排除后，再提升（下降）。如果某一個或幾個吊點的位置傳感器損壞，或者驅(qū)動電動機損壞，系統(tǒng)都會在任何兩個吊點測量不同步量達到規(guī)定值時作出反應(yīng)，不會引起安全事故。
7.主要技術(shù)指標
（1）、設(shè)計荷載：本工程主體結(jié)構(gòu)施工時按2層同時作業(yè) （每層荷載 3.0KN/m2）、外墻裝飾施工時按3層同時作業(yè)（每層荷載2.0 KN/m2）。
（2）、吊點間距：根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)形式，在4000mm~8000mm之間調(diào)整，吊點間距不異。
（3）、任兩個吊點間運行不同步量最大允許誤差：20mm左右。
（4）、同步提升或下降速度：約100mm/min左右。
（5）、防墜制動距離：不大于80mm。
（6）、電動機總?cè)萘浚?10瓦×n（每片吊點數(shù)）
（7）、主框架重：90kg/節(jié)；支承框架重：110kg/節(jié)。
三、導軌式電動爬架的使用效益：
根據(jù)本工程使用的懸挑腳手架和導軌式電動爬架進行主要技術(shù)和經(jīng)濟比較，導軌式電動爬架有明顯的效益。

技術(shù)分析 架子、圍護一次成形，提升速度為10cm/min，經(jīng)過程數(shù)據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)效率比懸挑架子提高約50%；工人勞動強度約為挑架的1/2左右。
經(jīng)濟分析 經(jīng)過程數(shù)據(jù)統(tǒng)計：直接經(jīng)濟投資比懸挑架子節(jié)約20%左右；間接經(jīng)濟效益60%左右。

四、導軌式電動爬架的升、降工藝流程：

1.腳手架上升工藝流程

 

2.腳手架下降工藝流程

 

腳手架下降工藝流程圖

五、附著式升降腳手架的相關(guān)節(jié)點及平面布置：

平面示意圖

 

六、結(jié)束語：
1、效益是企業(yè)的核心，應(yīng)用建筑新技術(shù)，縮短工期，降低成本，為企業(yè)增效。使用爬架將是一次投資，多次受益。
2、使用爬架，具有明顯的優(yōu)點，加快施工速度，縮短施工工期。
3、使用爬架，能降低操作人員的勞動強度。
4、使用爬架，安全可靠，經(jīng)濟合理。

七、參考文獻：
1、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（2002版） JGJ130—2001
2、PKPM施工技術(shù)腳手架計算計算軟件。
3、建筑施工附著升降腳手架管理暫行規(guī)定
4、建筑工程施工安全技術(shù)操作規(guī)程 中國建筑工業(yè)出版社

 

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