謝璐，彭凱，王強強

（中國建筑第二工程局有限公司華東分公司，上海 200120）

1 引言

高層建筑施工中，為確保工程安全與建筑各結構的施工同步進行，會利用導座式電動爬架，為工程施工的順利開展奠定基礎。高層建筑施工中，施工爬架平面布置方案的設計與優(yōu)化是確保工程施工質量與安全的關鍵。

2 高層建筑施工爬架平面布置設計的要求

2.1 架體分片

合理分片爬架是確保高層建筑施工順利、高效進行的關鍵，為防止同片不同流的情況發(fā)生，要求分片縫與施工流分段相適應，分片縫可適當由先施工流水段向后施工段跨過流水分段處，以利于施工防護工[1]。對架體進行分片時，要確保分片之間架體機的數(shù)量基本一致，立桿需設置在分片縫兩側，確保距離約為400 mm。提前解開鋼板網并將其綁扎好，兩側立桿使用斷管進行綁扎，確保結構的穩(wěn)固性與安全性。分片縫兩側的立桿可以使用1 m短管進行連接，確保其擁有較強的穩(wěn)定性。外密目網位于分片縫一側，可以將其延伸到另外一側。

2.2 設計原則

2.2.1 防護設計的原則

設計時，要對爬架施工單位的實際需求進行考慮，確保爬架具有較強的通用性與實用性，在設計中必須對架體結構需加強的部分予以明確，這樣才能保證施工的安全性。

2.2.2 整體布局

導座式電動爬架平面整體布局，要做好機位、架體分片等各個要素的布置。在設計時要求設計人員熟悉建筑施工設計圖、結構圖、電梯位置圖等圖紙，了解建筑整體情況，確保爬架平面布置的合理性[2]。

2.2.3 安全性與經濟性

爬架平面布置方案設計，在確保安全的基礎上，要考慮經濟性，有效控制成本費用支出，提升施工項目的經濟效益。

3 架體基本參數(shù)確定

導座式電動爬架由以下部分組成：

1）架體主體結構。由導軌主框架、水平支撐等共同組成，可以直接在現(xiàn)場進行安裝。

2）升降系統(tǒng)。由連接螺栓、上吊點等組成。

3）防墜系統(tǒng)。擺式防墜系統(tǒng)設置在附墻點，防墜裝置每榀主框架設置3套。

4）架體。屬于外雙排腳手架，使用φ48 mm鋼管搭設而成，架體內外排間距、距墻間距分別為900 mm、450～600 mm。

5）電氣控制系統(tǒng)。由總控箱、分控箱等共同組成。

6）架體防護。在架體搭設期間，安全防護工作必不可少，防護系統(tǒng)是由力網、底部密封板等組成[3]。

架體基本參數(shù)架體寬、高分別為0.9 m、14.4 m。離墻距離、架體步高、立桿間距、附著最大間距分別為0.45～0.6 m、1.8 m、0.8～1.8 m、7.0 m。要求在施工過程中，兩作業(yè)面每層需控制在3 kN/m2。同時需做好架體的風荷載Wk計算，計算公式為：

式中，k為風壓折減系數(shù)；β2為風荷載體系系數(shù)；μs為擋風系數(shù)；μz為風壓高度變化系數(shù)；ω0為基本風壓，kN/m2。

4 高層建筑施工爬架平面布置方案設計要點

4.1 與塔式起重機保持協(xié)調

為確保工程施工的安全及有序進行，防護時采用懸挑梁。在附墻處對橫桿進行搭設時，架體提升機位不能對塔式起重機產生干擾。在架體底部穿越塔式起重機附墻，使用鋼管扣件進行搭設，采用短橫桿作為大橫桿與剪刀撐。鋪設塔式起重機附墻處腳手板時需單獨進行，鋪設有足夠強度的2層竹膠板，在距離墻200 mm以內的位置通過剛性內挑設置確保嚴密的防護性。大橫桿在計算時按照三跨連梁進行計算，最大彎矩需在最不利荷載位置布置下計算，彎曲強度計算公式為：

式中，σ為大橫桿的彎曲應力；Mx大橫桿的最大彎矩；Wn大橫桿的截面抵抗矩；f為鋼管的抗彎強度設計值。

同時要對其撓度進行核算，核算方式為：

式中，ω為大橫桿的撓度；q為大橫桿上的等效均布荷載；l為大橫桿的跨度；E為鋼材的彈性模量；I為大橫桿的截面慣性矩；[ω]為受彎桿件的容許撓度。

4.2 與施工電梯保持協(xié)調

將倒八字斜撐設置在架體內側，相鄰兩個主框架底部桁架中心連接主框架。采取由上到下的方式在電梯兩端腳手架分段口與開端口斷面處，將“之”字形橫向斜撐設置在上面，將防護欄架設在0.9 m處。將4根內外側斜拉撐按照由底部向上的方式設置，設置要以主框架為中心。水平桁架安裝要按照爬架平面布置圖進行安裝確定，要求單根橫桿的水平偏差、直線段的橫桿累積水平偏差需分別控制在10 mm、30 mm以內。

下部與最外橫斷面立桿扣接。外伸、總長、傾角分別為100 mm、≥3 600 mm、45°～60°。施工電梯位置需要在爬架設計前確定好，在設計爬架方案時，需保持合理的布局，在架體下面進行施工電梯的爬升，升降附著架在爬升到頂部時，將電梯頂部與相關架體拆除。

4.3 爬架與物料平臺協(xié)調

爬架與物料平臺的搭設如圖1所示。連接進出料平臺懸挑鋼梁與結構，連接斜拉索與結構，避免在架體上固定。通過門洞搭設方式處理進出口料平臺，將一個洞口開于架體底部，以裝料臺為依據(jù)，向外各擴200 mm為洞口寬度。采取旋轉扣件將上升斜拉、平衡弦斜拉桁架固定在與之相交的橫向水平伸出的端頭。將“之”字形橫向斜桿弦桿固定在門洞，4個立面塔用于加固。

圖1 爬架與物料平臺

5 其他要點

5.1 轉角處理

爬架架體結構中最為脆弱的部分為轉角部位，所以，必須重視轉角處理。將鋼管設置在底部桁架轉角處，用于連接，提升架體的剛度。使用兩根以上的鋼管對桁架底部與上部進行連接，連接方式為“井”字形，采取扣件連接桁架相交位置。大轉角伸出的跨度在2 m以上時，需做好牽引卸載，使用鋼絲繩進行拉接。

5.2 架體與結構連接

架體在搭設1層樓高后，要求架體與建筑物需水平拉接，采取二步二跨的方式確定拉接點距離，布置形式為梅花形。預埋4根φ4 mm鋼絲于剪力墻處，在預埋點處從架體上扎1根鋼管將板墻頂住，在架體立桿上將鋼絲雙并后繞在上面絞死。使用穿墻螺栓穿過剪力墻，然后在穿墻螺栓上拉接套管，使用螺母擰緊，扣件臨時拉接與拉接套管。在窗洞內架體上扎1根鋼管，將1條鋼管夾住板墻分別扎于鋼管與窗洞內外。將鋼管預埋于陽臺處，預埋管線與架體的連接需使用鋼管，采用扣件進行連接，預埋鋼管深度、外露長度分別≥500 mm、≥300 mm。立桿在風荷載下產生的立桿段彎矩計算：

式中，MW為風荷載下產生的立桿段彎矩，N·m；Wk風荷載基本風壓標準值，Pa；La立桿縱距，m；h為立桿步距，m。

6 安全防護

6.1 架體與結構間隙防護

立桿位于架體內，與結構空間間隙寬度一般為150 mm，腳手板需鋪設在作業(yè)面上，小橫桿內挑到距結構約150 mm的位置，作業(yè)面在鋪設后要求與結構之間的距離為150～200 mm。使用翻板將架體底部間隙封閉。小橫桿的彎曲強度可以使用式（2）計算。

對撓度進行核算時，可以使用式（5）計算：

式中，ω′為小橫桿的撓度，m；q′為腳手板作用于小橫桿上的等效均布荷載，kN/m；l′為小橫桿的跨度，m；E′為小橫桿鋼材的彈性模量，Pa；I′為小橫桿的截面慣性矩，m4。

6.2 片間防護

在架體搭設期間，需做好片間縫隙控制，要求將其控制在400～500 mm。使用扣件將分組縫兩側的立桿連接起來，使用短管進行連接，每步伐設短管1道，將活動排版搭設在腳手板上，分片需使用密目網立掛封嚴。封掛對密目網在升降前可以與連接短管揭開，在升降到一定位置后再將其恢復。將兩道防護欄桿搭設在斷片處，搭設距離分別為0.6 m與1.2 m。要求防護欄及小橫桿與建筑物一端保持一定距離，距離需控制在200 mm以內。

6.3 安全網鋪設

使用2 000目/1 000 cm2對密布網作為爬架架體安全網。將小孔安全網設置在架體內排立桿與建筑物之間，小孔安全網使用白色尼龍編織而成。安全網鋪設必須保持平滑、無間隙，將間隙嚴格控制在20 mm以內。

7 結語

高層建筑施工爬架平面布置方案設計是一項技術性、專業(yè)性較強的工作，在設計時必須做好各項細節(jié)工作，確保方案設計的可靠與合理性。另外，爬架平面布置要重視安全性，避免發(fā)生安全事故，確保高層建筑施工的安全有序進行。