中铁建工集团有限公司
摘要: 长富金茂大厦主楼为68层超高层甲级写字楼，建筑总高度为303.8m，整个建筑物外立面呈独特的纺锤形造型，结构类型为劲性框筒+伸臂桁架结构。本工程18～48层建筑轮廓逐渐往外扩展，四个转角逐渐变大，53～68层轮廓又逐渐往内收缩，四个转角逐渐变小。传统爬架技术已难以满足本项目施工需求。依托本工程，对爬架的构造和施工工艺进行了改进和创新，运用斜爬技术和伸缩架技术，使爬架能够随着主楼外形变化而顺利爬升，满足了本工程的施工和安全的需要，取得了良好效果。该创新点及关键技术——伸缩架技术已成功获得了国家发明专利。
关键词：超高层建筑；可伸缩爬架；倾斜爬升；施工技术
1. 引言
随着城市建设的飞速发展，在超高层建筑的发展过程中，产生了建筑外形各异的超高层建筑，如中央电视台新台址、广州国际金融中心等，极大增加了施工难度和技术挑战性。因此，针对异形超高层建筑相应的脚手架设计、施工，已经成为我们将要研究的一个重要课题。深圳长富金茂大厦主楼施工中采用了爬架技术，但传统爬架技术已难以满足本项目施工需求。依托本工程，对爬架的构造和施工工艺进行了改进和创新，使其能够随着主楼外形变化而顺利爬升，满足了本工程的施工和安全的需要，取得了良好效果。
2. 工程概况
长富金茂大厦主楼为68层超高层甲级写字楼，建筑总高度为303.8m，整个建筑物外立面呈独特的纺锤形造型，周长为168~180m，标准层层高4.1m，避难层层高6m，单层建筑面积为1800m2～2200m2。结构类型为劲性框筒+伸臂桁架结构。本工程18～48层建筑轮廓逐渐往外扩展，四个转角逐渐变大，53～68层轮廓又逐渐往内收缩，四个转角逐渐变小。主楼结构施工至6层时，开始插入安装可伸缩爬架；主楼结构封顶后，分片拆除爬架。
3. 可伸缩爬架特点
可伸缩爬架（如图3.1所示）是在爬架四个大角部位设置有可伸缩的架体单元，在爬架升降过程中与原架体连接的可伸缩架体单元可以在同一平面内相对滑动、灵活伸缩。调节整个施工架体的大小，不需大量人工手动操作，能很好地适应纺锤形建筑主体外立面的变化，有效地提高了工作效率，降低了所需人工数量和劳动强度，具有结构简单、工艺性好、拆装快捷和使用安全等特点。
4.2操作要点
4.2.1架体爬升技术
（1）垂直爬升技术处理措施
本工程采用18.0米高5步架（带2层顶框）爬架，3~17层建筑外立面无变化，3~16层采用垂直爬升。
（2）由垂直爬升调整为向外爬升技术处理措施
18～47层随着楼层增高，楼板边缘逐渐外扩，为保证爬架沿着楼板边缘向外倾斜爬升，待16层施工完毕，调整爬架导轨角度，使架体向外倾斜爬升。
1）使用爬架施工防护第16层，如图4.2中图1所示。
2）待16层施工完毕，结构强度满足要求，在16层安装导座，提升爬架，提升到位后葫芦不松链。调整第16层导座的三角铁件前后调节螺栓，并使用顶撑将第16层导座及三角铁件往外顶出75mm；第15层的导座及三角铁件固定牢靠；调整第14层导座的三角铁件前后调节螺栓，使用手拉葫芦将14层导座及三角铁件往内拉75mm。然后固定好14、16层的导座。调整角度为1.05度。如图4.2中图2所示。此时斜爬角度为1.05度，以此角度继续提升，完成34层的施工防护。附墙导座构造图如图4.1所示。
图4.2 由垂直爬升转换成向外倾斜爬升侧立面示意图
（3）调整外爬升角度技术处理措施
由于34~48层向外倾斜角度逐渐变小，待34层施工完毕后，调整架体外倾角度。
1）使用爬架施工防护第34层，如图4.3中图1所示。
2）待34层施工完毕，结构强度满足要求，安装34层导座，提升爬架，提升到位后葫芦不松链。调整34层导座的三角铁件前后调节螺栓，并使用手拉葫芦将第34层导座及三角铁件往内拉50mm；33层导座及三角铁件固定牢靠；调整32层导座的三角铁件前后调节螺栓，使用顶撑将32层导座及三角铁件往外顶50mm。然后固定好32、34层导座。调整后架体倾斜角度为0.35度，如图4.3中图2所示。调整后可继续提升施工防护至48层。
3）待48层施工完毕后，调整架体倾斜角度，使之垂直。继续爬升施工防护51层。
图4.3 调小向外倾斜爬升角度侧立面示意图
（4）由垂直爬升调整为向内爬升技术处理措施
本工程53~68层随着楼层增高，楼板边缘逐渐往内偏移，为保证爬架沿着楼板边缘向内倾斜爬升，待51层施工完毕，调整爬架导轨角度。
1）使用爬架施工防护第51层，如图4.4所示：
2）待51层施工完毕，结构强度满足要求，安装51层导座，提升爬架，提升到位后葫芦不松链。调整51层导座的三角铁件前后调节螺栓，使用手拉葫芦将51层导座及三角铁件往内拉100mm；50层导座及三角铁件固定牢靠；调整49层导座的三角铁件前后调节螺栓，使用顶撑将49层导座及三角铁件往外顶100mm。然后固定好49、51层导座。调整后爬升角度向内倾斜1.4度。调整后可一直提升直到封顶(68层)。
图4.4 由垂直爬升转换成向内倾斜爬升侧立面示意图
4.2.2伸缩架技术
可伸缩爬架在四个转角处各布置2个2.0米单向伸缩架、1个2.0米双向伸缩架，由架体脚手板、防护网框和立杆等组成。可伸缩爬架脚手板可拆卸地与立杆相连，防护网框固定在立杆外侧。脚手板下部（一端或两端）设置有可伸缩的脚手板，防护网框还包括设置在上述防护网框内（一端或两端）并与伸缩脚手板同侧的伸缩防护网框。伸缩脚手板通过设置在原脚手板下部的滑槽进行相向或背向移动；伸缩防护网框通过设置在原防护网框内侧的滑槽进行相向或背向移动。原脚手板和伸缩脚手板通过销轴、销钉、螺栓或卡扣连接；原防护网框和伸缩防护网框通过销轴、销钉、螺栓或卡扣连接。当转角变大时，伸缩架可灵活往外伸出，当转角变小时，伸缩架可灵活往内缩回。伸缩脚手板和伸缩防护网框内分别设置有限位装置。如图4.5所示。
图4.5 伸缩架构造示意图
5. 安全及质量控制
5.1安全控制
5.1.1可伸缩爬架安装施工前，要对安装作业人员进行专项安全技术交底，确保其熟练掌握爬架系统组拼、安装的施工工艺、基本原理及安全质量控制要求。
5.1.2爬架安装或拆除时，操作人员须系好安全带、戴好安全帽、穿好防滑鞋，指挥吊车人员应和架工密切配合，以防意外发生。
5.1.3爬架升降时，其它人员须全部撤离，应清除架上杂物等，专职安全员进行旁站监督。
5.1.4架子工须经过培训、考核、取得特种作业安全操作证方可从事爬架安装、拆除作业。
5.1.5爬架升降时倒链的吊挂点应牢靠、稳固，每次升降前应取得升降许可后方可升降。
5.1.6施工过程应建立严格检查制度，班前班后及风雨之后等均应有专人按制度进行认真检查，经常注意是否出现锈蚀严重，焊缝异常等危及安全的隐患情况，如发现应及时进行处理。
5.2质量控制
5.2.1架体用钢材、扣件、螺栓、螺母、垫片、制作设备等须符合相关规范、质量标准。
5.2.2 折叠架、伸缩架、附墙固定支座、升降设备、智能同步控制系统及转轮式防坠器等应具备出厂合格证和相关检测报告。
5.2.3伸缩架搭设须符合相关标准和规范的要求。
5.2.4验收伸缩架系统的各类构件、连接件质量合格，相关质保资料齐全，内容正确。
6. 结语
针对本工程建筑特殊性所设计的带伸缩功能的爬架，具有适用范围广、安全可靠、操作快捷的技术优点。采用了倾斜爬升技术、伸缩架技术，特别适合外立面呈纺锤形或橄榄形等结构外型呈渐变状的建筑施工，解决了传统爬架只能垂直爬升、难以斜爬以及不能随结构平面伸缩而伸缩的技术难题。该创新点及关键技术——伸缩架技术已成功获得了国家发明专利。
可伸缩爬架通过在长富金茂大厦主楼中的实际运用，效果明显，满足了超高层劲性框筒结构施工现场最快5天半/层的进度要求，为主体结构施工提供了安全可靠的操作平台及安全防护保障，得到了参建各方及政府职能部门的一致好评，在异形高层及超高层建筑施工中，具有广阔的应用前景。
论文作者:秦晓峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/26
标签：伸缩论文; 角铁论文; 手板论文; 技术论文; 螺栓论文; 结构论文; 主楼论文; 《防护工程》2017年第29期论文;