超高层建筑工程导轨式爬架安全施工技术

时间：2024-08-31

黄辉湖南常德石门县建工建材管理站

1 前言

随着建筑行业的不断发展，确保施工安全的重要性与日俱增，做好工程施工的安全防护工作，才能确保工程的顺利进行。随着经济的不断发展和城市化的不断推进，高层建筑日益增多，导轨式爬架能够有效提升高层建筑项目的施工效率，减轻高层建筑施工作业的劳动强度，提升工程施工的安全性，是建筑工程施工的重要辅助设备，做好导轨式爬架的安全施工，才能切实保障工程的顺利进行，避免安全事故的发生，促进建筑行业的进一步发展。

2 导轨式爬架的工作原理

在建筑工程项目施工中，导轨式爬架设备起着十分重要的作用，设备的各个系统相互配合，能够有效提升工程的施工效率，确保工程的顺利完成。导轨式爬架由支架系统、爬升系统、动力系统、安全保障系统四大系统组成。支架系统是支撑爬架的组织架构，一般由槽钢构成，通过定型钢管桁架连接其他组件。爬升系统利用穿墙螺栓将连墙挂板与建筑结合，从而确保爬架的稳定性，利用将导轨与主体结构进行连接，在工程施工过程中，可调拉缸的导轮组两端需要分别与导轨和桁架牢固连接，导轮组一般由五个导轮构成。动力系统是爬架控制系统的重要组成部分，一般分为提升挂座与电动葫芦两个部分，提升挂座主要作用于控制滑轮提升的钢丝绳，电动葫芦则用于控制支架的上升和下降，两者共同作用以保证爬架的正常运行。安全保障系统是确保爬架安全的核心，一般包括保险钢丝绳、防坠装置和限位锁三个部分，该系统主要用于提升爬架系统的安全性，预防安全事故的发生。

3 导轨式爬架提升

在建筑工程施工中，导轨式爬架能够为施工人员提供安全的作业平台，从而更加便捷安全进行混凝土柱的支模和拆模作业。防坠系统在导轨式爬架中有着重要意义，防坠系统在运行过程中可以让导轨保持较低的滑动速度向下方移动，此时防坠挡杆保持直线运动，系统内的防坠槽轮同步转动，另一方面，由于防坠槽轮具有充足的运动空间，可以自由转动，能确保装置下落到指定的点位。此外，如果在架体吊挂期间由于各类因素的影响发生了下坠事故，导轨会以加速度的形式下坠，由于导轨的运动状态发生变化，相应的防坠挡块会推动防坠槽轮发生转动，进而撞击重力棘爪，让其向上跳起，引起防坠转轮停转，从而快捷达到防止坠落的效果，避免架体的进一步下落，确保工程作业的安全性。

全防护智能排架平台架体的尺寸设置标志通常为宽度6cm，架体端口悬挑一般为2m，墙体与架体之间的距离以2cm为宜，如果两层同步施工，允许载荷一般为3kN/m2，提升速度一般选取120mm/min，而如果三层同步施工，最大允许载荷则应降低至2kN/m2。

3.1 导轨式爬架的安全性

3.1.1 优点

在建筑工程施工中，悬挑式钢管脚手架适用于高度较低的建筑项目，而不适用于塔楼建筑等具有很大高度的建筑，这种高层建筑悬挑数量较大，施工过程中需要进行大量的材料周转工作，如果采用传统的悬挑式钢管脚手架，会造成材料大量堆积问题，不仅如此，这种方式需要耗费大量的工字钢以及钢管等材料，施工成本过高。在进行工程外架的装拆作业时，需要使用塔式起重机进行配合。在干燥环境下，火灾事故极易发生，传统的悬挑式钢管脚手架不具备相应的防火性能，会增加高层建筑工程施工中的危险性。

相较于传统的悬挑式钢管脚手架，导轨式爬架的优点主要包括以下四个方面。

（1）可以配合动力提升系统，高效便捷地进行爬升作业，对塔式起重机的需求不大。

（2）导轨式爬架的架体使用了分片提升的模式，具有更好的防护效果。

（3）导轨式爬架的组装方式为逐层组装，可以同时进行材料的进场和组装作业，不需要额外设置安装场地，能够有效降低施工成本，提升施工效率。

（4）架体的材料主要为钢材，防火性能良好，在爬架各处还可以放置一定的灭火器材，如果发生火灾，工作人员能够迅速控制住火源，避免造成更大的事故损失。

3.1.2 提升前的安全措施

在进行爬架的提升时，需要预先做好准备工作，要在地面设置好警戒线，警戒线与建筑外边线的距离应当控制在15m～20m。还要安排好专职人员进行值班看守，做好出入人员的管理工作，严禁非指挥人员指挥控制台作业，确保指挥人员与操作人员间的无线电对讲机连接状况良好。

3.2 独立爬架安全防护

（1）动臂塔式起重机结构体系中，外爬架将占据部分外框楼板，易引发水平结构甩项的情况。因此，在该项目中，对于存在外框柱结构的塔楼，则需要加强对转角处的安全防护，并搭建稳定的操作平台，以便营造安全的作业环境，避免在焊接期间发生坠物等异常现象。

（2）一般来说，采用型钢悬挑外脚手架施工，在进行型钢悬挑梁的装拆时，需要塔式起重机的高效配合，这种施工方式工作效率低下且具有诸多安全隐患，如果改用独立爬架，就能大幅提升工作效率，通常每个月只需要两个吊次，可以将安装与倒运作业的时间控制在1h左右，不仅如此，独立爬架还能提升施工的安全性，减少施工中的安全隐患。

3.3 防坠原理

（1）导轨在向上运行时，防坠挡杆做直线运动，防坠槽轮随之转动，具有很高的自由度，不存在约束作用。

（2）当导轨低速向下运动时，防坠挡杆做直线运动，促进防坠槽轮转动，确保导轨正常下降。

（3）如果因特殊情况架体发生异常下坠，在快速下坠的过程中，由于导轨无法稳定运行，防坠槽轮会发生旋转，防坠卸荷支顶器在重力的影响下会发生下降，进而顶住防坠挡杆，这样就能快速抑制下坠。

（4）根据试验结果，制动防坠的平均距离一般在20mm～60mm时属于正常的制动距离，符合相关安全标准的要求。另外，防坠装置的结构并不复杂，运行机制也较为简单，在工程施工中可以结合具体情况进行组装或拆除，以满足工程的施工需求，同时也便于进行后续的保养与维护。

（5）在爬架进行提升，可调式卸荷限位支顶器与轨道防坠挡杆进行连接，如果此时发生爬架下坠，支顶器会迅速顶住导轨，进而对下坠现象进行抑制。因此，支顶器具兼具卸荷和防坠的双重效果，科学进行综合利用，能够有效提升安全性能。

（6）防坠系统是一个独立的系统，即使发生意外情况也能独立承受载荷，不会对其他系统造成影响，这样就避免了因连锁反应造成重大的安全事故。可调式限位支顶器不仅是防坠装置，而且能够提供支顶卸荷功能，使用该装置便于进行后续的维护。

4 技术保障措施

（1）位于爬架顶部附墙件上方的架体部分较多采用逐层拉结的方式进行加固处理，各拉结点间的距离一般要控制在6m以内，这样才能确保结构的稳定性。如果存在不能拉结固结的部位，可以利用钢丝绳进行连接。通常来说，拉结杆采用的钢管直径约为48mm，该部位一端需要利用螺栓和小挂座固定在导轨上，另一端则要用M32穿墙螺栓和小挂座与主体结构相连，以确保装置的稳定性。

（2）对架体的杂物进行清理，保障架体的安全拆除。

（3）对附墙件核心承力螺栓的使用状况进行检测，确保其受力正常。

（4）用钢丝绳对附墙架进行绑扎，确保与导轨的稳定连接。

（5）结合施工现场的实际情况，对比设计方案进行分析改进，采取有效措施解决其中存在的各类问题。

（6）认真执行好技术交底，确保拆除工作有序进行。

（7）使用专业的技术人员进行技术指导，防止施工人员在操作过程中不遵守相应的安全规范，确保操作行为的规范性。

（8）在进行拆除作用前，工作人员应当按照工程作业的覆盖范围合理设置警戒线，并配备专业的管理人员进行管理，警戒范围一般包括塔式起重机的吊运区域以及计划待拆区域正下方以外的15m内的区域。

（9）做好爬架的定期检修与维护，严格检查连接部件的使用情况，降低发生安全事故的可能性，延长爬架的使用时间。

5 导轨式爬架的拆除过程

在高层建筑的主体部分施工完成后，必须严格做好爬架的拆除工作，确保爬架拆除作业的有序性，避免因拆卸作业不规范造成安全事故，影响工程的施工进度。一方面，在进行拆除作业时需要对安全区域进行划分，做好相应的隔离防范工作，防止有人员因误入危险区域发生事故。另一方面，还要及时拆除爬架悬臂，在进行拆除作业时。要遵守自上而下的拆除顺序，确保拆除工作的有序进行，避免因拆除顺序混乱造成爬架坍塌。此外，还要利用塔吊放置好固定导向座和导轨主框架，确保拆除作业顺利完成。