复杂建筑外立面爬架深化设计及施工技术的应用.pdf

建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 18 期 2023 年 9 月Vol.54 No.18 Sep.202322451 工程概况广州市某项目为地铁上盖商住综合体项目，其中复杂建筑外立面爬架深化设计及 施工技术的应用苏伟豪，朱效民，桂智乐，韩永明（中建二局第三建筑工程有限公司，100070，北京）摘要：为了解决爬架在复杂建筑外立面中遇到的施工问题，针对爬架在建筑外立面的深化设计施工，对建筑特殊细部节点、特殊结构形式、结构转变等可行性深化设计研究，提升爬架在施工质量与拼装效率，确保施工爬架的安全性和稳定性。关键词：复杂外立面；集成爬架；深化设计中图分类号：TU 74 文献标志码：B 文章编号：1000-4726(2023)18-2245-04ApplicAtion deepening design And construction technology complex building AcAde climbing frAmeSU Wei-hao,ZHU Xiao-min,GUI Zhi-le,HAN Yong-ming(The Third Construction Engineering Co.,LTD.,China Construction Bureau No.2,100070,Beijing,China)Abstract:In order to solve the construction problems encountered by the climbing frame in the complex building acade and improve the deepening design and construction the climbing frame in the building acade,this paper mainly studies the feasibility deepening the design the special detail nodes,special structural forms and structural trans formation the building,so as to improve the construction quality and assembly efficiency the climbing frame,ensure the safety and stability the construction climbing frame.keywords:complex acade;integrated climbing frame;deepen design收稿日期：20230725基金项目：中建二局三公司课题（CSCEC2b3c-2023-ZC-031）作者简介：苏伟豪（1998），男，河南周口人，e-mail:7636916 .包括 6 栋高层住宅楼及 1 栋高层办公楼，可建设用地面积为 58 027 m2，建筑面积 48 万 m2，1 号、2 号 住宅楼共 48 层，建筑高度 149.1 m，3 号、4 号住宅楼 共44层，建筑高度138.5 m，5号、6号住宅楼共40层，建筑高度 127.05 m，8 号办公楼共 33 层，建筑高度168.5 m，均在标准层以上使用爬架。梁为底，通过端墙连接明挖顶板；暗挖顶纵梁与明挖顶梁连接时，在靠近明挖段与暗挖段结合点设置一钢管混凝土中柱，以承载端墙主梁，使明挖顶梁与端墙 连接，在端墙主梁靠近暗挖段位置设置一悬挑梁，使端墙与变形缝平顺连接；明挖边墙与暗挖边墙连接时，由于结合部位明挖段净空宽于暗挖段净空，因此，结合点处两侧需用暗柱过渡，其中板、底板为常规结合。5 结束语采用两端明挖法中间洞桩法建造地铁车站的施工方法，在哈尔滨地铁 2 号线南直路站得到成功应用。此方法与全明挖法地铁车站相比，避免拆除地铁车站暗挖段上方二环引桥及基础，同时不影响南直路主干道地面交通通行。此方法与全暗挖法（洞桩法）地铁车站相比，工程造价大幅降低，同时节约施工工期。相较于全暗挖法（洞桩法）地铁车站自身风险等级由整体暗挖施工风险变为局部暗挖施工风险，施工风险大幅降低。施工车站暗挖段时，通过明挖法与暗挖法转换工序，明挖段为暗挖段施工提供施工作业平台，渣土及材料运输通道，降低暗挖段的施工成本，提高了暗挖段施工效率，加快施工进度，带来了经济效益和社会效益，有一定的推广和应用前景。参考文献1 郭孝平.广州地铁如意坊站明暗挖结合施工技术研究 D.成都:西南交通大学,2008.2 姚文峰.广州地铁明暗挖结合车站设计特点 J.都市快轨交通,2015,28(5):3134.3 肖广智.明、暗挖结合地铁车站建筑结构型式的应用 J.隧道建设,2005,25(3):1519.建 筑 技 术第 54 卷第 18 期2246其中，36 号楼均在 15 层进行连体合并，其他高层楼栋在避难层存在结构外扩及结构内缩等边缘 变化，使得爬架在变化部位必须进行二次装拆。其次，由于住宅楼存在复杂立面结构，包括采光井部位、阳台及室外施工电梯部位等特殊部位，使得爬架在 深化设计及施工过程中的操作难度较大。2 重难点分析（1）16 号住宅楼外立面避难层存在结构变化，15 层以上为连体结构，其中部分结构楼层存在结构外挑及结构内缩形式，优化结构变化部位爬架的使用，减少技术间隙时间及成本是应用的难点。（2）16 号住宅楼建筑外立面较复杂，采光井空间有限，阳台位置有效附着距离过长。如何优化 爬架特殊节点位置附墙支座数量和支座形式，减少 投入成本，提高回收率也是本工程爬架深化设计重点。（3）8 号办公楼 15 号、25 号避难层存在较大区域的结构架空，层高达到 8.15 m，爬架在此两层架空区域存在无结构附着等情况，增加相应固定措施也是本工程爬架深化的一重难点。（4）根据进度计划，工期相对较紧，为实现各工序穿插及高处作业防护安全，对爬架过程中高标准和规范化的管理是爬架应用的重点。3 爬架深化设计与施工具体措施3.1 细部节点深化与施工（1）由于结构特殊性，在爬架与施工升降机使用、提升过程中，为保证施工升降机与爬架装配施工，提高安全稳定性，爬架开 2 层洞口，施工升降机仅能进到 N3 层（爬架底部结构一层），洞口上方架体，在第四步走道板内外安装桁架，加强加固洞口，洞口两边采用防护网封堵防护（图 1）。（2）塔式起重机附墙与爬架深化设计，为了 保证塔式起重机附墙位置和爬架的穿插，减少高处坠落的风险。在深化设计过程中，对塔式起重机附墙位置应使用翻转形式的走道踏板，将此走道踏板设置在 架体每层的附墙位置，当爬架爬升时，打开下一层与塔式起重机附墙冲突的防护网片且固定，下一层的走道板拆除。在爬升时，爬架即可顺利通过该位置塔式起重机附墙的走道板及防护网片，爬升完成后，将走道板、防护网缺口重新安装，防护外网关闭，形成在建层N1 层N2 层N3 层插销式防护网无框网片图 1 施工电梯与爬架的位置关系防护。架体横向稳固杆设置在 N、N+1 层遇到塔式 起重机附墙位置打开。爬升后，立即将所有翻转的 走道踏板与横向稳固杆恢复到位。爬升时与塔式 起重机附墙冲突的防护网片，应朝外翻转避开冲突 位置，待爬架爬升完成时，将此位置立即翻转恢复，在第六步走道板上侧安装桁架加强加固（图 2）。图 2 塔式起重机附墙位置翻转踏板（3）结合工程结构特点，高层住宅楼有全剪外墙、采光井、门窗、阳台等细部节点，为了满足附墙要求及安全性，共深化出 3 种附墙形式，包括直接附着 剪力墙（梁）、采用刚性加高座附墙、采用槽钢 加高座+斜顶杆附墙 3 种。直接附着剪力墙（梁）：附墙支座直接与剪力墙（梁）贴合，通过两根附墙螺栓上紧，直接附着 剪力墙（梁）示意如图 3 所示。采用刚性加高座附墙：当遇到机位位置有飘板，附墙支座无法直接附着于建筑结构，需在附墙支座与2023 年 9 月2247苏伟豪，等：复杂建筑外立面爬架深化设计及施工技术的应用导轨支顶器附墙螺栓图 3 直接附着剪力墙（梁）示意建筑结构之间增加刚性加高座。刚性加高座与建筑 结构采用两根附墙螺栓上紧，而附墙支座与刚性 加高座采用两根附墙螺栓上紧（图4）。导轨支顶器附墙螺栓槽钢加高座图 4 刚性加高座附墙示意阳台特殊节点部位采用槽钢加高座+斜顶杆附墙（图 5）。附墙螺栓导轨支顶器铝模平台槽钢加高座加粗支顶杆小挂座图 5 槽钢加高座+斜顶杆附墙示意高层住宅楼阳台位置及周围部分有效附墙较长，若采用普通附墙支座不能满足受力要求以及安全性，为了保证使用功能性，采用强度高、刚度好的钢架，由型钢焊接而成，分为常规标准附墙支座和特殊 加长附墙支座，使用 2 个 M30 螺栓通过建筑预留孔 固定在建筑上。同时根据建筑结构受力情况分析，爬架附墙支座处结构，需主体结构设计单位进行复核加强，满足 附墙处结构受力要求，保证结构安全性及使用性。3.2 结构变化部位爬架深化与施工（1）本工程 36 号住宅塔楼建筑结构于 15 层 两个单体楼变化连体楼形式，建筑外立面框线位置，如图 6 所示。图 6 建筑外立面示意15 层结构变化位置使用悬挑工字钢或简支梁平台作为支模架基础，完成高空支模要求。爬架在314层，使用两套独立的爬架，当爬架提升到14层时，需要拆除悬挑结构与连体结构支模平台影响提升的 部分架体（图 7）。16 层15 层14 层13 层图 7 爬架与支模平台冲突拆除工况拆除范围共 4 处，通过塔式起重机将架体吊放在 指定区域地面上，然后拆散架体，将架体材料分类 堆放，设置隔离线做防护，并明确位置设置告知牌，待进行二次组装。建 筑 技 术第 54 卷第 18 期2248上述位置拆除架体后，爬架邻边防护及时恢复 完善，建筑结构的窗洞及时做临边防护，设置明显的安全警示标志，进一步加强现场施工人员的安全意识，如图 8 所示。16 层15 层14 层图 8 架体部分拆除后的防护在悬挑平台搭设验收合格后，爬架将利用搭设的悬挑平台作为外架（防护架）兼作抄平架进行二次 组装架体，随建筑结构浇筑进度逐层安装，直至架体全部安装完毕，继而与原有架体整体提升防护建筑 结构，且爬升防护至屋面层。（2）12 号住宅塔楼由于结构 47 层存在外突，而 48 层内缩。以内缩点作为分界线，将爬架架体 分为若干段。若 48 层没有收缩且能附着机位的位置，将继续采用爬架防护，按照防护示意，架体比建筑结构高出不低于1.5 m，符合相关的规范要求；在结构收缩位置，爬架继续防护 47 层，并采取相应的临时拉结措施来加强结构稳定性（图 9）。48 层47 层47 层46 层45 层44 层43 层R 层149.450149.100147.450144.350141.000138.100135.200132.300129.4002 9002 9002 9002 9003 3503 100 1 500150800图 9 47 层爬架防护剖面示意（3）8 号高层办公楼结构 15 层为避难层，结构西南面及东北面大区域出现结构架空；结构 25层为避难层，结构西北面及东南面大区域出现结构 架空，此处机位在架空区域无结构附着，故此机位处设置特制立柱辅助爬架顺利提升，独立钢立柱为 6 m，使 用 L12512514 角 钢 做 主 龙 骨、L60606 角钢600 mm做缀板和20 mm钢板做埋件板，钢立柱 采用全焊接形式，焊缝高度为 6 mm。钢立柱斜拉杆采用 10210 mm钢拉杆进行拉设，拉设至结构梁上，水平拉杆采用 8 号槽钢和 10 mm 钢板焊接，如图 10所示。独立柱前后斜拉杆连接位置，因底部为 4 个角采用螺栓固定，左右增设斜拉杆钢柱底部 4 个角采用M30 穿墙螺杆预埋连接图 10 钢立柱示意特制钢立柱锚固在结构边梁上，钢立柱两边分别 与结构和架体进行斜拉加固。钢立柱与水平附墙 结合使用，竖向最大压力为 28.87 kN，斜拉杆最大 拉力 65.86 kN，主要在避难层使用。4 结束语复杂外立面的高层建筑爬架前期方案深化工作 尤为重要，且应用较为复杂，其涉及施工环节也较多。通过对施工升降机、塔式起重机附着、支座优化、结构变化等部位爬架深化，大幅降低了应用过程中的技术间歇时间，保证了实际施工的操作安全，提高了爬架应用过程的整体效率。参考文献1 樊璇珠.爬架施工技术在高层建筑工程中的应用 J.科技传播,2014,2(下):191192.2 郭士亮.爬架体系施工技术在高层建筑工程项目中的应用分析J.河南建材,2021(11):3132.3 向华.探讨爬架施工技术在高层建筑工程中的应用 J.建筑工程技术与设计,2018(15):529.4 任海波,张海峰,李海生.液压爬模爬架施工技术在厦门海峡交流中心二期 B 地块工程中的综合应用 J.建筑技术开发,2013,40(1):3236.5 液压爬升模板工程技术规程:JGJ 1952010S.6 赵赫,窦长顺.建筑施工中的分体液压升降爬架技术 J.砖瓦世界,2021(21):125126.