超高层建筑单元式提升脚手施工方案

超高层建筑单元式提升脚手施工方案1加强单元型电动斜爬架平面布置针对XXXX中央广场工程外形对称特点，每幢楼体共设置外架24组，48个机位。两幢楼共计48组外爬架，96个机位；机位布置图如下图所示。F4～21层斜爬架机位布置图F21～30层斜爬架机位布置图F30～45层斜爬架主平台布置图F54层以上斜爬架主平台布置图不同楼层爬架机位布置图2加强单元型电动斜爬架的竖向应用加强单元型电动斜爬架在现场施工至第四层结构楼面标高时开始组装；5~9层施工结构期间，同步跟进搭设加强单元型电动斜爬架。第10层起进入正常提升施工作业，第58层到63层结构层高较大，在加强单元型电动斜爬架顶部搭设脚手架。待结构封顶后，加强单元型电动斜爬架在高空解体拆除。电动爬架高低区应用其中，爬架2在爬升过程中，架体两侧会与爬架3及爬架4碰撞，变化规律如下图，需要高空拆除碰撞架体，在施工过程中进行改造。爬架2结构变化规律3加强单元型电动斜爬架的组成加强单元型电动斜爬架由提升动力系统、信息采集和控制台、抗倾和防坠装置、固定拉结装置以及脚手架结构体系组成。电动爬架系统组成图提升动力：采用100KN的电动葫芦；信息采集：采用拉力传感器及模数转换元件盒及导线组成，可任意选择某一个吊点的实时动态曲线显示。红线表示上/下紧停值，黄线表示上/下报警值，绿线是所选吊点的实时动态曲线。信息采集由信息采集系统通过控制机位荷载的方法，来达到加强单元型电动斜爬架相对同步安全上升。外爬架同步控制：由荷载控制系统作为电动脚手架的安全监控系统，主要由吊点拉力传感器、吊点控制器、吊点状态监控器和笔记本电脑（或工控计算机）四个部份组成。每一吊点安装一个拉力传感器和控制器。拉力传感器安装在葫芦下吊钩上，用于检测荷载的大小，输出与荷载的大小成正比的电压信号。控制器对该信号进行放大、滤波处理并转换成数字信号，通过RS485串行通信总线传送给上位机。上位机用约50ms的时间接受一个吊点的实时数据采集分析和处理，完成40个吊点一个循环采集分析和处理，时间为2秒。荷载监控系统的主显示页面如下图所示。荷载监控系统的主显示页面系统的基本功能：可任意设定1—60个之内吊点数的荷载监控，也可撤消一个或几个吊点的荷载监控。可对整体脚手提升的初始状态的初值荷载设定确认，也可更改初值荷载。主显示页面上吊点的状态信息显示可手动滚动显示也可自动滚动，时间间隔可选择。荷载初值确定后，上、下限的“报警”值和上、下限的“断电”值自行确定并显示，相应的系数可由掌握密码的操作人员事先设定。(如系统的上限“报警”值为初值的3倍，上限的“断电”值为初值的4倍，下限“报警值为初值的0.7倍，下限的“断电”值为初值的0.6倍)。可对荷载初值和当前荷载值进行跟踪记录，以作为下次提升的参考依据。借助于标准拉力工作台和控制器程序的零点、放大系数校正功能，可对传感器和吊点控制器的组合进行校正。控制台：集成强弱电二部分组成，控制系统原理及实物如下图；电脑控制系统防坠装置：采用定型的产品（麒麟牌夹钳式坠落防止器）。抗倾装置：19.4m高的爬架整体提升，其抗倾承力体系是至关重要的。在本工程上将配置我司拥有自主知识产权的抗倾导向机构，每组竖向框架机位配置三组。以满足提升过程中的平衡和抗倾覆的要求。其构造示意如图。抗倾导向机构示意图斜爬架结构体系本工程结构附着，外围立面变化频繁，综合考虑，采用两机位的加强单元型电动斜爬架体系，各斜爬架单元布置两层桁架层以加强结构刚度。本工程基本层高为4.1米，部分机位需斜爬。故其斜爬架的结构采用加强型组合竖向框架结构，它具有较强的抗倾能力。由导轨立柱框架单元组合而成的竖向承力架片。该立柱框架规格单元有5种，分别为BA、BB、BB2、BC、BD规格由76X5与48X5的钢管焊接成型，其结构图如下。斜爬架组合及构造示意 根据XXXX中央广场工程结构层高和施工工艺要求，竖向承力架片采用下述组合方式：由1个BA架片，高度2280mm；5个BB单元，高度1900mm；1个BB2单元，高度1900mm；1个BC单元，高度2000mm；1个BD单元，高度3375mm。共9个节段组合而成，组合高度达19.055米，能覆盖4.5个层层高的整体脚手提升的要求。其斜爬架组合及构造如图。4加强单元型电动斜爬架施工难点解决4.1斜爬及仰爬方案爬架1最大收进尺寸为157.64mm，位于底层，20层以上收进尺寸100mm以内。爬架2最大收进尺寸为154.44mm。针对斜爬及仰爬这一难题，对每个机位设置双抗倾装置，同一平面设置4只抗倾导轮。每个单元竖向共布置3层，即12只抗倾导轮。爬架抗倾装置布置如下图所示。竖向布置三道抗倾装置平面布置4只抗倾装置抗倾装置布置4.2扭转爬升方案斜爬架最大扭转角为1°，位于22层附近，架体机位距离为4m，则由扭转引起的偏移量为65mm。架体爬升过程中若发生扭转，则各抗倾装置间会由于相对位移而卡死，架体也会因较大的变形而承受巨大的内应力，因此，必须想办法克服扭转爬升的难题。通过采取“以折代扭”的思路，将扭转爬升过程转化为平面爬升和机位内缩两个过程。此工艺路线可以解决扭转爬升的难题。其工艺如下图。第一次爬升：N层楼面，支座外伸65mm第二次爬升：N+1层楼面，支座外伸130mm第二次爬升就位后：右侧机位整体内移65mm,实现架体的扭转爬架扭转爬升工艺流程图待爬升就位且斜拉杆安装受力后，通过拉动固定于支撑梁尾部的手动葫芦来实现机位内移，从而实现架体扭转。4.3爬架单元连接由于本工程的外形是不规则的，故平面布置必须采用24个独立单元爬升架才能满足施工要求，同时，在架体单元之间就形成了24条间隙。此间隙在施工过程中的处理如下：水平间隙各爬升架体单元走道板间存在200~700mm的间隙（随着建筑外立面的变化，架体整体会发生扭转，相应的水平间隙会变化），为适应围护的需要及间隙变化的要求，拟采用活动滑移走道板的处理方案。滑移走道板由钢板网、滑动槽、定位销和滑动销组成，如下图。滑动走道板结构滑动走道板通过定位销与架体连接，可绕定位销转动，而结构通过滑动销在滑动槽中滑动来自动实现滑移、转动，能适应施工要求。滑动走道板工作示意图竖向间隙与水平间隙类似，爬升单元间竖向间隙大小也在不断变化。因此，拟采用活动翻门围护。当间隙宽度满足时采用单片翻门，个别宽度较大间隙采用双片翻门。在爬升时解除临时拉结以适应施工要求。钢丝网片的规格根据竖向间隙施工全过程的变化范围确定。根据本工程情况，翻门设计采用两种规格（600x1750mm和800x1750mm）。翻门边框采用L30x3角钢，内斜撑采用φ16圆钢，并通过铰链与爬架立柱相连，其结构图如下。翻门结构图综上，爬架单元间的间隙通过翻门和滑移搁板进行围护，同时，翻门和滑移搁板结合处的间隙采用封角板封闭，封角板固定于翻门底部，整个架体围护如下图。单元间的间隙围护图5加强单元型电动斜爬架的操作工艺5.1安装搭设加强单元型电动斜爬架安装层的上一层，在主承力框架机位中心1线位置按图纸要求，分别埋设塑料管的预留孔或螺母预埋件，塑料管内径为φ40mm，两端用粘胶纸封牢，穿入两片作支座用的“井”字钢筋架内，“井”字架与所在位置的土建结构钢筋绑扎牢固或电焊焊牢，防止混凝土入模后随振动机振动而偏移原定的位置。若是螺母预埋件，亦应与结构主筋焊牢，以防尺寸游动。根据JGJ59—99标准，脚手底部采用焊接主框架及定型桁架。同一长度的桁架作对安装，桁架的斜腹杆坡向机位，用M18×50螺栓、螺母加弹簧垫圈固定，每一对承重桁架底部用长连杆联接，并用M18×50螺栓、螺母加弹簧垫圈固定，依次一个面一个面地完成底部承重桁架的组装。每一跨内的中间立杆接长必须错开。机位处垂直架片两侧桁架上弦杆用短钢管加扣件连接，搭设第二步、第三步时，斜爬架内侧机位处在桁架上弦杆处用二根短管加扣件连接，扣件预紧力控制为40-50N·m。接着安装上部主框架，同步安装大横杆，小横杆，竹篱笆和安全网，扣件螺丝预紧力控制为40-50N·m。当安装位置的上一层土建结构完成后，且混凝土强度达到C15时，用穿墙螺杆固定斜拉杆，斜拉杆另一端用M24螺栓固定于主承力框架上，用安装于框架上的钢管支撑顶紧土建结构，在第二排脚手处用钢管与土建结构作硬拉结，再调节斜拉杆上的花篮螺母，使两根斜拉杆受力均匀。继续搭设第三、四步脚手，斜爬架水平杆在机位处断开600mm，外侧应全部连通，预留斜拉杆拉结孔或埋件，每片框架位置与土建结构应作硬拉结。搭设至第六步高时，内外两侧大横杆全部连通，预留拉杆连接孔，每个机位位置与土建结构作硬拉结。搭设每一步脚手后，应及时按规范要求铺设竹笆和安全围护及安全网。当四层高的脚手搭设完成后，在一个主框架跨距内的外侧设置大的剪刀撑。剪刀撑按机件式脚手规范设置，剪刀撑与水平线的夹角应在45～60之间。每个主框架位置上部、下部设置各一套防倾导向装置。抗倾导轮附着于土建结构的固定支座上，固定支座上由对拉螺栓固定于结构上。导轨的垂直度误差应不大于02。安装层上方第三层的混凝土强度达到C15时，开始安装上吊臂。在主框架位置上部的小横杆处安装一只10KN的手动小葫芦，用Ф15短钢丝绳“千斤”在上吊臂的重心位置扎牢，在用小葫芦的吊钩钩牢钢丝绳“千斤”，抽动小葫芦，将上吊臂提到第三层的安装位置，先用穿墙螺栓固定上吊臂尾部，再用斜拉杆的一端与上吊臂的耳板固定，另一端与土建主体结构作连接固定，调节斜拉杆上的花篮螺母，使上吊臂处于水平位置的受力状态，拆卸手动小葫芦。在每个上吊臂的“U”型吊环上，安装一只100KN的电动葫芦，并将电动葫芦的下吊钩放下，并且钩牢主框架之间的提升吊环，作提升准备。安装电动葫芦的电气控制箱，在每一提升吊点位置各安装一台安全防坠制动器，安装限载增量控制系统，接通电源进行试调，确保每路电源所控制的电动葫芦能正常转动，相位一致。确保各系统性能均达到完好后，方可投入升降施工作业。5.2整体提升一般情况下，在一个斜爬架平面内划分若干区域（以每个人分管4～5只电动葫芦为一个区域），各区域的人员负责提升过程中的检查，排除障碍，向控制台汇报情况等工作。在每个管辖区内检查每门电动葫芦的通电运转情况，检查每门葫芦的吊钩是否钩牢托架“千斤”，通过控制箱分别启动，使每门葫芦的吊钩恰好处于受力状态，(受力不能过大，也不能太松)。调整上部斜拉杆，使同一机位的两根上部斜拉杆受力均匀。在每个管辖区内拆除所有土建结构与脚手之间的硬拉结，拆除所有主框架与墙(梁)之间的可调支撑，并检查土建施工时是否有外伸的钢管、木板、模板螺栓等与脚手在提升的过程中相碰，最后拆除主框架上的斜拉杆。在每个管辖区内准备工作全部完成后(各区域向控制台汇报)，通过控制台和荷载监控系统同步提升脚手，如在提升过程中发生脚手或在提升过程中发生电动葫芦不同步时，荷载监控显示屏即发生“报警”声，甚至切断电源，检查与土建施工临时钢管、木板、模板、螺栓是否相碰，或导向机械能不能起导向作用，待排除异常情况后，方可继续提升。斜爬架提升一层到位后，撑紧每榀主框架与墙(梁)之间的支撑，使脚手与墙(梁)之间保持规定要求的距离，并使整体斜爬架处于垂直状态，再连接土建结构与斜爬架(每个托架位置)之间所有的硬拉结，最后安装下部斜拉杆，并旋紧斜拉杆上的花篮螺母。调整下部斜拉杆，使同一机位的两根下部斜拉杆受力均匀。当再向上一层土建完成后，混凝土强度达到C15时，拆卸电动葫芦的吊钩，用手动小葫芦吊钩钩牢整体斜爬架的上吊臂，然后拆除上吊臂与墙(梁)的固定螺栓，拆除上吊臂斜拉杆上端的固定螺栓，一人抽动小葫芦，另一人扶牢斜拉杆，防止在抽动过程中上吊臂侧面倾倒，将上吊臂提升到上一层就位安装。再向上一层提升脚手时，应重复第2条～第6条的全部工作内容。当斜爬架提升到最高一层时，保持所有硬拉结，墙面支撑及主框架旋紧斜拉杆花篮螺母(使斜拉杆处于受力状态)，作脚手下降准备。对土建结构平面为变截面时，当脚手提升变截面时，一部分脚手须停留原处，并做好第5条全部内容工作。另在变小截面上须另外重新组装托架及搭设脚手，其要求与初次搭设相同，并与原脚手连通组成整体，再次提升时应重复第2条～第6条的全部工作内容。在塔吊的附墙支撑处，整体斜爬架的大横杆在提升阶段应有步骤的局部拆卸，并在拆卸大横杆前，斜爬架上部或下部有加强措施，避让塔吊附墙支撑后，及时安装大横杆。在塔吊附墙支撑最高位置的上一排斜爬架内外两侧增加斜腹杆成桁架形式。以保证整体斜爬架施工安全。5.3施工工艺流程搭设顺序搭设脚手排架——安放托架——安装底部主框架——拼装水平桁架——搭设第2、3排脚手——安装下部斜拉杆——搭设第4、5、6排脚手——安装下部导轨、下部导向、安装上吊臂——搭设第6排以上脚手——安装上部斜拉杆、上部导轨、上部导向、电动葫芦、防坠装置、电控装置——斜爬架验收。提升顺序向上翻提升装置、防坠装置、导向装置——拆除斜爬架与墙面