附著式升降腳手架在高層建築中應用的探索

作者：岳輪

廣東騰越建築工程有限公司

摘要：附著式升降腳手架簡稱爬架，由於材料使用量小，維護成本低，高效便捷，近年來在高層建築中使用較多，隨著科技的發展，配合自動控制操作系統，使得爬架更為先進、智能。本文主要闡述了智能爬架的構造、深化設計以及使用中的一些關鍵問題，對高層建築中智能爬架的使用提供借鑒和參考。

關鍵詞：附著式升降腳手架；智能爬架；深化設計；高層施工

前言

如何在確保安全、質量的前提下縮短建造周期、降低建造成本，一直是施工單位繞不開的話題，隨著科技的發展，智能爬架的引入，不但解決了傳統鋼管腳手架材料用量大，搭設周期長，也避免了諸多安全隱患，以其良好的安全性、經濟性，便捷性在高層建築施工中佔有一席之地，是一種很有推廣價值的外防護腳手架。下文簡稱「智能爬架」。

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工程概況

廣東騰越建築工程有限公司承建某大型住宅小區，建築面積總計約為16.67萬㎡，高層區有11棟高層，其中9#樓、10#樓採用「全鋼智能爬架」代替普通的鋼管腳手架作為外圍防護，是公司新技術應用的試點項目。

9#樓層高3.0米，30層，總高度為95.5米，單層面積9#樓為503㎡，外邊周長約160米，設置機位42個；10#樓層高3.1米，32層，總高度為106.7米，單層面積為356㎡，外邊周長為110米，設置機位28個。爬架自二層開始安裝使用，主體結構封頂後利用塔吊拆除，外牆工序採用工具式吊籃施工。

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爬架的特點及對比

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智能爬架的構造

智能爬架主要有以下六個部分組成：（見智能爬架結構示意圖）

水平桁架、豎向桁架、防傾防墜機構、安全防護、智能升降同步系統

1）水平桁架：由大橫杆、小橫杆水平斜撐、防滑走道板組成。

2）豎向桁架：由內立桿、外立桿、豎向斜撐、導鏈通道桁架，底部桁架組成。

3）防傾防墜裝置：由附牆支座、防傾裝置、防墜裝置、防傾導軌、防墜導軌和卸荷頂撐組合而成。

附牆支座用來提供安裝防傾裝置、防墜裝置和卸荷頂撐，由附著底板、支腿、斜撐焊接而成。防傾裝置具有導向、防傾功能，由一對防傾臂、防傾導輪和導輪座組成。

4）升降機構：由附牆吊點、電動葫蘆掛架、升降鋼絲繩、鋼絲繩導輪、微機控制系統組成。

提升機設備採用環鏈電動葫蘆，其額定起重量7.5噸，升降速度90mm/min，提升機功率500W，依靠遙控系統控制電動葫蘆做升降運動。

5）安全防護：由防滑走道板、翻板、上下梯、護欄和外防護鋼網等設施。

翻板位於架體底部用以封閉架體下底，防止物件從架體底部墜落，採用鍍鋅壓型防滑花紋鋼板，厚度為1.5mm。外防護網採用厚度0.8mm的冷軋鋼凸型穿孔網板，高度隨架體層高，用自攻螺栓固定。

6）智能升降同步系統：由總控箱、分控箱、感測器及電纜組成。

系統主要採集的是各個機位的荷載數據，架體升降時，當某一機位的荷載超過設計值的15%時，會採用聲光形式自動報警並顯示報警機位；當超過30%時，升降設備會自動停機。

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深化設計要點

智能爬架在使用前，首先要依據國家規範和施工圖紙進行深化設計，主要有以下幾點注意事項：

①架體高度不大於5倍層高，架體的寬度不得大於1.2米；離牆間距為300～400mm，深化設計時應考慮獨立外飄板的寬度。本工程架體覆蓋高度為4.5層，架體高度為14米，寬度為0.9m，離牆間距為400mm。

②直線布置架體的支承跨度不大於7米，折現或者曲線布置的架體，相鄰兩主框架支承點處架體外側距離不大於5.4米，架體懸臂高度不大於架體高度的2/5，且不大於6米。架體全高與支撐跨度的乘積不大於110㎡，此條也是設置連牆點，設置提升系統和防墜系統間距的依據。本工程中，支承跨度為4.5米，結構跨度為1.5米。

③施工電梯位置：9#、10#樓為「鋁模+免抹灰「工藝，工序穿插緊密，施工電梯部位與爬架相交接兩層，當爬架到頂時，電梯部位的架體應全部拆除，使電梯可以升至頂層作業面，但開口架處一定要做好防護，在深化設計階段，電梯兩側的立桿必須設置為支承附牆類立桿。

④塔吊附牆位置：附牆不能與提升機構及豎向龍骨發生干擾，附牆處應採用短跨的活動龍骨板，提升前應臨時拆除，提升後應及時恢復；

⑤下料平台：9#、10#樓採用鋁模體系，樓板部位預留有傳料孔，無需設置卸料平台。如果不採用鋁模體系，還需考慮卸料平台的定製和安裝位置；

⑥防墜裝置：應設置在主框架處並附著在建築結構上，每一升降點不應少於2個，在使用和升降工況下都必須工作，採用機械式的全自動裝置，制動距離≦80 mm，應具有防塵、防污染的措施，靈敏可靠和運轉自如。

本工程深化設計圖（以10#樓為例）：

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架體安裝流程

搭設安裝平台→擺放底座、定位龍骨→組裝豎龍骨、下承重梁、內擋橫杆、做底層水平固定拉結→安裝第二道龍骨板、下節軌道、與上層結構物做剛性拉結→安裝沖孔鋼網→安裝第一道附牆支座→安裝第三道龍骨板、安全網、上承重梁、豎向斜弦桿→安裝內挑板及翻板→依次安裝第二節豎龍骨及導軌→依次安裝第四道龍骨板及沖孔鋼網→依次安裝第二、第三道附牆支座→依次安裝第五道龍骨板及沖孔鋼網→組裝架體頂部與結構拉結→安裝智能升降同步系統→檢查驗收→提升循環

當架體未安裝至連牆節點時，需將架體與結構進行臨時性拉結。平台架的作用不僅為架體安裝提供操作平台，同時也起到承重作用，不僅要安裝牢固，而且要水平，搭設頂部平台時宜用水準儀輔助找平，以免架體組裝傾斜影響升降。平台架應比爬架寬0.3米，且外圍需設置防護桿。平台搭設前一定要通過承載力驗算，以防下部平台受壓後失穩。（安裝平台見圖3）

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架體的爬升

1）升降工藝流程

設置警戒區→升（降）架前檢查→葫蘆受力，取卸荷頂撐→掀起防護翻板，撤除連牆組件→開始遙控升（降）→過程監控→升（降）到位後，水平調整→恢復防護蓋板→逐機上翻附著支座，防墜裝置→恢復連牆組件和防護系統→檢查驗收

架體每一次升降前都必須要經過檢查驗收，並辦理《升、降准許通知書》。

2）架體在升、降前的檢查重點：

支承連接處的砼強度、附牆支座、防墜落裝置、防傾覆裝置、建築物障礙清除、連牆組件、塔吊或施工電梯附牆裝置、架體的水平度、架體上的堆載物清理、線路開關、操作人員。

3）架體在升、降後的檢查重點：

卸載頂撐安裝情況，連牆組件的恢復，架體底部密封、翻板、隔離網，斷口處的防護，架體的垂直度，主電源是否斷開，電控櫃是否鎖好，螺栓有無鬆動，防護設施，防墜裝置、架體的水平度。

4）架體水平度的重要性

架體水平度直接影響架體的受力平衡，導致桿件的變形，導致重大安全隱患，因此，首次爬升時，應先將架體提升至150-200mm高度，逐個機位檢查荷載數值，並用水準儀對所有豎向附牆桿件進行校核、調平，高度極差不得超過20mm，以後每升、降3層必須進行一次校核。

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架體的使用

1）架體按立面設計高度搭設完成後，不能任意加高、擴展或安裝廣告宣傳牌，否則必須進行方案設計；

2）架體不允許超載使用或承受集中荷載，使用工況下腳手架允許3-4個操作層同時施工，但按所有操作層垂直投影面積計算，每平米荷載最大6kN（600kg）；

3）架體只能承受垂直豎向力，不能承受水平力，因此外牆支模不得依附腳手架。禁止大模板或雜物放置於腳手架上，架體上的雜物要經常清理。

4）使用過程中，每月應進行一次檢查，當預計停工一個月以上或遇六級以上大風時，應全面檢查並採購加固措施。

5）使用過程中對螺栓連接件、升降動力設備、防傾防墜裝置、電控設備等應定期維護保養。

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架體的拆除

1）拆除準備

拆除工作必須按照操作規程進行，拆除前應對施工人員進行安全、技術交底，明確拆除順序、安全保障措施、特殊構件拆除方法等。管理人員應責任分明，認真負責。拆除部位、地面應設立警示標牌、警戒線，並配有安全巡視人員。

2）拆除步驟

由上至下拆除橫杆、立桿及斜桿。先拆除主框架，最後拆除附牆部分。拆除附牆裝置時，應先將下一步架體與結構進行加固，嚴禁上下同時拆除。

當拆除至在拆除最一步架體時，可以用施工塔吊將要分離的架體整片吊裝拉緊再拆除拉結連接件，拆除附牆件螺栓，將分離架體轉到地面。

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結束語

在當前高層建築越來越多的情況下，智能爬架以其優越的的安全性、便捷性、經濟性很好的配合了施工建造，使用率也在逐年升高。但在使用前，一定要依據建築物的特性做好架體的深化設計，確保安全、合理，同時也要加強使用過程中的監管和維保工作，嚴格執行相關的管理規定。相信智能爬架的推廣，會助力我國建築業更好，更快的發展。

福利

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