整體提升式腳手架的經濟性和適用性分析

程愛堂

(山西省第三建筑工程公司，山西長治 047100)

1 整體提升式腳手架技術

腳手架是指建筑工程中，為解決施工工人在較高的外墻、內墻等處施工的臨時結構，通常以木、竹、鋼管、鋼筋、木板等搭建，通過著力于地面的基座或內外墻搭設平臺，以解決施工的垂直、水平運輸問題，臨時堆放材料，同時便于工人施工。從搭設原理來看，傳統的腳手架是落地式腳手架，支承于地面及墻壁，外立桿只有一排，稱為單排腳手架。而現在從安全、承重、穩固等角度出發，往往沿墻壁搭設兩排立桿，稱為雙排腳手架。而現在還出現了懸挑式腳手架、外掛式腳手架、提升式腳手架、門式腳手架、爬架等;從材料而言，有木桿、竹竿及鋼管搭設，如扣件式鋼管腳手架、碗扣式鋼管腳手架、承插式鋼管腳手架。

整體提升式腳手架是近年來隨著高層建筑的增加而開發出來的一種腳手架新技術。它是在分段懸挑式腳手架及爬架的基礎上發展起來的，具有不落地及附著于結構之上的特點，同時利用自身動力(如電葫蘆或手動葫蘆)實現腳手架高度隨建筑物主體結構升高或降低，同時滿足結構施工與裝修施工的要求，對于后期的外墻清潔也十分方便，具有安全、高效、經濟的特點，在近年來的工程施工中得到了廣泛的應用。

2 整體提升式腳手架結構與施工要點

2.1 基本結構

1)腳手架體:根據雙排腳手架的結構，沿建筑物周邊搭設雙排腳手架，其高度一般選擇標準層高即可。腳手架下部以桁架為基本結構，采用雙弦桿、雙腹桿和腳手架整體搭設而成。接長架管時，可用對接扣件接好后，用鋼筋沿接頭處上下左右焊接加固。腳手架體支撐在托架底座上，立柱縱距不得大于1.5 m。同時，腳手架體外側要掛好安全網，架板下部要安裝安全兜網。2)提升機構:電動(手動)葫蘆、電氣系統控制柜，通訊系統。葫蘆必須滿足承重與提升速度的要求，葫蘆的上鉤掛在限載防墜裝置的承重吊環上，下鉤掛在托架上。提升機構的升降控制主要是由電氣系統控制柜通過通訊系統(一般是電纜)等進行信號傳遞。同時，通訊系統還應包括有線或無線的對講設備，以備高層建筑的腳手架提升時，操作人員之間聯絡之用。3)托架底座:托架底座一般由型鋼制作。提升機構通過懸挑提升梁作用于托架底座，使其能夠靈活地上下移動。安裝時，托架必須保持水平，與提升機構進行良好連接與固定。對于建筑物的特殊部位如陽臺應專門設計施工。4)懸挑提升梁:由懸挑梁、拉桿、穿墻螺栓組成。懸挑提升梁是用來安裝提升機構的支承構件，使用工字鋼制作，底部靠墻一端通過穿墻螺栓與建筑物連接。拉桿是連接提升梁與墻體的關鍵構件，一般上端以預埋螺栓的方式固定于建筑物上，通過花籃螺栓進行調節。懸挑梁在上升時，安裝于托架底座下方6 m以內。在下降時，安裝于托架底座相近一個樓層左右的高度。懸挑梁安裝平整，拉桿松緊度調節一致。5)安全裝置:主要包括防傾覆和防墜落設施，簡單地說，就是導向桿、導軌、鋼絲繩以及專用的防傾覆或防墜落設備等。防傾覆裝置主要是由垂直導向管及導軌組成，在上升或下行時約束腳手架，防止外傾。防墜落裝置主要是在升降系統出現意外墜落事故時，可靠有效地及時鎖定架體。在實踐中往往通過繼電器等設備，通過升力的變化，控制防墜裝置啟動，如JF5000型限載聯動防墜落裝置。

2.2 整體提升式腳手架安裝簡要流程

架設臨時托架→承力托架安裝及調平→安裝腳手架底部支撐立桿→安裝腳手架底部桁架上下弦管→裝斜橫管支撐→安裝桁架剪刀撐→安裝桁架上下弦處斜撐(鋼筋)→搭設上方普通雙排鋼管架→安裝登高爬梯與轉料平臺→安裝腳手架本體(鋪腳手架板，安裝護欄、安全網)→安裝提升裝置及配件→安裝安全裝置(防傾覆與防墜落設備)。

在拆卸時，其順序與安裝時的順序相反。

3 整體提升式腳手架經濟性分析

3.1 節約工程材料

由于腳手架功能特性，決定了一次性投入的材料需求量很少，顯著提高了周轉材料的利用率。提升的實際上只有提升機構本身，不像落地式雙排腳手架那樣需要大量從上到下的鋼管、卡扣等搭設材料，也無需其他附件，適宜大片整體吊裝，同時直接自行升降，無需頻繁安排吊車進行起吊，也可以節約設備臺班。據統計，自提升式腳手架材料用量僅為綜合型架的10%左右。

3.2 節約人力成本

提升式腳手架一次安裝，可以根據不同的高度進行升降，不必反復進行搭設和拆除，因此可以大量節約人力成本。同時，由于提升式腳手架在使用時，是通過葫蘆提升，操作簡便，工作環境也比較好，工作人員勞動強度較低。據統計，人工成本消耗量僅為綜合型架的50%左右。

3.3 保證工期進度

提升式腳手架可以自由升降，可以根據施工進度自由安排高度，如外墻裝飾，正常情況下兩天就可升降一層。同時使用過程無須使用塔吊或吊車，或者利用空閑時間使用塔吊，不會影響其他材料或設備的搬運，這樣可以使施工組織優化，保證了工期進度。

3.4 使用壽命較長

雖然落地式雙排腳手架一般情況可用10年以上，但扣件、螺栓每3年換一次;提升式腳手架一般都能使用10年以上，只是需要定期進行電動設備的維護保養。較長的使用壽命也從客觀上降低了成本，提高了工程效率。

3.5 實現整體工程成本的最優化

首先，整體提升式腳手架只需要一次拼裝，相關受力構件也只需要不多次數的安裝，因此層數越高或總高度越高的情況下，其安裝與使用成本就相對越低。其次，重復升降，也可以減少臨邊作業，減少吊次。再次，提升式腳手架的檢查與維修也相對簡便，相比傳統的落地式腳手架而言，一個人僅2 h左右就可對關鍵部位進行全面的檢查，大大節約了檢修費用。

4 整體提升式腳手架適用性分析

4.1 安全施工與文明施工

由于整體提升式腳手架在工程實踐中的歷史還不是太長，從理論依據、產品設計、安全規范、施工工藝、現場管理、市場管理、人員管理等方面都還不是特別完善，因此也存在著一些實踐上的問題。譬如近些年來，在上海、珠海、深圳、武漢等地都曾發生過腳手架墜落或傾覆，造成了嚴重的人員傷亡和財產損失的重大事故。因此，從安全施工的角度而言，要重視安裝和拆卸過程的管理。此外還要重視使用過程中的安全操作，如按規范設置防墜落與防傾覆裝置，做好同步故障監控，及時安裝合格的安全網等。在文明施工方面，要注意根據安裝順序進行材料進場管理，及時清理雜物，及時對建筑外立面進行清理。

4.2 選擇適用于整體提升式腳手架的工程

整體提升式腳手架雖然在高層、超高層的建筑施工中得到了廣泛應用，但因其整體提升的特性，往往適用于造型相對簡單，且建筑物立面無較大截面變化的情況，才能充分發揮其自身優勢。一般情況下，適用于標準層數占總樓層層數的大多數且連續的高層、超高層建筑。標準層層高宜不大于4.5 m，無懸挑長度較大的陽臺、雨篷、空調板的框架剪力墻，筒中筒建筑。從施工材料、人工等成本角度考慮，僅標準層不小于16層時，才能夠體現出成本優勢。對于某些國家明確要求使用提升式腳手架的建筑物，雖然不符合成本效益原則，但也只能采用，這方面是值得理論與工程人員進一步討論的。

4.3 整體提升式腳手架承力點的選擇

整體提升式腳手架的承力主要是通過下邊的桁架來實現的，但桁架立桿架設的著力點選擇是必須要考慮的問題。承力點的布置，要考慮合理的距離，同時要考慮建筑物標準層形狀，以有利于腳手架的合理布局，以便充分實現方便操作、安全施工，同時最大限度發揮設備的工作能力，合理利用材料實現成本優化。在具體的選擇方面，承力點的選擇要考慮桁架的穩定性，要考慮建筑物截面的具體形狀，盡量避免出現在陽臺、雨篷、異形板、立面有復雜造型的投影處。一般應選擇在剪力墻、框架梁、柱、基礎承臺上。

4.4 當前規范中應考慮完善之處

1)相關術語沒有明確定義。《建筑施工附著升降腳手架管理暫行規定》(建建[2000]230號)第十二條規定“索具、吊具按表2的規定進行設計計算時，其安全系數的取值參照相關的設計規范確定，但升降機構中使用的索具、吊具的安全系數不得小于6.0”。規范中對于升降機構、索具、吊具均無明確具體的操作規定，導致在設計驗算、配件生產等出現一些不確定因素。

2)承力點基底未做詳盡要求。承力點下方的基底直接承受桁架傳來的腳手架及其荷載，一般用鋼筋混凝土澆筑。由于基底質量的好壞直接決定著整個腳手架的安全。建建[2000]230號文第二十三條規定“對附著支承結構與工程結構連接處混凝土的強度要求應按計算確定，并不得小于C10”，但這種原則規定對于具體施工并不夠詳細。其強度是否合理也值得探討。

5 結論與啟示

整體提升式腳手架作為高層、超高層建筑工程項目施工的輔助施工技術已經在我國得到了廣泛的使用。相比傳統的腳手架而言，具有成本節約、維護方便、操作簡便、效率較高的特點。在具體施工中，要根據工程的實際情況，關注細節，合理運用這一技術，做好安全生產與文明施工，促進建筑施工機械化、電氣化、專業化、規范化。

[1] 陳愛華.整體提升式腳手架防墜安全保護系統[J].建筑機械，2010(23):30-31.

[2] 白曉光.整體提升式腳手架在越南順橋廣場中的應用[J].黑龍江科技信息，2004(10):7-8.

[3] 李士軒.建筑施工安全檢查標準實施手冊[M].北京:中國建筑工業出版社，2000.