腳手架安全的“革命”

羅仁輝

近年來，隨著經濟的發展，我國城鄉高層建筑越來越多，隨之而來的是高層建筑的新技術、新設備、新材料不斷涌現，高層建筑的腳手架也是其中的重要組成部分。然而，傳統的“電葫蘆式”腳手架自開發使用以來，一直存在一些問題：點位設計多，成本高；需搬運電動葫蘆，費工費力；鋼絲繩提升，容易斷裂老化，導致高處墜落事故；架體提升過程容易晃動，穩定性差，容易誤操作；單點或兩點附墻著力，安全性差；后期檢查與維修費工周期長。

為了解決這些問題，陜西百斯特工程技術有限公司和西安理工大學聯合，研發了一款安全建筑施工新產品——絲杠機械傳動附著式升降腳手架（FS10A型）（以下簡稱“絲杠附著式升降腳手架”）。

特點與優勢

自2011年問世以來，絲杠附著式升降腳手架經數十個建筑工程試用，取得了良好效果。2013年，該產品通過國家建筑工程質量監督檢驗中心全面安全檢測；住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心、國家建筑業協會安全分會聯合進行科技評估后，認定其總體性能達到國內領先水平，具有推廣應用價值。目前，絲杠附著式升降腳手架已經陸續在陜西西安、漢中、咸陽、渭南等多家工地投入使用，總建筑面積達百萬平方米。

絲杠附著式升降腳手架采用的是目前國內最先進的國家專利提升技術——“絲杠絲母式傳動”，它通過置于底端的減速機，帶動緊密嚙合的絲杠絲母螺旋傳動，實現絲母的上升和下降，進而帶動架體的上升和下降。“絲杠絲母式”動力提升系統打破了傳統的“電葫蘆式”動力提升的設計思維局限，從根本上杜絕了附著式升降腳手架墜落的可能，其經濟性、安全性、平穩性獲得了每一位用戶的認可好評。

那么，與傳統的“電葫蘆式”腳手架相比，絲杠附著式升降腳手架具有哪些特點和優勢呢？

在整體性能方面，絲杠附著式升降腳手架的各項性能指標經國家建筑工程質量監督檢驗中心檢測，均符合并超出了JGJ202-2010《建筑施工工具式腳手架安全技術規范》的要求（見表1）。

絲杠附著式升降腳手架以高強度的三角架式主體結構為基礎（見圖1），主架采用雙導軌。導軌和內立桿通過圓鋼和扁鋼形成三角結構，穩定堅固且具有較好的導向性，使受力更均勻，令絲杠提升的架體運行時更勻速、更平穩。

采用絲杠絲母同步升降，高強度的結構和不脫離的嚙合方式，實現了近似零距離的防墜效果，為安全提供了保障。

使用自帶防墜落功能的絲杠代替鋼絲繩，避免了傳統腳手架鋼絲繩易斷、老化的弊端，以及提升中架體晃動等問題。

高強度的箱式附墻支座，為架體提供了可靠的支撐。對于附墻支座的承載能力，產品特別使用均力結構，大大提高了架體的安全性。

為避免傳統腳手架累計誤差的產生，進一步保證架體提升的同步性，產品采用到位鎖定裝置，構成全面的控制系統，為各站點提供了基準；到位自動停機，則提高了動作的智能自動化水平，降低了人為疏忽造成危險的可能性（見圖2）。

操作者無需再搬運電動葫蘆及卸載裝置，勞動強度小，工作效率高。

機械、電氣雙重過載保護，安全性高；過載報警指示，便于查找故障。

產品采用獨特的雙卸載系統，結構簡單靈巧，提升時自動復位，杜絕誤操作造成事故的可能，也大大降低了勞動強度。

防墜原理

在絲杠附著式升降腳手架的設計中，通過絲杠絲母的嚙合運動，實現腳手架的升降。采用帶傳動的方式，將電機上的動力傳遞到齒輪減速箱中，并由此傳遞到絲杠絲母上，使得高強度的傳動部件在升降過程中不會失效，避免了可能由于傳動部件失效造成的墜落故障。

在腳手架使用過程中，絲杠和絲母一直處于嚙合狀態，動力機構不需要重復安裝、拆除。升降工況（動力設備在一定條件下的工作狀況）下，全部荷載通過絲杠支撐座傳到附墻座，進而傳到建筑結構主體。使用工況下，全部荷載通過主架卡勾傳到附墻座，進而傳到建筑結構主體。兩種狀態轉換時，由于機械力互鎖的緣故，可避免操作者的誤操作。

所謂機械力互鎖，是指主架在提升和靜止兩種狀態下的受力部件情況。提升時，所有力由絲杠通過主架卡勾卸載并承受荷載，傳遞給絲杠支撐座，絲杠支撐座再傳遞給附墻座，此時，受力部件為附墻座；在提升到位時，通過掛鉤和掛鉤柱銷的配合及卸載的受力，通過反升將絲杠支撐移裝到上一層的附墻座上，如果附墻座上的定位柱銷和主架卡勾未接觸受力，則此時所有的荷載將通過絲杠，施加在絲杠支撐座上，因而絲杠支撐座就無法卸除。在升降作業時，必須斷開掛鉤和掛鉤柱銷的連接（見圖3、4）。

由此，以“絲杠絲母式傳動”作為提升動力的絲杠附著式升降腳手架，通過合理的結構設計，保證了腳手架在任一時刻均處于與附墻座接觸狀態，從而實現了零距離防墜效果。

此外，利用均力桿連接，提高了單個附墻座的承載能力，卸荷支桿通過附墻座實現卸荷，操作方便。在第一道附墻座與第二道附墻座、第二道附墻座與第三道附墻座之間由兩道均力桿連接，通過均力桿的可調螺桿使均力桿張緊。最下道附墻座承受的力通過均力桿傳遞給其他附墻座，從而實現力的分散（見圖5）。

到位自動停機控制系統采用荷載自動控制，由觸摸屏實時顯示荷載情況。可以實現當超欠載15%時的報警、超欠載30%時自動停機等功能。

采用箱式附墻支座及八向防傾導向設計，有效保證了架體升降過程中的垂直度與傾斜度。通過用滾輪與腳手架導軌接觸，來防止腳手架的左右和前后傾斜；在升降過程中，有3個附墻座與墻體連接，并對腳手架起到支撐作用，3個附墻座上均安裝有導向防傾裝置，不但導向效果好，而且減小了摩擦，保證了作業安全（見圖6）。

實習編輯 趙 原