超高層建筑附著升降腳手架施工技術(shù)研究

劉小兵

(中鐵十二局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司， 山西 太原 030024)

1 超高層建筑附著升降腳手架的發(fā)展現(xiàn)狀

自80年代末，附著升降腳手架研發(fā)以來，經(jīng)過改良階段，廠家相繼推出了各種類型的附著升降腳手架。外部腳手架是高層建筑必要的工具設(shè)備。由于超高層的建筑工程的高度限制，導(dǎo)致傳統(tǒng)的腳手架安全性較低、施工費(fèi)用較高。而附著升降腳手架具有的防墜落安全網(wǎng)設(shè)施在很大程度上提高了其安全性；自帶升降裝置卸料臺(tái)提高了搭設(shè)速度，節(jié)約工程時(shí)間、節(jié)約材料，提高了經(jīng)濟(jì)效益。如今，由于超高層附著升降腳手架可以保證安全、加快進(jìn)度、增加效益，因此其在我國(guó)的超高層建筑施工中應(yīng)用很廣泛。

2 附著升降腳手架的特點(diǎn)

附著升降腳手架由于其防護(hù)網(wǎng)采用的是鋼質(zhì)材料，所以具有防火的安全優(yōu)勢(shì)；在拼接和拆除模塊的過程可以在地面進(jìn)行，加快了搭建過程；中心提升功能更加安全；因提升動(dòng)力的裝置與爬架平臺(tái)是同步升降，可以不再需要搬動(dòng)，減少了對(duì)設(shè)備的損壞和避免了材料的污染，最終可以消除因搬運(yùn)而導(dǎo)致的安全隱患；為了方便適應(yīng)超高層大型建筑外墻防護(hù)施工，使用了有高強(qiáng)度、防火、經(jīng)久耐用的防滑花紋鋼板作為走道板、防護(hù)翻板等；為了便于安全施工，更加利于減小內(nèi)側(cè)的間隙，加寬內(nèi)挑走道板[1]。

附著升降腳手架節(jié)約了大量的搭設(shè)時(shí)間，因提升動(dòng)力裝置僅需3～5h便可提升一次，為下一施工程序的順利進(jìn)行做好鋪墊，大大提高了施工效率；節(jié)約時(shí)間，可以提前完成工期，減少租用設(shè)備的費(fèi)用；附著升降腳手架無需人工搭設(shè)，進(jìn)場(chǎng)時(shí)可以整體安裝，隨著樓層加高，靠自身的提升裝置進(jìn)行整體提升，不僅降低了安全的風(fēng)險(xiǎn)，而且節(jié)約了人工費(fèi)用；附著升降腳手架因不存在中間材料的周轉(zhuǎn)，一次性投入材料即可，不僅節(jié)省了場(chǎng)地，更方便了材料管理問題，可以杜絕材料丟失。

3 附著升降腳手架的架構(gòu)

3.1 水平和豎向框架

水平框架主要是將豎向框架作為承力支撐，將豎向主框架的節(jié)點(diǎn)板和兩端進(jìn)行連接。豎向框架是附著支撐的主要結(jié)構(gòu)，高度一般在1.8m左右，其不僅受向下的力，還要受水平力，為了能達(dá)到受力、安裝和存放等要求，需要設(shè)計(jì)成焊接框架。

3.2 附著支承系統(tǒng)

附著支承系統(tǒng)是把框架整體牢固的附著于建筑體上的裝置，而且能有效地將框架所荷載的力量傳遞于建筑體，在附著升降腳手架最關(guān)鍵的受力位置必須安裝防墜、提升、防傾等裝置。

附著支撐結(jié)構(gòu)中主要承力的部位是斜拉桿，但是在實(shí)際運(yùn)用過程中很多斜拉桿既受到拉力又受到彎矩力，進(jìn)而增大了次應(yīng)力，導(dǎo)致無法得到拉桿所受力的精確大小。所以，設(shè)計(jì)拉桿時(shí)一定要采取一些方法減弱次應(yīng)力，使施工人員能準(zhǔn)確掌握拉桿的受力狀況。在實(shí)際工程中有些利用萬向接頭法處理了這一問題，即通過兩個(gè)平面同時(shí)處理拉桿所受的力，保證拉桿所受的力只有拉力。除此之外，連接工程結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的點(diǎn)是穿墻螺栓，只要確定穿墻螺栓是穩(wěn)定的、安全的，就能保證腳手架也是安全的，上文中介紹的節(jié)點(diǎn)的處理方法，也能很大程度地簡(jiǎn)化穿墻螺栓的受力狀況[2]。

3.3 防傾防墜系統(tǒng)

附著升降腳手架在施工使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)墜落、傾覆等問題，從受力角度分析，水平方向應(yīng)該解決傾斜問題，這樣才能保證腳手架的穩(wěn)定性。施工過程中，腳手架必須是平穩(wěn)的，不能發(fā)生傾斜，而且建筑物和腳手架之間要有一段距離，保證腳手架能平穩(wěn)運(yùn)行。但是在實(shí)際工程中，腳手架承受的荷載力是不均勻的，呈現(xiàn)偏心受力的狀況，特別是超高層結(jié)構(gòu)的施工中容易產(chǎn)生較大的荷載力。在施工過程中使用腳手架時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很多不定因素，例如高層建筑中存在墜落、失穩(wěn)等安全隱患。所以使用腳手架時(shí)必須搭建防墜落裝置，并且不能將附著支撐裝置與防墜落裝置化為一體，若將兩個(gè)裝置同時(shí)設(shè)置在一個(gè)結(jié)構(gòu)上，就會(huì)影響防墜落裝置的作用。

3.4 動(dòng)力升降系統(tǒng)

穿墻螺栓、升降設(shè)備、提升底座、挑梁這 4個(gè)部分組成了動(dòng)力升降系統(tǒng)。將升降設(shè)備的上部與挑梁連接，下部與底座的掛環(huán)連接，預(yù)緊處理后升降工序便完成了。豎直方向的主框架底端設(shè)置了提升底座。

4 附著升降腳手架的施工技術(shù)

4.1 安裝的工序流程

在腳手架安裝前，應(yīng)當(dāng)按照平面設(shè)計(jì)圖先確定框架和動(dòng)力升降系統(tǒng)安裝的位置和個(gè)數(shù)，還要將預(yù)留穿螺栓與預(yù)埋栓的孔眼按照規(guī)定的位置設(shè)立。具體要求為上下對(duì)齊，誤差＜26mm。然后搭建一個(gè)2層的落地腳手架，幫助施工人員搭設(shè)承力架和提升架。如表1所示為附著腳手架的工藝參數(shù)。

表1 附著腳手架的工藝參數(shù)

提升機(jī)功率 w 500提升速度 mm/min 120提升機(jī)定額噸位 t 7.5預(yù)埋水平偏差 mm 30爬架平臺(tái)防火標(biāo)準(zhǔn) 防火絕燃施工荷載傳遞樓層 層 2附墻支座數(shù)量 套 3提升機(jī)是否需要周轉(zhuǎn) 不需要最大周轉(zhuǎn)件重量 kg 25每次升降層數(shù) 層 1防墜距離 mm 20-60防墜器個(gè)數(shù) 個(gè) 2/機(jī)位

安裝附著腳手架的具體步驟為：完成落地支撐架的搭建→設(shè)立斜拉桿與豎直方向的主框架→設(shè)立水平方向的框架→設(shè)立上部的操作架→搭建安全網(wǎng)、防護(hù)擋板→設(shè)立挑梁→設(shè)立提升裝置→設(shè)立防墜防護(hù)裝置、導(dǎo)向件→試壓架體→檢測(cè)、驗(yàn)收。

4.2 安裝注意事項(xiàng)

（1）設(shè)立豎直方向的主框架時(shí)，要用鋼管扣件將結(jié)構(gòu)與主框架的內(nèi)部進(jìn)行連接，用斜拉桿固定上部邊梁和主框架的外側(cè)，使用花籃螺栓調(diào)平主框架。

（2）搭建高度為4層的架體時(shí)，拉結(jié)點(diǎn)要及時(shí)搭設(shè)，還要設(shè)立剪刀撐。

（3）設(shè)立水平方向的析架，并將其上下弦的距離控制在35mm左右。

（4）使用厚度為25mm左右的輕質(zhì)木板鋪滿上鋪板，用小孔的安全網(wǎng)覆蓋架體，從下往上進(jìn)行該操作。

（5）根據(jù)設(shè)計(jì)方案設(shè)立導(dǎo)向件、挑梁，并讓導(dǎo)桿與導(dǎo)向件緊密連接。

（6）豎直方向設(shè)立的架體偏差≤4%，架體豎直方向上任何兩點(diǎn)之間形成的高度差都要＜25mm。

（7）設(shè)立的架體必須平穩(wěn)，垂直方向的偏差≤5%，架體底端任何兩點(diǎn)之間形成的水平高度差都要＜55mm。

（8）立桿的垂直度偏差需要控制為架體高度的 1/650，設(shè)立的扣件及其節(jié)點(diǎn)的偏差不能超過160mm。

（9）所使用扣件的螺母預(yù)應(yīng)力矩≤50N·m。

（10）使用穿墻螺栓將建筑結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。完成螺栓的設(shè)立后，必須將螺母的漏出量控制在3牙內(nèi)，漏出量較大時(shí)使用雙螺母。

（11）架體的外部設(shè)立剪刀撐，橫桿和剪刀撐的傾斜角控制在50°左右。

5 結(jié)束語

綜上所述，城市化進(jìn)程發(fā)展迅速，伴隨著建筑業(yè)風(fēng)生水起以及國(guó)家各項(xiàng)環(huán)保政策的出臺(tái)，低碳綠色的施工環(huán)境成為建筑業(yè)施工和選材的一大重要因素。根據(jù)文章分析，附著升降腳手架不僅能提高工作效率，還節(jié)約了工期時(shí)間，節(jié)約了施工項(xiàng)目的成本，符合建筑業(yè)低碳環(huán)保的施工趨勢(shì)。文章分析了超高層建筑發(fā)展迅速，并且因?yàn)槠涫┕お?dú)特性，選擇使用防火性能高、施工進(jìn)度快、工程效益高的附著升降腳手架進(jìn)行工程作業(yè)。

[1]石雪潔.附著式升降腳手架在超高層建筑中技術(shù)探究及工程應(yīng)用[D].淮南：安徽理工大學(xué)，2015.

[2]趙飛.超高層建筑附著升降腳手架施工技術(shù)性能研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.