附著式升降腳手架在超高層建筑施工中的應用

闞子義

（南京建工集團有限公司，江蘇 南京210012）

1 工程概況

某中部中心城市金融商業(yè)區(qū)新建1幢辦公、商業(yè)及住宅建筑，總建筑面積約17萬m2。地下4層，地上52層，建筑高度208m，地下1～4層為車庫，地上1～3層為裙房商業(yè)，4～29層為辦公，層高4.15m，32～52層為住宅，層高3.6m。項目部結合本工程實際情況、工期和經(jīng)濟性、安全性要求，決定主體結構施工采用附著式升降整體提升腳手架。

2 附著式升降腳手架的基本組成

2.1 豎向主框架

主框架為定型加強的焊接體結構，以焊接鋼管做內(nèi)外弦桿、雙拼鋼管作導軌，普通焊管為斜腹桿，焊接成片單狀的框架標準節(jié)，長度2.9m，寬度1.1m。底節(jié)底部焊接有提升橫梁和提升環(huán)，另一端焊接法蘭盤（R100mm×6mm），中間標準節(jié)兩端設法蘭盤螺栓連接，頂部根據(jù)架體搭設高度制作長度為2.4m。雙拼鋼管導軌之間焊有連續(xù)的防墜齒，導軌接頭采用承插式。外架運行時將電動葫蘆的鏈條鉤掛住底部提升環(huán)，與支撐框架連接共同承擔架體的荷載。

2.2 水平支撐桁架

水平支撐桁架斷面尺寸700mm×700mm，以70mm×50mm的矩管為上弦桿，48.3mm鋼管做下弦桿，32mm鋼管為斜桿焊接而成，標準長度有4.5m和6m兩種。弦桿兩端焊法蘭盤，可用螺栓將相鄰支撐架通過法蘭盤相連。轉角連接時下弦桿用鋼管、直角扣件連接，上弦桿用特制U形螺栓通過角鋼壓板（帶立桿座）連接。

2.3 腳手架構架

采用鋼管在相鄰主框架之間、水平支撐桁架之上搭設扣件式鋼管腳手架。雙排腳手架采用單立桿，立桿縱距1.5m，豎向主框架兩側相近立桿間距不大于0.5m，立桿橫距0.7m，大橫桿步距1.8m，小橫桿搭在大橫桿上用扣件扣緊，拐角處設置橫向斜撐，外側全立面連續(xù)設置剪刀撐，架體總高21.6m。

2.4 附著支撐裝置

該支撐裝置為導座（支座）形式，用100mm×70mm×5mm型鋼焊接成有撐腿鋼架，由防墜頂桿、復位彈簧和導向爪構成，導向爪限制主框架導軌水平位移，防墜桿頂住防墜齒，有導向、防傾、防墜作用。在上升、下降狀態(tài)時與工程結構有3處附著支座，每個支撐裝置用2根穿墻螺栓和邊梁固定。在附著支座上掛置電動葫蘆，以起重鏈條吊住架體沿導座滑動實現(xiàn)升降。

2.5 安全裝置和同步升降控制柜

安全裝置有防傾覆、防墜落的作用，利用設置在豎向框架導軌內(nèi)的防墜齒和附著支撐上的防墜頂桿共同作用原理進行工作。防墜裝置的制動類型相當于齒式棘輪機構，防墜桿單向行程制動。附著式腳手架正常上升、下降時防墜器不起作用。一旦鏈條突然斷裂造成架體墜落時，復位彈簧動作，拉緊防墜桿頂住防墜齒制動，防止腳手架墜落。同步提升裝置的控制系統(tǒng)，接收電動葫蘆上機械式載荷傳感器信號，可編程控制器能夠對各機位運行狀態(tài)進行自動檢測，對超出限定范圍荷載的機位進行顯示和發(fā)出報警信號，并立即切斷電源停機，實現(xiàn)同步和載荷自動控制功能。

3 附著式升降腳手架安裝施工方法

3.1 搭設基礎平臺

搭設輔助架安裝平臺。在地下室頂板上搭設雙排腳手架，高度17.45m，在裙樓屋面搭設安裝平臺，高度5.1m，整體交圈。立桿每隔三跨或轉角處采用鋼管在樓面上連墻減力，在搭設時一定要保證輔助架足夠牢固，架體的剪刀撐、斜撐與機位對應設置。最上面一道水平挑桿用儀器抄平，將頂部連墻件高度控制在同一水平面，高差不大于10mm。

3.2 安裝水平支撐桁架

根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場塔吊、施工電梯平面布置，在車間加工完成支撐框架及其配件運到現(xiàn)場。在地面進行分片組裝，用塔吊把支撐框架吊到輔助平臺架上，支撐下弦桿轉角和接頭位置用鋼管、扣件連接，根據(jù)建筑物外圍的形狀調(diào)整支撐框架長度和到梁邊的距離。輔助平臺架的水平挑桿和支撐框架下弦桿用扣件連接，間距1.5m，整體安裝完成后的支撐框架水平誤差不大于20mm。

3.3 安裝豎向主框架

根據(jù)機位平面布置和分片范圍，沿建筑物外圍定位，把主框架底節(jié)與第一節(jié)標準節(jié)在地面組裝好，用塔吊將底節(jié)放置在支撐框架上，調(diào)正位置使主框架平面垂直于建筑物，調(diào)整主框架導軌到建筑物的距離（見圖1）。用U形螺桿從水平支撐桁架上弦桿底部往上卡住底梁連接鋼板，U形螺栓與上弦桿之間墊配矩形短節(jié)管，螺母和連接板之間墊平墊圈、彈性墊圈，保證螺母壓緊鋼板不易脫落。

圖1 主框架組裝

主框架與支撐框架連接好后，用扣件鋼管搭設拋撐，拋撐桿與底節(jié)的主弦桿可靠連接，拋撐與地面的傾角在45°～60°之間，保證主框架處于穩(wěn)固狀態(tài)，在結構混凝土澆筑完成，安裝第一個附著支撐點后方可拆除。腳手架的大橫桿在主框架內(nèi)測，大橫桿和主弦桿用扣件連接，安裝第一道附著支撐點后，進行第二節(jié)標準節(jié)的安裝和架體搭設。安裝第二道附著支撐后，外架的全部荷載已由主框架傳遞到結構上，此時可以將其余3個標準節(jié)依次安裝上去，檢查主框架垂直度并進行適當調(diào)整，控制垂直誤差不大于5‰和60mm。

3.4 搭設架體腳手架

水平支撐桁架和主框架按照平面位置安裝后，分段搭設鋼管腳手架。在水平支撐桁架的立桿座上插入立桿，搭設小橫桿、掃地桿和大橫桿，立桿、大橫桿接頭用對接扣件連接，外側立面設置連續(xù)剪刀撐，每道剪刀撐跨越立桿根數(shù)為5～7根，架體端部開口處設橫向斜撐，外立面采用沖孔網(wǎng)板通過連接件與大橫桿相連作豎向防護，底部用花紋鋼板封閉，底部離墻間隙翻板用鋼板封閉，操作層用鋼筋網(wǎng)片封閉，綁扎牢固。底部離墻封閉必須確保封閉嚴實、無縫隙。斷片處用鋼管連接起來并用安全網(wǎng)封閉。

3.5 安裝附著支撐裝置

附著支撐裝置安裝在建筑物梁上，跟機位、導軌對應在澆筑混凝土前預埋PVC套管，要求定位準確，誤差應不大于15mm。穿墻螺栓為雙頭螺紋長螺桿2根，規(guī)格M30×420mm，穿墻螺栓應采用雙螺母固定，螺母外螺桿長度不得小于3扣，螺桿露絲部分抹上黃油，用膠帶紙包好。墊板尺寸100mm×100mm×10mm。

4 附著式升降腳手架的使用

4.1 附著式升降腳手架上運行施工方法

建筑物結構混凝土澆筑完成24h后或混凝土強度達到規(guī)定要求，安排木工拆除邊梁的側模板，清理腳手架底的雜物及架體上的零星材料，拆除架體臨時拉結點，檢查塔吊附墻位置、施工電梯口處有無障礙，確認模板支撐架與腳手架無任何連接。安裝頂層附著支撐裝置，套入主框架后調(diào)整防墜桿長度，保持與主框架防墜齒接觸，主要防止在提升時架體外傾。檢查電動葫蘆電機、鏈條上機油、加注潤滑油保養(yǎng)，將提升吊環(huán)穿過支撐中間在上方插入提升橫梁，吊桿下端掛電動葫蘆。由專業(yè)電工按控制箱編號接好各機位的電源線、傳感器信號線。檢查塔吊附墻桿、施工電梯口、采光井防護欄桿和架體分片處連接桿、拆除附墻開口處的安全網(wǎng)和活動架。為防止最上一道附著支撐受摩擦力的影響向上翹動，最上面的附著支撐下耳環(huán)用細鋼絲繩與中間附著支撐連接，M16花籃螺絲調(diào)節(jié)使鋼絲繩張緊。為防止采光井等凹凸部位和轉角處的架體與結構產(chǎn)生障礙影響正常提升，主框架和水平支撐桁架要確保上行垂直位置不偏移，可適當調(diào)整附著支撐裝置或縮短主框架距離處理。檢查機位通電情況，啟動運行按鈕試運行，在提升過程中巡視電動葫蘆運行情況是否正常。腳手架到位后，手動調(diào)整架體到水平狀態(tài)，底部和中間附著支撐裝置防墜頂桿和防墜齒頂緊，承受全部架體的重量，最上端附著支撐的防墜頂桿和導向爪與導軌可保持一定間隙，取下電動葫蘆后進行架體的封閉恢復原樣。

物料平臺獨立傳遞荷載到工程結構上，可與所在跨的架段同步升降。

4.2 附著式升降腳手架的安全規(guī)定和注意事項

施工專項方案組織專家論證，按規(guī)定辦理告知登記手續(xù)。檢查材料、構件的出廠合格證、檢驗報告，配備合格的崗位人員進行交底。組裝完成后，進行使用前檢查驗收，安全檢測完成后報上級主管部門備案登記，檢查內(nèi)容包括混凝土強度、安全保險裝置、電控系統(tǒng)、架體翻板和構件，特別注意采光井、塔吊部位的附墻影響。升降操作時，嚴格執(zhí)行作業(yè)程序規(guī)定，拆除影響架體升降的障礙物和約束，安全員必須旁站監(jiān)督，升降時嚴禁操作人員到架體上。嚴格控制相鄰提升點的高差應不大于30mm，整片升降高差應不大于70mm。操作班長統(tǒng)一指揮，密切監(jiān)視電動葫蘆的運行，排除翻鏈、卡鏈等故障。升降到位后組織檢查驗收，辦理交付使用手續(xù)。

架體平面轉角處要采取構造加強措施，在鋼管腳手架內(nèi)從上到下增加1組斜撐，提升吊點和防墜裝置安裝位置邊梁，根據(jù)計算配置構造鋼筋。防墜落裝置、電動葫蘆要有防雨、防塵、防污染措施，用油布包扎或覆蓋。做好月度檢查和維修保養(yǎng)，加強對主框架導軌、構件的檢查，防止扣件損壞、松動、彈簧變形失效等問題的出現(xiàn)。

使用過程中發(fā)現(xiàn)架體懸臂超高、堆放施工材料和雜物的情況時應采取措施及時處理。懸臂超高采取與模板支架臨時拉結方法，拆除作業(yè)層的模板、木方和鋼管不得斜靠、擺放在架體上。嚴禁利用架體拉纜風繩（索），遇大風、大雨、大雪等天氣需提前進行架體加固。

5 結語

本項目采用附著式升降腳手架，在經(jīng)濟、安全、實用等方面取得良好效果。附著式升降腳手架改變了傳統(tǒng)外懸挑腳手架搭設到頂?shù)姆椒?，僅組裝4.5個標準層，利用升降機構實現(xiàn)分片提升，節(jié)約了架體材料，降低了人工及機械成本。安全防護網(wǎng)采用沖孔網(wǎng)板，具有耐沖擊、絕燃特點，采用全自動同步控制系統(tǒng)，可主動預防，安全有保障。因其構造簡單，可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，已逐漸成為高層、超高層建筑外架施工的首選。