附著式升降腳手架安全管理技術應用實踐

李 錦

(安徽潤澤項目管理有限公司 安徽 六安 237000)

前言

六安華潤蘇果購物廣場項目13樓,是本人擔任項目總監負責監理的項目。該項目采用了附著式升降腳手架。1、2樓,建筑高度77.4m,3樓,建筑高度76.3m,樓體±0.00以上總層數均為22層。標準層起止層數422層,標準層層高2.9m,建筑結構形式為框架－剪力墻結構。項目位于市中心鬧市區,周邊環境復雜,東臨市電信公司大樓,南臨六安二中,西鄰農電局大樓,北臨皖西大道。項目周邊緊鄰建筑物和城市繁華路段,考慮場地周邊環境安全和項目結構外形能滿足爬架防護需要,為避免傳統外懸挑頻繁搭拆可能發生的高處墜落、物體打擊事件。項目施工單位提交了13樓標準層附著升降腳手架安全專項施工方案,經組織專家論證并按專家意見修改完善后,經相關單位有關負責人簽字后實施。

項目采用附著式升降腳手架(下文簡稱爬架)使用功能為提升滿足結構外防護,下降滿足外裝修防護,爬架組裝所需平臺腳手架為總包自地下室底板起采用雙排架搭設至標準層,爬架組裝(拆除)所在樓層均為第四層。爬架分包單位具有附著升降腳手架專業承包壹級資質,采用獲得實用新型專利證書的公司生產的導軌框架式附著式升降腳手架,升降方式為分體升降,升降設備采用電動葫蘆提升。

爬架是一種新型腳手架,因其成本低、安裝快、使用方便和適應性強等優點,目前在高層、超高層建筑施工中時得到了廣泛采用。爬架的作業環境處于高空,操作使用具有比較大的危險性。《建筑施工安全檢查標準》JGJ 59中規定了較為詳細的爬架安全檢查標準。本文就爬架使用安全管理結合所監理項目進行探討。

1 爬架的技術特點

該爬架由八大部分組成:豎向主框架、底部水平支承桁架、附著導向和卸荷支撐裝置、架體和防護設施、動力提升裝置、防墜裝置。腳手架附著于建筑物外側,沿豎向主框架上設置的導軌升降,并通過附著支承將荷載傳遞給建筑物。

2 爬架專業資質的要求管理

爬架產品認證管理,項目采用的爬架經過國家建筑工程質量監督檢驗中心依據現行JGJ59及JGJ202標準檢驗均符合檢驗標準要求;爬架工程的專業性較強,對從事爬架工程的施工單位實行資質管理,由有專業資質的單位分包,該單位具有附著升降腳手架專業承包壹級資質。

3 導軌框架式爬架結構特點

1.本型爬架導軌設計成桁架構造,剛度大,大大減小了導軌受力后的彎曲程度,其導向性能和傳力性能得到加強。

2.本型爬架導軌與豎向框架形成一體,形成雙桁架并聯結構,使得豎向框架剛度和承力性能增強。

3.導軌與架體一起升降,減少了周轉導軌工序;消除了周轉工作的施工安全危險。

4.導軌上每100mm沖有安裝孔并標有數字,沿豎向布置,可隨時進行目視監測升降同步性工作。

5.每個提升點位上安裝有三個以上卸荷限位鎖,架體施工荷載通過三個卸荷限位鎖傳遞到樓層上,多樓層分擔承力,避免了單層集中承載對建筑結構的破壞。

6.每一點位上安有四個卸荷導向件,均可獨立承受水平和豎向荷載,且這四個獨立卸荷導向件任意一個失效,架體均不會發生墜滑和傾翻。

7.防墜裝置與導向系統和提升系統分離設計,相互獨立,獨自承受架體荷載并直接傳遞給建筑結構。

8.提升系統與防墜裝置、導向系統分離設計,相互獨立。

9.在不周轉提升設備和導軌等較重部件前提下,可連續下降兩個樓層,加快了爬架施工防護進度。

10.荷載同步預警控制系統技術領先,該技術已經過許多棟爬架施工項目的驗證,性能滿足要求。

4 爬架使用過程安全技術控制要點

爬架事故主要有腳手架倒塌傾覆以及腳手架防護缺陷而造成高空墜落或者物體打擊事故。爬架升降階段是安全管理工作的重點。

4.1 架體結構

爬架是把落地式雙排腳手架移到了空中,一般搭設四個標準層加一步護身欄桿為架體立面(注:該項目爬架架體組裝高度為14.1m,4.8個標準層,見下圖),架體整體荷載由水平梁架承擔,水平梁架以豎向主框架為承力支座,通過附著支承將荷載傳遞給建筑物。

標準層爬架立面圖

水平梁架與豎向主框架是架體荷載向建筑物傳力的結構架,必須是剛性的框架,不允許產生變形,以確保傳力的可靠性。水平梁架與豎向主框架必須采用焊接或螺栓連接形成定型框架,以提高架體的穩定性。

該項目爬架的水平梁架采用底部水平支承桁架結構。以φ48mm鋼管焊接成片式桁架,通過m0?45螺栓、連接卡組裝成整體(局部不符合常用規格的采用普通鋼管連接,要求連接距離不大于2m,并采取加固措施),直接承受相鄰主框架之間架體傳遞的荷載,水平桁架以豎向框架為承力支座,兩端與豎向框架底跨節點板連接,上部與構架系統鋼管連接。主框架上下弦增加斜腹桿,以增加架體的穩定性,使之成為一個空間幾何不可變體系。

架體結構的主要安全防范措施:

(1)架體必須按照產品安裝圖和有關規定及構造進行搭設,直線布置的架體支承跨度不大于6.5m,水平梁架與豎向主框架的構件必須采用焊接或螺栓連接。

(2)在使用過程中,常常把主框架的斜桿和小橫桿破壞或者拆除,這樣會削弱框架結構的剛性,對架體安全很不利。

(3)在施工電梯分段部位,本項目施工電梯處由總包單位搭設滿架進行防護,施工電梯在爬架下邊,故爬架上升時不用考慮,爬架在施工電梯上部提升,與施工電梯的防護組成獨立的單體。爬架下降時需要對與電梯干涉處架體拆除。本項目在塔吊附墻處,架體最底部的承力主框架在此斷開,架體立桿和提升機構要避開附墻支撐。外架在升降至附墻時,停止升降,先增加一道橫桿或斜桿加固,再將障礙橫桿或斜桿拆除,爬架升降過后,應立即恢復所拆橫桿或斜桿,升降時應設專人看守,專人負責解除和搭設,確保升降安全和支架整體性。

(4)懸挑端應以豎向主框架為中心里外成對稱設置斜拉桿,其水平夾角須大于或等于45°。

(5)轉料平臺必須將其荷載獨立傳遞給工程結構,在使用工況下,應有可靠措施保證轉料平臺與工程結構直接拉結與有效卸荷。

(6)對于分段式爬架,一座塔樓爬架分段一般不宜超過四個段區,如果架體提升吊點設置太少,爬架的整體性和安全性會受到影響。

4.2 附著支承

附著支承是指直接與建筑結構連接,承受并傳遞整個腳手架荷載的承力結構,爬架在升降和到位后的使用過程中,都是靠附著支承附著于工程結構上來實現其穩定的。附著支承由升降裝置掛座、防墜裝置掛座、導向座以及緊固部件組成。

項目使用的爬架為導座式附著支承形式,豎向主框架導軌沿導向座升降移動,導向座隨爬架升降而不斷轉層重新安裝。導向座起導軌導向、傳遞荷載、防架體傾覆三方面的作用。架體荷載傳遞方向為:水平梁架→豎向主框架→主框架導軌→導向座→工程結構。

附著支撐及架體拉結固定的主要安全防范措施:(1)防墜落和架體升降的附著支撐必須各自獨立,嚴禁共用。

(2)提高承力支座的預埋質量,以保障安裝質量,位置有偏差的必須及時糾正。

(3)附著支撐設置應牢固可靠,穿墻螺栓與建筑結構連接時必須采用雙螺母,螺桿露出螺母不少于35扣,穿墻螺栓必須設置墊板。

(4)在架體升降過程中,由于上部混凝土結構尚未達到要求的強度,不能及時設置附著支承而使架體上部形成過大的懸臂,容易晃動造成架體不穩定。架體提升到位后,應及時安裝固定導向座。

(5)使用中,應保證導向座數量滿足施工方案的規定要求,并保證架體上部懸臂部分不得超過架體高度的2/5和不超過6.0m。

(6)升降工況時,爬架整體載荷均由提升吊點支承機構獨立承擔,導向支座的約束全部卸除。所以,架體每次升降前,必須檢查驗收吊點支承機構和防墜支承機構的安全可靠性。

該項目的爬架的附著支承系統由導軌、卸荷限位鎖、導輪組、導向架和穿墻螺栓組成。

4.3 升降裝置

爬架升降裝置一般為電動環鏈葫蘆,同時為了保證提升過程同步性,爬架必須設置同步裝置。同步升降裝置應該是自動顯示和自動控制的,從升降差和承載力兩方面進行控制。升降時能控制各相鄰吊點同步差在3cm以內,整體架積累最大升降差在8cm以內;吊點的承載力應控制在額定承載力的80%以內,當實際承載力達到或超過額定承載力的80%時,該吊點應自動報警及停止升降,防止發生超載。

升降裝置的主要安全措施:

(1)吊梁安裝位置必須正確可靠,電動葫蘆在使用前應試運轉。

(2)電動葫蘆鏈條打鉸及混凝土污染時應及時清理,避免產生卡鏈現象。

(3)確保爬架升降時供電,若遇突然停電,應立即切斷電源,若不能馬上恢復供電時,必須采取可靠措施及時拉結固定。

(4)備用電動葫蘆的數量必須滿足要求,發現損壞及時更換。

(5)升降過程中實行統一指揮,規范指令,每個機位設一人看守,以便于操作管理與應急指揮。

(6)使用的升降動力設備、同步與荷載控制系統及防墜裝置等專項設備,應采用同一廠家、同一規格型號的產品。

(7)荷載傳感器靈敏度不宜過高或過低。

該項目爬架的動力提升裝置包括提升底座、電動提升機、提升掛座、穿墻螺栓四部分;同步裝置采用同步升降控制系統,包括電控系統和操作臺。

4.4 防墜裝置

由于架體升降時主框架除提升機構受力以外,其它受力約束都必須解除,因此必須設置斷鏈防墜裝置,防墜裝置與提升裝置必須分別設在兩套不同的附著裝置支承結構上,若有一套失效,另一套必須能獨立承擔全部載荷。

架體在升降過程中處于懸空狀態,重心與形心不重合而造成架體偏心,在風荷載作用下會使架體發生傾斜,對此應設置導向防傾斜裝置來限制架體傾斜。設有導軌的爬架,導向支座已經起防傾斜作用,一般不再另外設置防傾斜裝置。

防墜落、導向防傾斜裝置的主要安全防范措施:

(1)防墜裝置,該項目利用彈簧扳動機構進行墜落剎車,日常重點檢查每一組防墜裝置的彈簧機構復位動作的可靠性。

(2)防傾裝置必須具有可靠的剛度,不允許使用鋼管扣件連接。

(3)加強對防墜裝置和防傾裝置的清污檢查制度,以保障防墜和防傾裝置有效工作。

該項目爬架的防墜系統由防墜裝置、防墜圓鋼、掛座、穿墻螺栓組成。

4.5 架體臨邊防護

采用爬架作為外腳手架,由于架體懸空,加大了安全防護的難度,物體打擊墜落事故發生頻率較高。

架體臨邊防護及使用過程中的主要安全防范措施:

(1)架體外側采用經檢測合格的密目式安全網進行封閉圍護,將安全網固定在腳手架外立桿的里側。

(2)每層應滿鋪腳手板,加強作業層封閉,作業層下方還應圍設安全網,最底封閉層采用木模板。

(3)架體與建筑物之間的空隙采用全封閉活動式翻板,升降時將翻板翻起,到位后封閉。

(4)在架體上部的相應位置設置鋼筋網封閉或在安全網內加設鋼絲網封閉。

(5)分段式爬架應在斷口端部設置扶手欄桿,防止作業人員踏空墜落。

(6)項目采用通用的3m×6m規格的防護平網在附著式升降腳手的下側不超過10m位置設一道防護平網。

結束語

結合本項目的爬架安全管理技術應用實踐,為確保附著升降腳手架的安全使用,爬架專業單位操作前應對有關技術人員和作業人員進行安全技術交底;作業人員應明確爬架安裝要點,掌握緊急情況下的應急措施;安裝拆除單位資質應符合要求,特種作業人員應持證上崗;架體安裝、升降、拆除時應設置安全警戒區,并應設置專人監護;架體荷載應分布均勻,荷載最大值應在規范允許范圍內;同時保證作業人員相對穩定,不得隨意變更;在日常的管理工作中,必須做好自查和落實整改工作。總承包單位和監理單位應加強統一協調和監督管理,對附著升降腳手架進行經常性監督檢查,通過建立檢查和監督機制來確保爬架施工安全。