摘 附著式升降腳手架簡(jiǎn)稱爬架。由于材料使用量小、維護(hù)成本低、高效方便，近年來(lái)廣泛應(yīng)用于高層建筑中。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和自動(dòng)控制操作系統(tǒng)的配合，爬架更加先進(jìn)和智能化。本文主要闡述了智能爬架的結(jié)構(gòu)、深化設(shè)計(jì)和使用中的一些關(guān)鍵問(wèn)題，為高層建筑中智能爬架的使用提供了參考。

關(guān)鍵詞：附著式升降腳手架；智能爬架；深化設(shè)計(jì)；高層建筑

前言

如何縮短施工周期，的前提下縮短施工周期，降低施工成本，一直是施工單位不可避免的話題，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，引進(jìn)智能爬架，不僅解決了傳統(tǒng)鋼管腳手架材料消耗大，周期長(zhǎng)，而且避免了許多安全風(fēng)險(xiǎn)，安全、經(jīng)濟(jì)、方便在高層建筑中占有一席之地，是一種非常有價(jià)值的外部保護(hù)腳手架。以下簡(jiǎn)稱智能爬架。

01

工程概況

廣東承建一個(gè)建筑面積約16.67萬(wàn)的大型住宅小區(qū)㎡，高層建筑11棟，其中9#樓、10#樓采用全鋼智能爬架代替普通鋼管腳手架作為外圍保護(hù)，新技術(shù)應(yīng)用的試點(diǎn)項(xiàng)目。

9#樓層高3.0米，30層，總高95.5米，單層面積9#樓503㎡，周長(zhǎng)約160米，設(shè)置42個(gè)機(jī)位；10#樓層高3.1米，32層，總高度106.7米，單層面積356米㎡，外周長(zhǎng)110米，設(shè)置28個(gè)位置。爬架從二樓安裝使用，主體結(jié)構(gòu)封頂后用塔吊拆除，外墻工藝用工具吊籃施工。

02

爬架的特點(diǎn)及對(duì)比

類型

項(xiàng)目

智能爬架

常規(guī)鋼管腳手架

材 料

工廠預(yù)制生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，一次組裝可持續(xù)使用，材料用量少，損耗小。

需大量的鋼管、扣件、腳手板、安全網(wǎng)等，材料質(zhì)量難以保證，損耗大。

升 降

遙控指揮電動(dòng)葫蘆吊架，配合自動(dòng)控制系統(tǒng)操作人員少，方便快捷，爬一層只需20-30min，而且安全性高。

需要人工逐層搭設(shè)，速度慢，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

文明施工

裝配完成后，不需要材料堆放場(chǎng)地，整個(gè)建筑立面清新干凈。

安全網(wǎng)易污染、損壞，需要大場(chǎng)地堆放鋼管、緊固件、工字鋼、鋼絲繩等。

檢查維修

檢查維護(hù)工作量小，時(shí)間少。

檢查工作量大，需要大量的人力和時(shí)間來(lái)檢查懸臂工字鋼、鋼絲繩、連墻件、腳手板、安全網(wǎng)等。

經(jīng)濟(jì)效益

本工程的使用費(fèi)用按當(dāng)?shù)貎r(jià)格轉(zhuǎn)換為63.4元/㎡。

按當(dāng)?shù)貎r(jià)格轉(zhuǎn)換為建筑面積，本工程使用費(fèi)為50.6元/㎡。

03

智能爬架結(jié)構(gòu)

智能爬架主要由以下六個(gè)部分組成：（見(jiàn)智能爬架結(jié)構(gòu)示意圖）

水平桁架、豎向桁架、防傾防墜機(jī)構(gòu)、安全防護(hù)、智能升降同步系統(tǒng)

1)水平桁架:由大橫桿、小橫桿、防滑走道板組成。

2)垂直桁架:由內(nèi)立桿、外立桿、垂直斜撐、導(dǎo)鏈通道桁架和底部桁架組成。

3)防傾防墜裝置：由附墻支座、防傾裝置、防墜裝置、防傾導(dǎo)軌、防墜導(dǎo)軌、卸載頂架組成。

附墻支架用于提供安裝防傾裝置、防墜裝置和卸載支架，由附著的底板、腿和斜支架焊接而成。防傾裝置由一對(duì)防傾臂、防傾輪和導(dǎo)輪座組成。

4)升降機(jī)構(gòu):由附墻吊點(diǎn)、電葫蘆吊架、升降鋼絲繩、鋼絲繩導(dǎo)輪、微機(jī)控制系統(tǒng)組成。

電梯設(shè)備采用環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆，額定起重7.5噸，升降速度90mm/min，提升機(jī)功率500W，電動(dòng)葫蘆依靠遙控系統(tǒng)進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。

5)安全防護(hù):防滑走道板、翻板、上下梯、護(hù)欄、外防護(hù)鋼網(wǎng)等設(shè)施。

翻板位于架體底部，用于封閉架體底部，防止物體從架體底部墜落。鍍鋅壓型防滑圖案鋼板厚度為1.5mm。外防護(hù)網(wǎng)厚度0.8mm用自攻螺栓固定冷軋鋼凸穿孔網(wǎng)板。

6)智能升降同步系統(tǒng):由總控箱、分控箱、傳感器和電纜組成。

系統(tǒng)主要采集各機(jī)位的荷載數(shù)據(jù)。架體升降時(shí)，當(dāng)某個(gè)機(jī)位的荷載超過(guò)設(shè)計(jì)值的15%時(shí)，聲光形式自動(dòng)報(bào)警并顯示報(bào)警機(jī)位；當(dāng)超過(guò)30%時(shí)，升降設(shè)備將自動(dòng)停止。

04

深化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

智能爬架在使用前，首先要根據(jù)國(guó)家規(guī)范和施工圖進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，主要有以下注意事項(xiàng)：

① 框架高度不大于5倍，框架寬度不大于1.2米；離墻300~400mm，在深化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮獨(dú)立外浮板的寬度。本工程框架覆蓋高度為4.5層，框架高度為14米，寬度為0.9m，離墻間距為400mm。

② 直線布置框架的支撐跨度不大于7米，折疊或曲線布置的框架外側(cè)距離不大于5.4米，懸臂高度不大于框架高度的2/5，不大于6米。架體全高和支撐跨度的乘積不超過(guò)110㎡，本文還是設(shè)置連墻點(diǎn)、提升系統(tǒng)與防墜系統(tǒng)間距的依據(jù)。本工程中，支承跨度為4.5米，結(jié)構(gòu)跨度為1.5米。

③ 建筑電梯位置：9#、10#樓為鋁模 無(wú)抹灰工藝，工藝穿插緊密，施工電梯部分和爬架交接兩層，當(dāng)爬架到頂部時(shí)，電梯部分框架應(yīng)全部拆除，使電梯可升至頂部工作面，但開(kāi)口架必須做好保護(hù)，在深化設(shè)計(jì)階段，電梯兩側(cè)的立桿必須設(shè)置為支撐墻立桿。

④ 塔吊附墻位置：附墻不得干擾升降機(jī)構(gòu)和垂直龍骨。附墻應(yīng)采用短跨活動(dòng)龍骨板，升降前臨時(shí)拆除，升降后及時(shí)恢復(fù)；

⑤ 下料平臺(tái):9#、10#樓采用鋁模體系，地板上預(yù)留傳料孔，無(wú)需設(shè)置卸料平臺(tái)。如果不采用鋁模體系，還需要考慮卸料平臺(tái)的定制和安裝位置；

⑥ 防墜落裝置：應(yīng)設(shè)置在主框架上，并附著在建筑結(jié)構(gòu)上。每個(gè)升降點(diǎn)不得少于2個(gè)，必須在使用和提升條件下工作。采用機(jī)械自動(dòng)裝置，制動(dòng)距離≦80 mm，應(yīng)采取防塵、防污染的措施，靈敏可靠，操作自如。

本工程深化設(shè)計(jì)圖(以10#樓為例):

05

架體安裝過(guò)程

安裝平臺(tái)→放置底座，定位龍骨→豎龍骨組裝、下承重梁、內(nèi)擋橫桿、底層水平固定拉結(jié)→第二道龍骨板安裝，下段軌道與上層結(jié)構(gòu)剛性拉結(jié)→安裝沖孔鋼網(wǎng)→安裝第一個(gè)附墻支座→安裝第三龍骨板、安全網(wǎng)、上承重梁、垂直斜弦桿→安裝內(nèi)挑板和翻板→第二節(jié)豎龍骨和導(dǎo)軌依次安裝→第四道龍骨板和沖孔鋼網(wǎng)依次安裝→第二、第三道附墻支座依次安裝→第五道龍骨板和沖孔鋼網(wǎng)依次安裝→組裝架體頂部和結(jié)構(gòu)拉結(jié)構(gòu)→安裝智能升降同步系統(tǒng)→檢查驗(yàn)收→提升循環(huán)

框架未安裝至連墻節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)臨時(shí)拉結(jié)框架和結(jié)構(gòu)。平臺(tái)架的作用不僅為架體安裝提供了操作平臺(tái)，而且起到了承載作用。不僅要安裝牢固，還要水平。頂部平臺(tái)搭設(shè)時(shí)，應(yīng)使用水平儀輔助找平，以免架體組裝傾斜影響升降。平臺(tái)架應(yīng)比爬架寬0.3米，外圍應(yīng)設(shè)置防護(hù)桿。平臺(tái)搭設(shè)前必須通過(guò)承載力驗(yàn)算，防止下部平臺(tái)受壓后失穩(wěn)。(安裝平臺(tái)見(jiàn)圖3)

06

架體的爬升

1)升降過(guò)程

設(shè)置警戒區(qū)→架前檢查→葫蘆受力，取卸荷頂撐→掀起防護(hù)翻板，拆除連墻構(gòu)件→遙控升(降)開(kāi)始→過(guò)程監(jiān)控→升(降)到位后，水平調(diào)整→恢復(fù)保護(hù)蓋板→支架逐機(jī)上翻，防墜裝置→恢復(fù)連墻組件和保護(hù)系統(tǒng)→檢查驗(yàn)收

架體每次升降前必須經(jīng)過(guò)檢查驗(yàn)收，并辦理《升降許可通知書(shū)》。

2)升降前架體檢查重點(diǎn):

混凝土強(qiáng)度、墻體支撐、墜落裝置、傾覆裝置、建筑障礙物清除、墻體組件、塔吊或施工電梯墻體裝置、框架水平、框架上的堆放清理、線路開(kāi)關(guān)、操作人員。

3)升降后架體檢查重點(diǎn):

卸載頂架安裝、連墻部件恢復(fù)、框架底部密封、翻板、隔離網(wǎng)、斷口保護(hù)、框架垂直度、主電源斷開(kāi)、電控柜鎖定、螺栓松動(dòng)、保護(hù)設(shè)施、防墜落裝置、框架水平。

4)架體水平度的重要性

框架水平直接影響框架的應(yīng)力平衡，導(dǎo)致桿變形，造成重大安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，在第一次攀爬時(shí)，應(yīng)首先將框架提升到150-200mm高度，逐個(gè)位置檢查荷載值，并用水準(zhǔn)儀對(duì)所有垂直垂直附墻桿，高度極差不超過(guò)20mm，以后每升降三層必須進(jìn)行一次校核。

07

架體的使用

1)架體按立面設(shè)計(jì)高度搭設(shè)后，不得隨意加高、擴(kuò)展或安裝廣告牌，否則必須進(jìn)行方案設(shè)計(jì)；

2)框架不允許超載或承受集中負(fù)荷，腳手架允許3-4個(gè)操作層同時(shí)施工，但每平方米較大負(fù)荷為6kN（600kg）；

3)框架只能承受垂直垂直力，不能承受水平力，因此外墻模板不能附著在腳手架上。腳手架上禁止放置大模板或雜物，架子上的雜物應(yīng)經(jīng)常清理。

4)在使用過(guò)程中，應(yīng)每月進(jìn)行一次檢查預(yù)計(jì)停工一個(gè)月以上或遇到六級(jí)以上大風(fēng)時(shí)，應(yīng)全面檢查并采取加固措施。

5)螺栓連接件、升降動(dòng)力設(shè)備、防傾防墜裝置、電控設(shè)備在使用過(guò)程中應(yīng)定期維護(hù)。

08

架體的拆除

1）拆除準(zhǔn)備

拆除工作必須按照操作規(guī)程進(jìn)行。拆除前，施工人員應(yīng)進(jìn)行安全技術(shù)交底，明確拆除順序、安全措施、特殊部件的拆除方法等。管理人員應(yīng)明確責(zé)任，認(rèn)真負(fù)責(zé)。拆除部位和地面應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)志和警示線，并配備安全檢查人員。

2）拆除步驟

從上到下拆除橫桿、立桿和斜桿。首先拆除主框架，最后拆除附墻。拆除附墻裝置時(shí)，應(yīng)先加固下一步框架和結(jié)構(gòu)，嚴(yán)禁同時(shí)上下拆除。

拆除至拆除第一步架體時(shí)，可用施工塔吊將要分離的整個(gè)架體吊裝拉緊，然后拆除拉結(jié)連接件，拆除附墻件螺栓，將分離架轉(zhuǎn)移到地面。

09

結(jié)束語(yǔ)

在目前高層建筑越來(lái)越多的情況下，智能爬架與施工具有優(yōu)越的安全性、便利性和經(jīng)濟(jì)性，利用率也在逐年上升。但在使用前，必須根據(jù)建筑的特點(diǎn)深化框架設(shè)計(jì)，確保安全合理，加強(qiáng)使用過(guò)程中的監(jiān)督維護(hù)，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)管理規(guī)定。相信智能爬架的推廣將有助于我國(guó)建筑業(yè)更好更快的發(fā)展。