摘要：附着式升降脚手架在建筑施工之中有着智能化、自动化、标准化、安全性高、经济性好等多方面优势，使其在高层建筑施工中得到广泛的应用。本文以万科翡翠滨江二期项目工程为实例，从高层住宅施工脚手架的应用现状作为切入点，对工程项目进行简要分析，深入的探究了导轨附着升降脚手架在高层住宅施工中的应用要点，希望能对建筑行业类似工程提供参考。
关键词：附着式；升降脚手架；高层住宅；导轨式
一、工程概况
万科翡翠滨江二期是上海市临江高端豪宅首次采用预制装配工艺的项目，位于陆家嘴金融中心核心区延伸段，北靠滨江路、南临昌邑路，东侧为苗圃路，总建筑面积为110220.41平方米，主要由5栋80米以下高层住宅、两栋6层24以下多层住宅、1栋7层24米以下多层住宅、1栋4层24米以下配套商业用房及附属裙房共同组成。
图1：万科翡翠滨江二期效果图
该项目1、3、4、6、8号楼5层以上采用PC构件，PC率约20％，PC构件主要为外墙板、空调及楼梯。预制单体采用PCF（预制外墙模）+铝合金模板体系，杜绝了质量通病、窗框泄漏、外饰面脱落等情况，具有免抹灰、墙面垂直度及平整度较好等特点，整体提升了混凝土施工质量、确保交房品质。外饰面首次采用石材反打技术，大大减少了石材脱落等情况。目前高层脚手架主要采用附着升降脚手架、悬挑式脚手架、落地脚手架等。鉴于为有效保护PCF外墙板高档石材立面完整性的特殊性要求，经过多方面分析比较后本工程选择采用带有智能控制系统的附着电动整体升降脚手架。其中升降脚手架布置图（以3号楼为例）如图2所示。
图2 万科翡翠滨江二期3号楼升降脚手架布置图
二、高层住宅施工中脚手架应用现状分析
随着高层建筑深入发展的今天，施工技术也得到了全面的进步。而作为高层住宅施工重要基础设施之一的脚手架，其在高层住宅之中的应用能够确保高处作业的安全性，为施工搭设更加便利的作业平台和作业通道。一般情况而言，我国在建筑施工之中，将临时性搭设的为方便施工人员进行施工作业的建筑物或者为材料的保管搭设的临时性辅助设施，或者在混凝土浇筑施工之中，为了固定模板而搭设的临时性支护系统，都被统称为脚手架。在脚手架施工技术的发展之中，其与建筑施工技术的发展是相辅相成的。最早的脚手架主要应用竹木材料，而由于这种脚手架施工简单，操作方便，性价比较高，因此在我国南方地区和香港地区依然有很多建筑工程施工人员沿用这种脚手架。而随着我国工业水平的不断发展，扣件式钢管脚手架得到了广泛的应用。而到了90年代，随着建筑工程行业开始真正意义的全面发展，我国国内的研究单位和设计单位也开始对国外的脚手架进行了深入的探究，并在此基础上加以创新和完善，从而形成了多种脚手架并存的格局。高层及超高层建筑物在这个阶段也得到了广泛的应用，更要求了脚手架能够更加安全、可靠与方便，附着式升降脚手架就是在这种情况下出现并得到飞速发展的一种全新型脚手架技术[1]。
在施工过程之中，附着升降脚手架往往需要搭设一定高度，并通过附着支撑结构附着在建筑工程的结构之上，其本身有着防倾覆和防坠落装置，同时能够依靠自身的升降设备和相应的设施，随着工程结构施工逐渐的进行爬升到结构封顶处，另外还有能够满足外墙装饰作业要求的逐层下降的辅助施工外脚手架，能够满足结构施工、安装施工以及装修施工等多种要求。附着式升降脚手架主要包括互爬式、套管式、悬挑式、导轨式以及导坐式等多种脚手架形式。而在本项目选用的附着电动整体升降脚手架是导轨式脚手架脚手架的一种，能够有效的保护外墙高档石材立面，为整个高层住宅施工的质量与安全性奠定了坚实的基础[2]。
在当前的施工之中，附着式升降脚手架与传统的悬挑式脚手架相比有着一定的技术优势。其中，附着式升降脚手架有着安全性能较高，施工效率较快，且整个爬升过程不会影响到正常施工的优势，其钢管和扣件的使用数量相对固定，人力资源消耗较低，作业环境优良，整个组装过程全在地面之上，施工场地较为干净和平整，这也是附着式升降脚手架能够在高层建筑工程施工之中得到广泛应用的主要原因。
三、附着式升降脚手架在高层住宅施工中的应用分析
3.1附着式升降脚手架的安装流程
附着式升降脚手架在安装过程之中，首先要搭设相应的架体平台，然后进行龙骨板的铺设，之后安装相应的下节导轨以及竖龙骨和辅助龙骨，之后要进行辅助支撑杆和斜拉杆的安装，对脚手架的水平钢性加以拉结，然后进行第二道龙骨板的安装。在这之中，要安装相应的安全立网，第一道附墙件并卸去荷载，同时进行中节导轨、竖龙骨以及辅助竖龙骨的安装，进行架体的连续组拼直到各个组架安装完毕为止。在脚手架安装完毕后，应该铺设相应的电源线并安装提升设备使其能够进入运行阶段。
3.2 智能爬架平台的提升
作业人员应该在提升之前到达指定位置，并由专人负责人力资源的调度，做好相应的组织准备工作。首先应该进行试提升作业，试提升作业应该以50毫米为宜，然后停止作业并进行相应情况的检查，在确保没有出现任何故障之后进行继续进行提升。现场的施工人员和技术人员应该在提升的过程之中进行作业状态的检查，一旦发现相应的问题要做出及时的报告。负责操控的人员在接到报告后应该立刻切断电源并将实际情况通知给管理人员，在问题查明并解决之后才能继续进行提升。脚手架在提升过程之中，当期从下面楼层提升到上一楼层之后，应该进行提升的停止，并对脚手架底部的翻板打开，通过支顶器进行凝结，防止支顶器与墙面存在缝隙的情况。然后要松开电动葫芦的锁链，严格按照操作的规程，先按下下降按钮，然后进行松链程序，讲挂座拆下之后安装到指定位置并挂上提升绳索。在爬架提升到相应位置并调试完毕后，应该将其电源切断并防止失误操作的发生，严格按照用电安全规范布置施工现场的电路，并请负责验收的工作人员进行验收，在验收合格后进行试提升作业，其试提升的高度应该在10厘米左右，如果没有查验出相应的故障才能够进行正式的提升。
3.3 支撑体系与附墙件的预埋形式
在主体剪力墙结构或者边跨梁的表面应该设置相应的预埋孔，并根据施工设备的实际位置确定空洞的中心线，预埋相应的PVC管，孔之间的距离应该控制在220毫米到280毫米之间。由于高层建筑群落的楼层高度存在着一定的差异性，梁和截面的高度也有着相应的变化，因此预埋孔的位置往往难以得到有效的确定，因此在进行预埋孔方位确定时可以通过轴线的位置加以确定。预埋孔的位置应该按照爬架的预留位置加以确定，并在每层楼的楼板之下布置预埋管，预埋管的直径应该在40毫米。预埋管应该与钢筋进行绑扎，防止出现因为混凝土浇筑施工导致的振捣棒位移问题。
四、爬架的主要安装系统
4.1附着支撑系统
附着支撑系统能够将架体稳定且紧固的连接在建筑结构的装置上，同时能够将架体的荷载有效的传递给建筑结构，在装置上应该包括提升装置、防倾装置和防坠装置，是附着升降脚手架之中最为关键的受力结构。在当前的附着升降脚手架之中，附着支撑形式包括悬挑支撑结构，而在近几年也出现了挑轨式、套轨式等多种支撑结构。斜拉杆是整个支撑体系的核心乘力构件，很多拉杆在实际受力之中，不仅仅会受到拉力的作用，同时也会受到弯矩的作用，提升了其本身的次应力，导致拉杆受力的计算方式更加复杂。因此，在进行拉杆设计时，应该从节点处理之中找到能够消除次力影响的方式，进而使整个拉杆受力状态更加清晰。在高层建筑之中，往往可以采用万向接头设计，在两个平面之内同时对受力的角度加以调整，从而使拉条在受力以及多种情况之下只受到拉应力的作用，从而优化斜拉杆的受力状态[3]。
4.2防坠防倾系统
在高层住宅施工之中，倾覆和坠落问题是较为严重的施工安全事故，而附着式升降脚手架的防倾防坠系统则是解决安全问题的有效方法。在施工过程之中，脚手架不应该存在着任何倾斜的情况，要求脚手架能够与建筑物保持一定的距离，确保脚手架系统能够稳定的运行。然而在高层建筑的施工过程之中，脚手架以及其荷载有着一定的不均匀性，往往会受到偏心受力的情况，出现左右或者前后偏心的现象，而且在超高层结构施工的过程之中，往往也会受到风荷载的作用。在脚手架施工过程之中，也会存在着较多的不确定因素，导致高层住宅施工更容易出现失稳和坠落的安全隐患。因此，脚手架之中必须有着相应的防坠防倾系统，而且这种系统应该单独进行设计，防止出现防坠落系统失效的问题[4]。
防倾系统一般采用导轨导座的形式，主要是由导轨、导向件、挑梁以及穿墙螺栓构成的。导向件应该安装在挑梁之上，竖向主框架的内侧应该设置导杆或者导轨，导向件应该与建筑结构通过挑梁进行连接。在升降过程之中，导杆应该与架体沿着导向件进行上下运动，进而起到防外倾的作用。在主框架之上，应该沿纵向距离设置加强钢板，从而提升架体的防倾能力。为了防止架体在升降过程之中出现倾倒的问题，应该在架体沿建筑物楼层的方向设置相应的防倾装置，从而确保导向件得到有效的约束，使其能够在升降过程之中垂直移动。另外，在施工过程之中，导轨会通过销轴固接在导向件上，将架体的荷载传递给导向件，然后由导向件传递到结构物上，使力的传递过程更加明确。导轨上应该以竖直方向布置相应的安装孔，在每隔100毫米的位置标记相应的数字，进而达到检测升降同步性的目的。
防坠系统一般是由防坠装置、防坠挂座以及圆钢组成的，在当前的高层住宅施工之中，防坠系统往往是采用的夹嵌式防坠系统，将其固定在提升底座的一侧，由滚轴、制动体、导向框等多个部分组成的。这些系统相互制约，能够共同形成合力，从而确保脚手架在使用过程之中，不会出现坠落的情况。
4.3 动力升降系统
动力升降系统则是确保脚手架能够正常作业和运行的基础所在，主要是由底座、升降设备、挑梁、穿墙螺栓四个部分共同组成的。其中，底座能够提供一个提升力，是升降状态架体荷载的主要承力和传力装置，在底座上有着相应的提升环，而升降设置应该固定在挑梁之下，其下端应该钩挂在底座的挂环之上，在预紧之后即可完成升降工序。附着式升降脚手架可以选择整体或者分段两种升降方式，这两种升降方式有着各自的特点，整体升降方式能够确保整个升降过程的整体性，然而其对于安全性有着更高的要求，基本上无法实现同步的升降，而分段升降则必须按照分段流水的施工作业需求进行操作，操作起来更加便利，但是耗费的时间较多。
升降设备一般包括电动环链葫芦。卷扬装置以及液压提升装置三种，在这之中，电动环链葫芦是由盘式制动电动机和行星减速器共同组装而成，能够实现群体使用的电控操作。这种装置更加简单且实用，然而仍然存在着一些安全管理问题和安全风险，比如说铰链和翻链等问题，这些问题是引发安全生产事故的直接原因；卷扬提升是将减速器置入到卷筒之中的钢丝绳提升机之中，能够解决现场卷扬机笨重、安装方式不够合理等多种问题，应用效果较好，而液压提升设备是近几年开始应用在附着式升降脚手架施工之中的设备，当前存在着两种液压设备以及与其相对应的升降方式，第一种是采用吊拉式的方法附着在脚手架上，通过穿心式液压千斤顶来带动架体的支撑杆升降方式，能够使用在分段或者整体的提升之上，另一种则是采用套轨的方式附着在升降脚手架之上，类似于塔顶升降装置的液压设备[4]。
4.4 施工防护系统
附着式升降脚手架的施工防护系统应该严格按照我国现行的相关标准和规范要求设置，每步架体外排及端部应该设置1.2米的扶手杆，同时，作业层架体外侧应该设置上下两道的防护栏杆。每步架体外应该设置相应的安全网，并在内侧设置钢丝网片，从而防止钢管木方穿过防护网坠落。架体内部的空隙应该控制在0.2米以内，同时要能够确保其满足架体升降以及支模作业的要求。架体的走道板应该通过木模板或者铁笆铺设，在铺设时应该先铺设脚手架后铺设安全网和平网兜底，防止出现碎小杂物坠落的情况。在本次施工过程之中，选取的脚手架施工方式，是根据施工现场的实际情况来决定的，最终根据施工现场的实际情况以及施工要求，选择了自动式爬升架系统的脚手架体系，施工现场实际情况如图3所示。
图3：施工现场的实际情况
五、结束语
综上所述，在本次中房滨江二期的施工项目之中，采用了附着式升降脚手架进行作业，而本文则从高层建筑脚手架的概要出发，结合本次施工情况，对附着式升降脚手架在高层住宅施工之中应用的要点与重点进行了深入分析，从而使相应的施工人员能够明确附着式升降脚手架应用的优势，使附着式升降脚手架能够更好的应用在建筑工程施工之中，推动我国建筑工程行业的深入发展。
参考文献：
[1]文晓理. 浅谈附着式升降脚手架施工技术[J]. 建筑工程技术与设计，2016，（18）：355，758.
[2]郑会科. 附着式升降脚手架施工技术研究[J]. 建筑工程技术与设计，2015，（7）：68-68.
[3]王建斌. 浅谈附着式升降脚手架施工技术[J]. 房地产导刊，2015，（30）：68-68.
[4]张永琦，孙超. 超高层住宅附着式升降脚手架施工技术研究[J]. 建筑工程技术与设计，2019，（2）：1496-1497.
论文作者:沈渊,茹文荣,程美涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/8
标签：脚手架论文; 作业论文; 导轨论文; 系统论文; 过程论文; 高层住宅论文; 装置论文; 《基层建设》2019年第18期论文;