中建二局第三建筑工程有限公司 湖北省武汉市 430000
摘要：在高层、超高层等建筑中由于层数较多，标准层以上结构外立面基本相同。为提升施工效率，全钢附着式升降脚手架这种机械化程度较高的施工技术也随之诞生。本文介绍一种全新的HJ3全钢附着式升降脚手架施工技术及其优点。
关键词：HJ3全钢附着式升降脚手架；施工技术
随着建筑行业的飞速发展，高层、超高层等建筑一幢幢拔地而起，在施工过程中外架安全防护对施工安全起着至关重要的作用。但普通落地式钢管脚手架因搭设高度有限，无法满足高层、超高层等安全防护。悬挑式外脚手架虽能满足搭设高度要求，但存在脚手架钢管用量大、使用周期长、搭拆耗时费力、高空作业危险性系数、高层消防难度大等一系列问题。全钢附着式升降脚手架却能较好的克服这些缺点。因此全钢附着式升降脚手架的研制和使用，有力的推进了脚手架施工技术的迅速发展。
本文以武汉市世贸中心B地块项目HJ3全钢附着式升降脚手架（以下简称爬架）施工为例，详细介绍了爬架从设计到施工、从应用到总结的全过程，对安装、提升和拆除三个阶段中的关键控制点进行描述，并对其优点进行了总结，为今后的类似高层建筑工程外围护体系的持续改进奠定基础。
1.工程概况
武汉市世贸中心B地块项目项目位于武汉王家墩中央商务区，本工程平安银行写字楼高150m，共33层，7层以上属于标准层，标准层层高4.2m，单层建筑面积1800㎡，建筑物周长173m，建筑外架7层以下采用落地式脚手架，爬架从7层开始搭设。爬架共设置45个机位，爬架搭设高度为建筑物4各标准层加一步防护栏的高度，共19.5m。由于单层面积较大，整个爬架分为2组分别提升。
2.爬架介绍
爬架主要由支架结构系统、动力提升系统、导向、防坠系统、智能同步控制系统。
支架结构系统由导轨、竖龙骨、横向次龙骨、斜拉杆、钢板防护网、走道板、楼梯、翻板等通过螺栓连接而成。
动力提升系统由提升挂座、提升葫芦、提升钢丝绳和提升滑轮组四部分等组成。
导向、防坠系统由附墙、防倾覆导座、可调式防坠支顶器、穿墙螺栓等组成。
智能同步控制系统由电动葫芦上挂钩位置的应力感应片、控制器、主控器组成，可对爬架提升过程中各机位荷载进行超载、欠载预警及控制，确保整体爬架升降过程安全。
3.爬架提升原理
导轨式爬架有一套独特的爬升机构。实现提升设备是由提升挂座、电动提升葫芦、提升钢丝绳和提升滑轮组四部分组成。提升挂座是提升承力构件的一部分，固定在导轨上。其上固定提升葫芦。挂座的一侧固定提升葫芦，另一侧固定提升钢丝绳。提升钢丝绳绕过提升滑轮组同提升葫芦的挂钩连接。启动提升葫芦，则架子沿导轨上升，提升到位后固定，将底部多出的导轨拆除，装到顶部，将提升挂座移到上部，准备下次提升。每次升降高度为一个楼层高。
提升滑轮组亦是提升承力构件的一部分。下面连接一个防坠落的装置，其上搭接脚手架，并通过防坠落装置同导轨连接，而且可沿导轨上下滑动，当提升钢丝绳突然失去作用时，防坠落装置会自动抱紧导轨起到制动作用。
脚手架支撑在提升滑轮组上，随滑轮组上下滑动而升降。为了避免在升降过程中发生倾覆，在脚手架靠导轨一侧的立杆上设置两组起导向作用的导轮组。导轨的一端固定在立杆上，另一端套在导轨上，可沿导轨上下滑动。一般上部导轮用于防止脚手架外倾，而下部导轮用于防止脚手架内移。
4.爬架施工技术
爬架施工主要包括架体安装、提升、拆除三方面施工工艺流程。
4.1爬架安装流程：
搭设平台架并做水平调整→铺设走道板→安装下节导轨、竖向立杆、辅助竖龙骨→加辅助支撑杆及斜拉杆→水平钢性拉结→安装第二道走道板→安装第一道安全立网→安装第一道附墙件并卸荷→安装中节导轨、竖向立杆、辅助竖向立杆→连续组拼架体直到安装完2层各组架为止→连续组拼架体直到安装完3层各组架为止→连续组拼架体直到安装完4层各组架为止→铺设电源线→安装提升设备（进入运行阶段）。
世贸中心B地块项目平安银行写字楼爬架从7层开始安装，7层楼面混凝土浇筑完毕后即可在6层落地架顶部搭设爬架平台架并水平调整，然后铺设首层走道板、导轨、立杆、斜撑、钢板防护网等保证7层结构施工外立面防护安全，在第8层每机位处只预埋附墙固定导向座安装孔，待混凝土强度达到要求后安装附墙、防倾覆导座、可调式防坠支顶器与爬架导轨连接以保证爬架安全。随着主体上升，上面各层也应同样预埋及爬架安装，预埋时应保证与下面各层预留孔的垂直度。当主体施工至标准层第9层时开始预埋提升挂座穿墙螺杆孔洞塑料管，塑料套管预埋在梁内，预埋时竖直方向在距离结构板100mm处。随着结构施工，爬架继续向上安装，直至爬架安装至11层楼面达到安全防护高度后，整个爬架系统安装完毕。
4.2爬架提升操作流程
随着结构施工，当11层梁板混凝土强度达到要求后，需进行11层安全防护时即可开始进行爬架提升，爬架提升操作流程如下：
班组安全技术交底→检查各机位提升系统是否正常→排除各机位提升障碍物→接好电缆线，调试葫芦及荷载报警装置，把葫芦链条降到位并顶紧各吊点→拆除架体分片断头材料临时连接件及防护翻板→开始提升→提升到位调整吊点水平→可调式防坠支顶器与导轨顶紧→恢复架体分片断头材料临时连接件及防护翻板→松掉顶部刚性拉结链条→运行结束、检查验收
4.3爬架拆除流程
爬架提升后，开始结构施工，随着结构向上施工继续提升爬架，如此循环直至结构封顶后开始进行爬架拆除。爬架拆除流程如下；
清除爬架上杂物及地面障碍物→将爬架内的所有提升装置拆除，并吊至地面分名别类的码放整齐→拆除架体其他构件
架体其他构件拆除顺序与其组装顺序相反，具体如下：
（1）将吊离用钢丝绳钩挂牢在分组处的架体单元上节的吊钩上，塔吊稍往上提将其张紧。
（2）将塔吊吊挂住的架体折叠单元上节的连接螺栓拆除，先拆折叠单元上下节之间 的立杆连接螺栓和钢丝网连接螺栓，再拆折叠单元上节单元与单元之间的连接螺栓。
（3）指挥塔吊将该折叠单元上节慢慢往上吊，待与其它折叠单元上节脱离后再吊放至地面平放。
（4）地面操作人员将该架体折叠单元上节的四根斜撑杆拆除后将其恢复到折叠状态，在折叠单元的两侧立杆贴近处用铁丝穿过立杆孔后挷紧，以利运输。杆孔后挷紧，以利运输。
（5）重复步骤（1）~（4），依次将全爬架的折叠单元上节拆除、吊离和恢复到折叠状态。
（6）将吊离用钢丝绳钩挂牢在分组处端部的导轨上节的小横杆上，在导轨与固定导向座配合处的上下方各装一个防止固定导向座滑动的扣件，塔吊稍往上提将其张紧，然后先拆除该处导轨上、下节连接处的连接螺栓，吊至地面再分名别类的码放整齐，然后依次将其它导轨及顶部固定导向座拆除。
（7）将吊离用钢丝绳（或尼龙带）钩挂牢在分组处端部的全钢附着式升降脚手架的折叠单元下节的吊环上，在导轨与固定导向座配合处的上下方各装一个防止固定导向座滑动的扣件，塔吊稍往上提将其张紧，然后先拆除该全钢附着式升降脚手架的折叠单元下节与暂未拆除的折叠单元下节的连接螺栓，并拆除固定导向座的附墙连接螺栓，再指挥塔吊将该折叠单元和导轨下节和固定导向座慢慢往上吊放至地面平放，然后依次将其它导轨下节及固定导向座和架体折叠单元下节拆除。
（8）地面操作人员将该架体折叠单元上节的四根斜撑杆拆除后将其恢复到折叠状态，在折叠单元的两侧立杆贴近处用铁丝穿过立杆。
5.爬架施工重点
5.1安装过程
（1）钢附着式升降脚手架安装前，应对爬架构配件等进行全面的检查和验收。设备及材料进场后需派材料员及质检员进行进场材料的验收或抽检。爬架构配件材料性能及材质必须符合设计要求，以保证爬架产品质量安全。
（2）所有安装操作人员必须持证上岗，经专业培训及安全技术交底后方可作业。
（3）各构配件必须按要求进行连接、螺栓不得漏拧或松动。
（4）为保证附墙导座预埋孔精度，预埋前应放线定位，并将预埋套管穿过梁两侧模板，以防混凝土浇筑时预埋套管偏位，必须保证上下预埋导座垂直偏差不大于15mm。如垂直偏差大于15mm，必须重新钻孔。
（5）竖向导轨与附墙导座垂直偏差不得超过千分之五。
（6）爬架底层及拆模层必须保证翻板与结构之间防护到位。
（7）爬架必须保证有三层附墙导座与结构连接。
5.2提升过程
（1）提升前每层必须派至少2个专人进行预检，确认无误后方可进行提升。
（2）脚手架提升起50mm后，停止提升，对脚手架进行检查，确认安全无误后，由架子班长发布指令继续提升脚手架。
（3）在脚手架提升过程中，每层至少安排2各脚手架监控操作人员，要巡视脚手架的提升）情况，发现异常情况，应及时通过对讲机总控按钮操作员停止提升。
（4）总控按钮操作员听到口哨声立即切断电源，停止提升脚手架，并通知架子班长，等查明原因后，由架子班长重新发布提升脚手架的指令。
（5）脚手架提升到位后，首先将翻板放下，并且固定好。
（6）安装定位器，定位器必须拧紧顶实。
（7）将电动葫芦松链，把提升挂座拆下，安装到上层相应位置。
（8）爬架提升过程中建筑物周围10m拉设警戒线，闲杂人等禁止入内。
5.3拆除过程
（1）拆架前技术人员必须进行安全技术交底，并对人员进行分工，且通信可靠。
（2）拆架时必须切实注意安全，必须先卸除所有使用荷载，清除架体上的所有建筑垃圾
（3）架子利用塔吊向上提升拔出时，整个架子上严禁站有任何人员。
（4）拆除时塔楼20m范围拉设警戒线，闲杂人等禁止入内。
6.爬架优点分析
6.1节约材料
普通钢管脚手架每层需搭设钢管架，尤其是建筑物较高时，钢管、扣件、脚手板、密目网等材料用量巨大。但爬架仅一次性投入四层型钢架体，材料用量少，符合绿色施工管理理念。
6.2节省工期
普通钢管脚手架每层搭设时间至少需1天时间，且钢管等材料运输需占用塔吊吊次。而爬架通过电力系统提升仅需2小时左右即可完成，大大缩减了外架施工时间，对于工期较紧项目优势更为明显。
6.3节省人力
普通钢管脚手架搭设每层需15~20人左右，而爬架提升过程中只需8个人即可完成爬架提升，至少可以节省一半人力。
6.4安全性能高
普通钢管脚手架搭拆时全程属于高空作业，危险系数大。而爬架提升过程中，外立面防护到位，人员操作属于室内操作，安全可靠。且爬架采用电脑智能化控制，通过对提升重力的信息采集，经计算机进行综合分析，自动均衡调整升降速度，当超载、欠载15％时报警，超载、欠载30％时停机，确保整体爬架升降过程安全。
6.5防火性能高
普通钢管脚手架外部采用密目网，容易引起火灾，但爬架外部采用0.8mm厚钢板网，大大提升防火性能。
6.6文明施工效果好
爬架可以突破传统脚手架杂乱的外观形象，使施工项目整体形象更加简洁、规整，能够更有效、更直观展现施工项目的安全文明形象。
结语：通过以上阐述分析，高层、超高层建筑爬架虽然施工技术较为复杂，涉及施工工艺流程较多，但作为一种新型技术其优点也是有目共睹的，不仅安全可靠，并达到了降本增效的效果，节约大量周转材料也符合绿色施工理念。同时也需有关部门进一步研究改进，使其操作简单化，进一步提升其推广价值，为我国建筑施工企业带来更好的施工效益。
参考文献
[1]丁全 DM300防火型全防护智能升降爬架施工技术 2014年3月
[2]吴之乃等.建筑10项新技术及其运用【M】.北京：中国建筑工业出版社，2001年
[3]建筑施工手册（第五版）中国建筑工业出版社 2012年12月
论文作者:李闯,蔡欢
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/3
标签：脚手架论文; 导轨论文; 单元论文; 螺栓论文; 塔吊论文; 导向论文; 钢丝绳论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;