摘要：以广东省梅州市宁江新城六期工程和贵州省阳市花果园五里冲棚户区危旧房改造项目R2区3号楼为高层办公公寓楼工程为例，阐述附着升降式脚手架俗称外爬架与普通钢管脚手架从安全、进度、成本、文明施工等多个方面、多种建筑类型全方位比较分析，结合实例，总结出在不同建筑结构和形式下，对怎么选择一款最适合工程，又安全可靠、技术先进、进度满足、经济效益可观的建筑外防护脚手架提出了数字化的论述，为以后工程项目施工类似工程的应用提供了数据化支持。
关键词：外脚手架工程 附着式升降式脚手架 普通钢管脚手架
1 工程概况及外脚手架搭设
宁江新城六期工程是由广东省梅州市鸿隆房地产实业有限公司开发，工程建设地点位于广东省梅州兴宁市兴南大道东侧。项目占地4.15万平方米，总建筑面积约13.6万平方米，含8栋住宅楼，地下1层，地上18层，建筑高度53.6米，商业1层层高4.6米，2-18层为标准住宅层，标准层层高2.9米，工程外防护架采用的是落地式普通钢管脚手架搭设，搭设高度58米，立杆横距0.8米，立杆纵距1.5米，脚手架内排杆离建筑物边缘0.15米，脚手架从地下室顶板连续搭设至屋面板。
贵阳市花果园五里冲棚户区危旧房改造项目R2区3号楼是由贵州省贵阳宏益房地产开发有限公司开发，该工程为高层办公公寓楼建筑，建筑高度148.5米，商业 1层层高4.8米，2层转换层层高5.8米，3-46层为标准层，标准层层高为2.9米，工程外防护架采用附着导轨升降式脚手架，该工程主体外墙从标准层3层开始使用附着导轨升降式脚手架为外墙防护，周长234.4米，共布置4组48个施工升降机位，高层施工升降平台使用高度为129.6米，平均跨度5.1米，最大跨度5.8米，架体高度13.5米高防护高度4层。
2 附着升降式脚手架的分类与特点
附着升降式脚手架俗称爬架，目前市场上使用的大体上可分为三类，导轨式、导座式及吊轨式。爬架外形美观，定型化程度高，搭设简单，安全性好，耗材少，劳动力投入小，工期短，造价相对较高。在节能、高效、文明施工方面相比于传统钢管脚手架有较大的优势，具体在施工中附着升降式脚手架具有以下几个特点：
（1）脚手架不需满搭，只搭设满足施工操作及安全各项要求的高度。
（2）不需要许多型钢做支撑脚手架的基础，也不占施工场地。
（3）不占用塔吊吊装时间，缩短了主体施工工期，节约了劳动力和材料成本。
（4）将室外高处作业变成低处作业，将悬空作业变成了架体内部作业。
（5）随施工进程，脚手架可随之沿外墙升降，结构施工时由下往上逐层提升，装修施工时由上往下逐层下降。
（6）脚手架及其上承担的荷载传给与之相连的建筑结构，对这部分结构的强度有一定要求。
（7）架体内具备防倾覆、防坠落等多重安全防护装置，可以数字化监测架体变形情况，具有较好的安全防护性能。
（8）节能方面，用升降平台施工一栋楼节约的钢材，其生产时产生的碳排量相当于300亩林地一年吸收的二氧化碳。
3 普通钢管脚手架的分类与特点
普通钢管脚手架又称普通扣件式钢管脚手架，它按照搭设方式不同可分为落地式钢管脚手架、型钢悬挑式钢管脚手架，它适用性强，加工简单，搭拆方便，搭设灵活，施工中主要有以下几个特点：
（1）杆配件类型数量少，适用性强，承载力较大。
（2）装拆方便，搭设灵活，利于施工操作。由于钢管长度易于调整，扣件连接简便，因而可适应各种平面、立面的建筑物与构筑物用脚手架。
（3）坚固耐用，可重复多次周转使用。
（4）比较经济，加工简单，一次投资费用较低，如果精心设计脚手架几何尺寸，注意提高钢管周转使用率，则材料用量也可取得较好的经济效果。
（5）型钢悬挑脚手架根据施工要求可分段安装分段拆除，每段搭设高度一般不超过25m。
（6）扣件节点的连接质量受扣件本身质量和工人操作的影响显著，工人操作水平及素质要求高。
（7）搭设和拆除过程需要塔吊吊装配合，施工交叉作业多，特别是型钢悬挑脚手架，型钢安装和拆除工期较长，对工期有一定影响。
4 附着升降式脚手架与普通钢管脚手架的对比分析
附着升降式脚手架与普通钢管脚手架在目前建筑施工现场是使用最多、最为广泛的两种外防护架，各自有各自的特点、以及适用性，它们在安全性、工期进度、经济效益、材料耗损、劳动力、文明施工、日常维护和检修等多方面都有可比性，通过两个项目实体，具体有以下一些分析对比。
在安全可靠性方面：总的来说附着升降式脚手架在主动和被动安全可靠性上要优于普通钢管脚手架，现在市场上大部分爬架类型已经实现了施工外脚手架全机械化操作，在与主体结构相连的导座和导轨上都配备了完善的防倾覆防坠落设施，每个施工升降机位与主体结构至少都要有3个附着点，每个升降单元独立安全，消除了危险搭设作业；安装完成后，架体与楼层主体结构全封闭，室外如同室内作业，有效减少高空坠落事故率，且外防护采用全钢丝网制作，有效的防止了在主体结构和装修施工过程中的消防隐患，彻底防止火灾的发生。
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普通钢管脚手架也可以在人为主动作为的情况下也能做到安全可靠，在普通钢管脚手架施工过程中，重点检查钢管原材料壁厚与质量、承载地基基础承载力、立杆间距、水平杆步距、剪刀撑搭设、扣件扭力、安全网防护、水平网防护、操作层跳板搭设等，每个工序都涉及作业工人安全规范操作问题，涉及较多人为因素，安全可靠性上适合防护高度不高，落地式脚手架不大于60米（其中宁江新城六期工程落地式脚手架搭设高度58米），悬挑脚手架每段搭设高度不大于25米的工程，其中搭设高度不大于20米更为安全。
在工期进度方面：总体上附着升降式脚手架和普通钢管脚手架在工期进度上没有多大区别，不分伯仲，都是利用工序交叉时间升降或搭设外架，只是在悬挑式钢管脚手架的型钢安装与拆除层，工期会较附着式升降式脚手架晚1~2天，但是普通钢管脚手架在后期装饰装修施工过程中可以多工作面同时施工，而附着升降式脚手架只能在防护的4层范围内施工，然后逐层下降。
附着升降式脚手架在工期进度上在各个阶段分为以下几个阶段：
⑴主体结构施工阶段：主体结构施工时，爬架利用自身升降系统可对爬架进行升降，提升效能平均1天1层，爬升过程中对主体施工完全没有影响，施工工序正常进行。另外由于爬架自身自带卸料平台，随架体爬升而爬升。所以，爬架相比于其他脚手架节约大量塔吊台班费用，大幅度提高垂直运输效率。采用爬架施工，可加快施工进度，缩短工期，主体结构施工工期平均将达到4天1层，从而最终减少成本支出。
⑵装饰装修施工阶段：采用爬架施工的建筑物装修施工（主要指外墙构造柱、抹灰及外装饰）一般是在主体结构施工完成后自上而下施工，继续跟随爬架的下降进行装饰装修，劳动力配合得当，施工进度一般可达到9天2层，如果配合吊篮施工，进度将更快。
爬架施工中装饰装修施工一般流程：主体结构施工→爬升两次→插入内外墙砌筑→主体封顶→爬架下降，同时进行外墙构造柱、抹灰及外装饰施工，如果还不能满足进度要求，可利用吊篮在插入内外墙砌筑时将构造柱浇筑。
普通钢管脚手架在工期进度方面，主体结构施工时虽然需要利用塔吊进行吊装，交叉作业繁多，但基本上也能做到4天1层，如果多配一套模板，还能做到3天1层，装饰装修阶段，只要增加劳动力，更可以上下同时作业，缩短施工工期，这是附着升降式脚手架不能实现的，所以总的来说，工期进度上，两种施工外脚手架形式不分伯仲，各有千秋。
在经济效益方面：一方面直接经济效益比较，通过我公司在2009年深圳地铁5号线5318标（建筑高度90米）型钢悬挑式钢管脚手架综合单价成本分析为50元/平米，2012年贵阳花果园R2区3栋（建筑高度148.5米）附着升降式脚手架综合单价成本分析为57元/平米，R1区7栋（建筑高度232米）附着升降式脚手架综合单价成本分析为65元/平米，2017年丰顺培英锦绣城（建筑高度99米）附着升降式脚手架综合单价60元/平米，2016年宁江新城六期工程（建筑高度53.6米）落地式钢管脚手架综合单价成本分析为55元/平米。
从上面实际工程案例可以分析得出，在100米32层以下的建筑，特别是外形不规则建筑，采用型钢悬挑式钢管脚手架更为经济；在100米33层以上的建筑，且建筑外形规则，采用附着升降式脚手架更为经济；在60米以下的建筑，采用落地式钢管脚手架更为经济方便。
另一方面间接经济效益上，附着升降式脚手架较为领先，由于爬架投入材料少，与普通钢管脚手架相比，可节约大量钢管、扣件等材料的运输、装卸及保养等的费用，同时节约了材料的损耗。采用普通钢管脚手架占用大量的垂直运输工作时间，影响其他施工工序的开展，而爬架只在装、拆时占用塔吊少量时间。
高层建筑施工中，高空坠落隐患最为重要，搭设一般脚手架均需在高空临空面作业，且悬挑架的拆除、安装及拆除需要重复进行，增大了施工风险，这些都是间接经济效益的表现。
在材料耗损方面：普通钢管脚手架使用型钢、钢管、扣件、脚手板、安全网等搭设材料多且消耗量较大，经测算一百平米外脚手架钢管用量1800Kg，扣件350个。在附着升降式脚手架施工上采用定型制作的防护架，它的用钢消耗量只有普通钢管脚手架的10%，超高层建筑施工材料消耗量节约更明显。
在劳动力消耗方面：附着升降式脚手架在施工升降时操作环境良好，工人劳动强度小，施工过程中安装和拆除时劳动力在8—10人左右，标准层施工提升过程只需要4—6人左右，人工消耗量比综合架低50%左右，还大幅降低了工人的劳动强度，提高了工人工作效率，减少了工作时间；普通钢管脚手架的搭设、拆除时大量的人工搭设外脚手架、铺设脚手板和安全网，劳动力是附着升降式脚手架的1倍左右，不但操作环境危险，劳动强度大，而且人工消耗量大。
在文明施工方面：附着升降式脚手架在安全文明施工上，外形美观，在施工现场无需大面积的架体管材及构件堆场，特别适合现场施工场地狭窄的工程，提升后对各楼层文明程度施工要求较高，不占用施工场地，整个建筑外立面清爽干净；普通钢管脚手架整个施工过程，大量材料不断运进运出、运上运下，架下杂物难以清理，占用施工场地，安全网维护量也比较大。
在日常维护和检修方面：附着升降式脚手架施工过程中检查与维护工程量较小，1个人2小时便可进行一次全面检查。普通钢管脚手架检查、维护工程量大，随着楼层的增加，脚手架的展开面越来越大，由于施工的经常性，所以楼层越高，脚手架进行一次全面检查的周期越长，往往1个安全员可能一天还检查不完一栋高层建筑。
5 结论
近年来随着中国经济的不断发展，建筑行业也在不断的发展深化，建筑施工也在不断的改革更新，建筑施工也逐步向装配化、智能化和机械化发展，但是在目前和以后很久一段时间内，建筑外墙防护架，不仅有附着升降式脚手架这种机械化程度高的防护架，传统的普通钢管脚手架也会继续伴随建筑施工的发展。本文通过对附着升降式脚手架、普通钢管脚手架两种架体在安全性、工期进度、经济效益、材料耗损、劳动力、文明施工、日常维护和检修七个方面对比比较，用工程实例证明，两种架体在不同工程应用中各有特点，各有适合现场的情况，综合比较，在60米以下的建筑，采用落地式钢管脚手架更为经济方便；在100米32层以下的建筑，特别是外形不规则建筑，采用型钢悬挑式钢管脚手架更为适合；在100米33层以上的建筑，且建筑外形规则，采用附着升降式脚手架更为适合。
参考文献：
【1】集成式爬架在住宅楼施工中的应用.建筑施工.2015：37卷，第9期
【2】爬架在高层建筑施工中的应用研究.工程科技.2005：277~278
【3】建筑施工手册.第五版编写组.北京：中国建筑工业出版社，2012
论文作者:朱馨
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/15
标签：脚手架论文; 钢管论文; 升降式论文; 工期论文; 建筑论文; 作业论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第3期论文;