中国建筑第二工程局有限公司北京分公司
摘要：近几年来，随着铝模板快拆体系的普及推广，模板周转材料的周转频率和周转次数均有所加大，建筑工程的主体施工进度明显加快，对安全防护设施的及时性、可靠性及行业标准符合性提出了较高要求。全钢型附着式升降脚手架的低碳性、经济性、美观性、安全可靠性、一次安装快速提升等特点均满足了这些要求。全钢型附着式升降脚手架13cm/min的提升速度，在30分钟内即可使安全防护设施达到防护位置，高度契合了高层建筑主体施工时“先防护后施工”的安全管理理念。经过近十年的不断改进更新，尤其是经过现场使用经验的不断积累，发现有些方面也存在一些不足，基于此，本文从架体设计及架体提升阶段附墙支座安拆步骤两个方面提出优化建议。
关键词：全钢型附着式升降脚手架；铝模板快拆体系；优化设计；
1 导言
随着附着式升降脚手架在高层建筑施工中的广泛应用，相较于原来的悬挑脚手架，在低碳性、经济性、安全性、智能性、机械性、美观性等方面都存在较大优势。该体系把高处作业转化为低处作业，把高空作业转化为架体内作业，极大降低了安全事故发生概率。
2 全钢型爬架优化设计背景
近几年，铝合金模板快拆体系施工技术也越来越成熟，应用也越来越广泛。在高层住宅项目施工中，铝合金模板快拆体系与全钢型爬架配套使用也开始出现。目前，附着式升降脚手架设计还是沿用与木模板配套使用的设计思路，但是铝模板快拆体系的拆模时间缩短很多，墙模板在浇筑完砼后15个小时即可拆除，顶模板在砼浇筑完成60个小时即可拆除（传统木模体系顶模板的拆除时间大概在10-12天），并且铝模板通过楼层内的传料口直接运送到上一层，因此施工层的安全防护时间也大大缩短了。
3 某工程全钢型附着式升降脚手架设计概述
3.1 某工程概况
该工程总建筑面积约71万M2，共22栋高层建筑，地下一层，地上33层，标准层高2.9M，该项目属于大体量建筑群，安全文明施工要求较高。
在结构施工外防护方面，通过对悬挑脚手架、半钢型附着式升降脚手架、全钢型附着式升降脚手架在安全性、经济性、美观性等方面进行对比分析，最终确定选用全钢型附着式升降脚手架。
每栋楼防护周长约250M，竖向防护高度为13.5M，竖向防护面积为3375M2，整个项目全钢型附着式升降脚手架面积约75000M2，使用量非常大。
3.2 全钢型附着式升降脚手架原设计主要技术参数
3.3 原方案设计中附着式升降脚手架（以下简称外爬架）安装程序
该楼栋地上33层，层高2.9m，楼层外边周长250m，共设置52个机位。外爬架安装步骤为：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）。
3.4 原设计中提升操作步骤
1）拆去底部附着支座并安装到最上层结构上。
2）预紧电动葫芦，下吊钩并安于主框架底部预紧。
3）检查支座和防坠装置处于良好状态。
4）拆除架体与结构的连接物及障碍物，撤掉架体上的活荷载。
5）抽出承重销轴、卸下承重调节顶撑。启动电控装置，提升架体到上一层。
6）在下部和中间附着支座上安装承重销杆、调节顶撑并顶紧坚向主框架承重杆。
7）恢复拆除的脚手板、安全网及临时连接杆。
8）爬架提升完毕后，必须及时搭设各段架体的连接，并且挂安全网进行防护，在操作面上进行铺架板防护。
4 全钢型外爬架架体优化设计思路
在主体施工阶段，经过长时间对外爬架使用工况和提升工况的观察，现对全钢型外爬架提出两方面的优化设计，一是对爬架架体高度进行优化，二是爬架提升阶段对附墙支座安拆方式进行优化。
4.1 外爬架架体高度优化设计
原设计架体模型为4*3+1.5=13.5米，有7层走道铺板，提升前和提升后均有三道附墙支座；优化后架体高度变为11米，设有6层走道板，外爬架主材规格、附着支座、承重装置、防倾覆装置、防坠装置、水平桁架及纵向桁架均不变，提升前和提升后也均有三道附墙支座，只是支座的位置有所不同。
从《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-2010）4.4构造措施来看，优化后的外爬架在架体高度、架体宽度、相邻支座之间的防护面积、架体悬臂高度等技术指标都是满足要求的。
4.2 外爬架提升阶段附墙支座安拆步骤优化
优化后附着支座的安装位置及拆装顺序如图
优化前，外爬架先进行提升，提升到A支座位置时，拆除A支座，然后再次提升到位，承重装置复位，将拆下来的A支座调运到最上层位置进行安装，不断循环提升、拆除支座、安装支座的过程。
优化后，在外爬架提升前先拆除A支座，外爬架一次性提升到B支座的位置，承重装置复位，将拆下来的A支座调运到最上层位置进行安装，不断循环拆除支座、提升、安装支座的过程。
5 对优化后的外爬架进行经济效益和安全效应分析
5.1 低碳性方面，架体外防护面积减少20%，钢材用量、用电量、施工耗材量相应减少20%。
5.2 经济方面，安拆架体时的用工量、机械使用量相应减少20%。
5.3 安全方面，在外爬架主材规格、附着支座、承重装置、防倾覆装置、防坠装置、水平桁架及纵向桁架不变的情况下，由于永久荷载较少，所以水平支撑桁架、竖向主框架、附墙支座、防倾覆及防坠落装置的荷载效应组合相应减小，则架体整体强度增强，竖向主框架稳定性增强，升降动力设备安全系数增加。同时由于外立面面积减少20%，附墙支座在大风大雨等恶劣天气下的荷载效应组合减小，有利于架体的稳定。
结束语
近十年来，建筑施工工具式脚手架发展很快，尤其是以整体附着式升降脚手架为代表的这一类脚手架在市场中的占有率逐步增加，在高层建筑施工中应用越来越普遍。从早期的半钢型脚手架到今天的全钢型脚手架，在低碳性、经济性、节能性、机械性、美观化、智能化等方面都获得了很大的提高。铝模板快拆体系也是近十年出现的一种模板体系，相较于以前的木模板体系，它的快速安拆、高周转、定型安装等特性使它的应用也越来越普遍，所以，整体附着式升降脚手架与铝模板快拆体系共同使用时就会获得更优的安全效益和经济效益。当然，当两者结合在一起时，各自的体系也都需要一些优化，一方面充分发挥各自的优点，另一方面消除体系的缺点，推陈出新，使每个体系都体现出更优的性能。
参考文献
[1]《钢结构设计标准》（GB50017-2017）
[2]《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
[3]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
[4]《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-2010）
[5]《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）
论文作者:高连奎
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/23
标签：支座论文; 脚手架论文; 模板论文; 体系论文; 装置论文; 防护论文; 桁架论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;