中国建筑第七工程局有限公司 福建福州 350100
摘要：目前建筑施工企业承接的工程体量越来越大，而施工现场作业人员综合素质不高，责任心不强，流动性又大，环境复杂多变，造成施工现场安全管理的压力日渐增加，建筑施工企业利用一些科技手段提高施工现场安全管理不失为一种新的思路和探索.
关键词：液压型爬架；传感技术；塔吊防碰撞
1液压型爬架的使用
附着式升降脚手架俗称“爬架”，爬架相较于传统的落地式、悬挑式脚手架具有自身的特点和优势，这也决定了爬架在建筑市场上拥有较高的使用率。但众所周知，近些年由于爬架的使用不当导致的安全事故屡见不鲜，其使用安全问题一直是建筑行业主管部门及建筑企业安全管理关注的重点。而目前，市场上使用的爬架分为电动葫芦型和液压型爬架，其中液压型爬架在使用安全程度和经济性方面都有不错的表现。下面以陕航公司施工的一在建项目为例，分析该液压型爬架的安全特性和综合经济性。
1.1工程概况
某小区项目总建筑面积172744 m2，包含13个单位工程。其中包括4栋28层，5栋18层，2栋11层，1栋9层。结构形式除幼儿园为框架外，其余均为剪力墙结构。工程总造价3.08亿元，计划工期730天。
1.2液压型爬架的组成和安全特性
该液压型爬架主要由主框架、底部支撑框架、附墙支座、液压升降设备、安全装置等组成，其中提升机构即液压千斤顶和爬杆是发挥其安全特性的主要部件
1.3液压型爬架的安全特性分析
自有荷载控制特性：根据液压特性，当系统压力一定，千斤顶产生的最大推力一定，超载后千斤顶即自动停止推动动作，即停止工作。爬架在提升过程中，会经常被障碍物阻碍，而造成该吊点超载，传统电动葫芦爬架的链条此时仍会继续向上收紧，强制上提，此时很可能会超极限破断而引发坠落事故。而该液压型爬架的液压系统的压力可调，可以根据具体工程调整额定提升力，提升中若被障碍物挡住而造成某吊点载荷超过这个额定提升力时，由液压原理可知，该吊点即会自动停止提升，所以不会发生超载硬提的问题，也就能避免爬架构件超极限破断而发生坠落事故的问题。同样，在爬架下降中也会经常被障碍物挂住而造成该吊点欠载，传统电动葫芦爬架该吊点的葫芦链条此时仍会继续下放并积累得越来越多，旁边相邻吊点会继续下降并将载荷迅速转移并集中到该吊点，此时障碍物一旦承力不足崩塌断裂，那么该吊点葫芦链条突然放开若承受不住该巨大的冲击力，则会造成坠落。而根据液压特性，该液压千斤顶具有承载太小就不降的特点，爬架下降中被障碍物挂住而造成某吊点欠载时，该吊点即会自动停止下降，旁边相邻吊点开始会继续下降，但很快也会因载荷转移到了障碍物的那个吊点上而欠载停止下降，而且所有停止下降的吊点会因刚性爬杆被千斤顶当即自动锁紧，故障碍物的承力不会增加，不会崩塌断裂，即避免了坠落问题。自有同步特性：该爬架采用穿心式节状爬杆，千斤顶通过锁紧机构顺着节状爬杆进行爬升。千斤顶往复一次，在节状爬杆上爬升一个节，随时将升降高差强制性地限制在爬杆的一个节距内（38 mm），一个节距即一个行程，确保同步。根据工地现场使用实际情况，爬架各吊点的载荷是不可能做到完全相等的。传统的电动葫芦爬架升降时，各吊点的电动葫芦链条收放的速度也是不可能完全相等的，即各吊点升降是不同步的。工地现场升降高差10 cm根本就看不出来，20 cm经常都不能及时发现，此时某吊点早已严重超载，该吊点爬架构件很可能会超极限破断而发生爬架整体坠落事故。自有防坠特性：本爬架的液压千斤顶内部有两套机械锁紧机构。该锁紧机构单向超越，在自然情况下均处于锁紧状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作时两套机构互为支撑，无论是断电、失压还是升降到爬杆端部，都有一套机构锁紧在爬杆上，确保不会发生坠落.正因为该类型爬架具有以上特性，使得其与传统电动葫芦型爬架相比较，使用安全性更高、稳定性更好。
1.4经济性对比分析
下面以蚌埠禹都新天地安置房项目为例，根据两种爬架的自身特点和要求，对比两种爬架的使用经济性。液压型爬架的提升机构均采用了提升力为10 t的千斤顶，且该千斤顶不需挪动，省时省力，且相邻吊点的跨距可以达到规范要求的最大值7 m；而传统电动葫芦型爬架若使用提升力为10 t的电动葫芦，则重量可达124 kg，拆装搬运很吃力，于是许多电动爬架都改用到7.5 t的，重量减少为95 kg，甚至改用到5 t的，这样吊点设计荷载的安全系数必然降低，致使吊点的跨距减小，为保证安全需要的点位数必然增多。所以，液压型爬架市场上每个点位的月租费用较传统电动葫芦型爬架高，但点位布置数量比传统电动葫芦少，加之使用安全系数高，在年使用费用总额较低或相近的条件下，液压型爬架的综合经济性还是比较高的。
2传感技术在液压型爬架上的应用及拓展
2.1压型爬架传感器系统工作原理
为强化液压型爬架的自有荷载控制特性，即不等障碍物吊点的荷载严重超载或欠载情况发生即可发现并采取行动进行问题处理，做到及时动态监控各吊点的荷载变化情况，保证爬架运行的安全稳定。项目部与爬架单位共同研究和探索，提出将传感技术应用于爬架运行全过程，即将各个吊点荷载情况通过重力传感器传输到各分控器，再由各分控器将传感数据传输至总控箱集中显示，使得提升人员及时了解各吊点荷载情况在此基础上，项目部又提出设想，如果能利用无线技术将总控箱上集中显示的传感信息传输至各种无线终端：如笔记本电脑、手机或IPAD的话，那么项目部管理人员均可监控该爬架的升降过程，从而更能进一步提高爬架使用过程的安全性和稳定性。通过某项目8#楼上进行的液压爬架传感系统调试和试验，证明该系统能准确反映液压型爬架提升过程中各吊点的荷载变化情况，不但可以实现将该爬架的同步控制装置严格按照《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-2010）4.5.4条款要求的，当某一机位的荷载超过设计值的15%时，采用声光报警以及超过30%时，应自动停机的功能，而且我们可以人为设定目标吊点的荷载标准值，甚至设置得比规范要求更保守，完全起到预防作用。当即某个点位在升降过程中存在超载或欠载的趋势时，即可提前判断出爬架的哪个部位可能出现了障碍物或其它故障，需要及时处理障碍或隐患，从而进一步提高了爬架的使用安全程度。
3工地特殊条件下塔吊防碰撞处理技术应用
3.1使用背景
由于场地条件限制，4#、8#楼各安装一台塔吊，两台塔吊运行范围存在交叉即存在一台塔吊的大臂有可能碰撞另一台塔吊的钢丝绳的情况。正常情况下，依靠驾驶员的正确操作及多塔运行操作原则可以避免碰撞，但如果工地出现意外停电时，塔吊大臂会因为瞬间停电导致限位器失效无法制动，大臂因惯性会继续摆动，这样就可能造成碰撞危险。在这样的特殊情况下，为避免碰撞发生，项目部经与塔吊租赁方、塔吊生产厂家共同探讨、研究后提出，给塔吊上安装一种装置，以保障在塔吊瞬间停电情况下该装置立即动作，起到限位保护作用，从而避免碰撞发生。以下是该装置的工作原理及现场实验展示。
3.2该装置工作原理及现场演示
当塔吊电源接通时，接触式继电器会产生磁吸力将开关S1断开，塔吊正常运行；当塔吊电源突然断电，磁吸力消失，开关S1会自动合上，接通电路保证塔吊限位器正常运行。
结束语：
综上，随着科学技术的发展和国家及行业的法律法规、行业规范的推陈出新，原本相对粗放型的建筑行业也日渐标准化、规范化、统一化，但建筑安全这个话题始终是建筑业的主旋律，那么如何利用和发掘一些科学技术手段促进建筑安全水平提升，是我们建筑企业值得研究和探索的。
参考文献：
［1］JGJ 202-2010建筑施工工具式脚手架安全技术规范［S］.中国建筑工业出版社，2010.112
［2］江苏云山模架工程有限公司液压型附着式提升脚手架使用介绍.23
论文作者:任国兴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/18
标签：塔吊论文; 液压论文; 荷载论文; 千斤顶论文; 障碍物论文; 特性论文; 电动葫芦论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;