佛山市云东海建筑工程有限公司 528100
【摘 要】近年来我国社会经济飞速发展，城市化进程也日益深入，出现了越来越多的超高层建筑结构，而在目前的高层建筑施工过程中，大多数施工队普遍都通过附着升降脚手架实施建设施工，附着升降脚手架比传统悬挑型脚手架具有明显的优势，施工过程中占用空间较小，操作简单，劳动力消耗较少，能够有效缩短建筑施工的时间，从而提高施工单位的经济效益。
【关键词】升降脚手架 超高层建筑 结构组成 施工技术
超高层建筑在我国的城市化进程中占据了很大的比重，在施工过程中有一临时设施不得不引起高度重视，那就是脚手架及支撑系统的施工。近几年来在高层建筑建设过程中发生了不少脚手架失稳或倒塌事故，造成了部分人员伤亡和重大的经济损失。就其原因很多，但是脚手架及支撑系统是否能进行正确、规范的施工（安装与拆卸）是很重要的原因之一。下面结合某工程的实际施工经验，来探讨附着升降脚手架施工技术，说明脚手架正确、规范施工的重要。
1 工程概况
本工程项目位于某市南边某新区，为一高层住宅建筑群，总建筑面积约为 16 万多平方米，设有两层地下室，用于地下停车；为一类高层住宅建筑，全部采用全现浇剪力墙结构，结构安全等级为二级；耐火等级为一级，抗震设防烈度为七度，屋面防水等级为Ⅱ级，地下室防水等级为二级；周边均为城市道路，地形平坦，基地市政公用设施完善，交通便利。在正常使用条件下，本工程建筑结构设计使用年限为 50 年。
2 设计要点
本工程所用附着式升降脚手架，它主要由脚手架部分、悬挑吊（即将架体附着于工程并将架体荷载传给工程结构承受的支承构造）、附着支承构造升降机构（包括承力架、导轨、防倾和防坠装置等）、提升设备（包括提升动力设备和索具等）和升降控制（包括同步装置、限载装置和自动控制系统装置等）组成，其构造示意详见图 1。它涉及脚手架、钢结构、机械、电气和自动控制等技术领域，是一项在技术方面具有综合性的施工机具和专项技术。
其基本原理为：附着式整体外脚手架是以建筑结构承力，由附着在结构上的悬挑吊梁和提升外架，通过提升设备，让悬挑吊梁和提升外架作相对运动来完成外脚手架的上升和下降。附着式整体外脚手架只搭设4个楼层高度，构造简单，操作方便，能减轻劳动强度，提高工效。构造设计为：底盘架围建筑四周均匀布置，间距根据建筑结构开间尺寸取值。使用的斜拉顶撑构造，吊着架体后斜吊杆受拉，水平梁受压。为解决架体晃动和倾覆问题设置了防倾导轨。悬挑吊梁附着于建筑结构的梁（或墙）上。所有附墙连接均选用同一规格螺栓，互相通用，满足《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求。根据工程及提升外架布置情况确定电气控制的总功率，并由此确定电器原件容量及电线、电缆截面、长度等。其设计、施工均按 JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》的相应规定执行。
根据建设部《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求，架体结构和附着支承结构应按“概率极限状态法”进行设计计算；升降结构中的升降动力设备、吊具、索具，按“容许应力设计法”进行设计计算；附着升降脚手架的各组成部分应按其结构形式、工作状态和受力情况，分别确定在使用、升降和坠落三种不同状况下的计算简图，并按最不利情况进行计算和验算。必要时，应通过整体模型试验验证脚手架架体结构的设计承载能力。
总之，在保证附着升降脚手架设计安全时，必须尽可能全面和深入地考虑可能存在的安全隐患会引发意外事件出现的环节及其细节因素，如：自身设计、工程应用设计和管理等方面的内容。
3 施工工艺及施工难点
3．1 附着式脚手架工艺流程
附着式升降脚手架在施工过程中，主要包括：脚手架搭设 脚手架需升降 脚手架拆除 各环节的质量控制。要按照建设部《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求，认真做好每一项具体工作，应具有保证架体同步升降和监控升降荷载的控制系统；应具有可靠的升降动力设备；应设置有效的安全防护，以确保架体上操作人员的安全；特别应当注意的是附着式升降脚手架应具有安全可靠的防倾覆装置、防坠落装置；并防止架体上的物料坠落伤人。
3．2 施工难点
附着升降脚手架的倾覆、坠落问题是导致施工安全事故的主要“杀手”，从脚手架受力中，防止倾覆是从水平约束上解决脚手架的稳定问题。在正常施工条件下，脚手架原则上不应有倾斜现象。但在实际施工中，由于各种不确定因素的影响，其脚手架荷载的不均匀性存在前后和左右偏心，尤其在超高层结构施工时受到很大风荷载作用，失稳甚至坠落的安全威胁有可能存在。为此，脚手架系统必须设置防倾和防坠落装置，而且不宜将防坠落装置与架体升降的附着支承装置合二为一，两装置作用于同一个结构上，易造成防坠落系统失效。
3．2．1 防倾系统
本工程所用的防倾系统为导轨导座式，该系统由导轨、导向件、挑梁和穿墙螺栓组成（不得采用钢管扣件或碗扣方式）。即导向件安置于挑梁上，竖向主框架的内侧设置导杆或导轨，导向件抱住导杆或导轨，再通过挑梁与建筑结构相连。升降时导杆或导轨与架体一起沿导向件上下运动，起到对架体导向和防外倾作用。在主框架上沿纵向每隔一定距离设置了两块加强钢板以加强架体的防倾能力。为了解决架体在升降过程中发生倾倒事故，在架体的纵向沿建筑物楼层设置三套防倾装置，使导向件约束竖向主框架在升降过程中垂直移动。导轨上沿竖向布置每隔 100 mm 有安装孔并标有数字，可随时进行目视监测升降同步性工作（图 3）。
3．2．2 防坠系统
本工程的防坠系统为夹嵌式防坠装置。它是固定在提升底座一侧，且每一竖向主框架提升设备处都设置一个，包括制动滚轴、制动箱体、导向框、拨杆、压簧等组成部分（图 4）。其工作原理为：制动滚轴约束在制动箱体内，箱中带有 2 个带角度的斜板，用来限制制动滚轴的运动方向，制动滚轴上连接导向框，制动滚轴由导向框控制上下运动，导向框受导向杆约束，可沿导向杆上下滑动，导向框下端有压簧。导向框通过拨杆与底座另一侧挂环一同被挂钩钩起，制动箱体中心穿过防坠圆钢，当提升机预警后，拨杆带动导向框并进而带动制动滚轴下移，两个制动滚轴间距加大，由抱紧圆钢状态变为离开圆钢，附着升降脚手架可正常升降，这时压簧被挤压，在升降动力失效后，拨杆弹回初始位置，被压缩的弹簧向上弹起，带动导向框并进而带动制动滚轴上移，制动滚轴靠紧圆钢，由于制动滚轴的运动受斜板的约束，制动滚轴紧紧抱住圆钢，从而阻止架体的下滑。在设计中，将提升和防倾防坠两种功能的挑梁采用同一形式，防坠梁置于提升梁上层，防坠杆穿过提升梁上开设的孔与设置在底座上的防坠装置连接共同工作。防坠装置与提升设备必须分别设置在两套附着支承结构上，若有一套失效，另一套必须能独立承担全部坠落荷载。
4 结束语
随着高层建筑项目的增多，附着式升降脚手架在高层建筑项目中的应用越来越广。良好的附着式升降脚手架施工技术对于保证工程质量，防范工程风险具有重要作用。在实际工作中，施工人员要对脚手架的安装、提升和拆除工作引起重视，严格按照施工工艺进行施工操作，防范好工程风险。
参考文献：
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论文作者:郑炳飞
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/9
标签：脚手架论文; 导向论文; 装置论文; 导轨论文; 结构论文; 工程论文; 滚轴论文; 《低碳地产》2016年13期论文;