超高層建筑附著升降腳手架施工技術研究

劉小兵

(中鐵十二局集團建筑安裝工程有限公司， 山西 太原 030024)

1 超高層建筑附著升降腳手架的發展現狀

自80年代末，附著升降腳手架研發以來，經過改良階段，廠家相繼推出了各種類型的附著升降腳手架。外部腳手架是高層建筑必要的工具設備。由于超高層的建筑工程的高度限制，導致傳統的腳手架安全性較低、施工費用較高。而附著升降腳手架具有的防墜落安全網設施在很大程度上提高了其安全性；自帶升降裝置卸料臺提高了搭設速度，節約工程時間、節約材料，提高了經濟效益。如今，由于超高層附著升降腳手架可以保證安全、加快進度、增加效益，因此其在我國的超高層建筑施工中應用很廣泛。

2 附著升降腳手架的特點

附著升降腳手架由于其防護網采用的是鋼質材料，所以具有防火的安全優勢；在拼接和拆除模塊的過程可以在地面進行，加快了搭建過程；中心提升功能更加安全；因提升動力的裝置與爬架平臺是同步升降，可以不再需要搬動，減少了對設備的損壞和避免了材料的污染，最終可以消除因搬運而導致的安全隱患；為了方便適應超高層大型建筑外墻防護施工，使用了有高強度、防火、經久耐用的防滑花紋鋼板作為走道板、防護翻板等；為了便于安全施工，更加利于減小內側的間隙，加寬內挑走道板[1]。

附著升降腳手架節約了大量的搭設時間，因提升動力裝置僅需3～5h便可提升一次，為下一施工程序的順利進行做好鋪墊，大大提高了施工效率；節約時間，可以提前完成工期，減少租用設備的費用；附著升降腳手架無需人工搭設，進場時可以整體安裝，隨著樓層加高，靠自身的提升裝置進行整體提升，不僅降低了安全的風險，而且節約了人工費用；附著升降腳手架因不存在中間材料的周轉，一次性投入材料即可，不僅節省了場地，更方便了材料管理問題，可以杜絕材料丟失。

3 附著升降腳手架的架構

3.1 水平和豎向框架

水平框架主要是將豎向框架作為承力支撐，將豎向主框架的節點板和兩端進行連接。豎向框架是附著支撐的主要結構，高度一般在1.8m左右，其不僅受向下的力，還要受水平力，為了能達到受力、安裝和存放等要求，需要設計成焊接框架。

3.2 附著支承系統

附著支承系統是把框架整體牢固的附著于建筑體上的裝置，而且能有效地將框架所荷載的力量傳遞于建筑體，在附著升降腳手架最關鍵的受力位置必須安裝防墜、提升、防傾等裝置。

附著支撐結構中主要承力的部位是斜拉桿，但是在實際運用過程中很多斜拉桿既受到拉力又受到彎矩力，進而增大了次應力，導致無法得到拉桿所受力的精確大小。所以，設計拉桿時一定要采取一些方法減弱次應力，使施工人員能準確掌握拉桿的受力狀況。在實際工程中有些利用萬向接頭法處理了這一問題，即通過兩個平面同時處理拉桿所受的力，保證拉桿所受的力只有拉力。除此之外，連接工程結構和支撐結構的點是穿墻螺栓，只要確定穿墻螺栓是穩定的、安全的，就能保證腳手架也是安全的，上文中介紹的節點的處理方法，也能很大程度地簡化穿墻螺栓的受力狀況[2]。

3.3 防傾防墜系統

附著升降腳手架在施工使用過程中經常會出現墜落、傾覆等問題，從受力角度分析，水平方向應該解決傾斜問題，這樣才能保證腳手架的穩定性。施工過程中，腳手架必須是平穩的，不能發生傾斜，而且建筑物和腳手架之間要有一段距離，保證腳手架能平穩運行。但是在實際工程中，腳手架承受的荷載力是不均勻的，呈現偏心受力的狀況，特別是超高層結構的施工中容易產生較大的荷載力。在施工過程中使用腳手架時，會產生很多不定因素，例如高層建筑中存在墜落、失穩等安全隱患。所以使用腳手架時必須搭建防墜落裝置，并且不能將附著支撐裝置與防墜落裝置化為一體，若將兩個裝置同時設置在一個結構上，就會影響防墜落裝置的作用。

3.4 動力升降系統

穿墻螺栓、升降設備、提升底座、挑梁這 4個部分組成了動力升降系統。將升降設備的上部與挑梁連接，下部與底座的掛環連接，預緊處理后升降工序便完成了。豎直方向的主框架底端設置了提升底座。

4 附著升降腳手架的施工技術

4.1 安裝的工序流程

在腳手架安裝前，應當按照平面設計圖先確定框架和動力升降系統安裝的位置和個數，還要將預留穿螺栓與預埋栓的孔眼按照規定的位置設立。具體要求為上下對齊，誤差＜26mm。然后搭建一個2層的落地腳手架，幫助施工人員搭設承力架和提升架。如表1所示為附著腳手架的工藝參數。

表1 附著腳手架的工藝參數

提升機功率 w 500提升速度 mm/min 120提升機定額噸位 t 7.5預埋水平偏差 mm 30爬架平臺防火標準 防火絕燃施工荷載傳遞樓層 層 2附墻支座數量 套 3提升機是否需要周轉 不需要最大周轉件重量 kg 25每次升降層數 層 1防墜距離 mm 20-60防墜器個數 個 2/機位

安裝附著腳手架的具體步驟為：完成落地支撐架的搭建→設立斜拉桿與豎直方向的主框架→設立水平方向的框架→設立上部的操作架→搭建安全網、防護擋板→設立挑梁→設立提升裝置→設立防墜防護裝置、導向件→試壓架體→檢測、驗收。

4.2 安裝注意事項

（1）設立豎直方向的主框架時，要用鋼管扣件將結構與主框架的內部進行連接，用斜拉桿固定上部邊梁和主框架的外側，使用花籃螺栓調平主框架。

（2）搭建高度為4層的架體時，拉結點要及時搭設，還要設立剪刀撐。

（3）設立水平方向的析架，并將其上下弦的距離控制在35mm左右。

（4）使用厚度為25mm左右的輕質木板鋪滿上鋪板，用小孔的安全網覆蓋架體，從下往上進行該操作。

（5）根據設計方案設立導向件、挑梁，并讓導桿與導向件緊密連接。

（6）豎直方向設立的架體偏差≤4%，架體豎直方向上任何兩點之間形成的高度差都要＜25mm。

（7）設立的架體必須平穩，垂直方向的偏差≤5%，架體底端任何兩點之間形成的水平高度差都要＜55mm。

（8）立桿的垂直度偏差需要控制為架體高度的 1/650，設立的扣件及其節點的偏差不能超過160mm。

（9）所使用扣件的螺母預應力矩≤50N·m。

（10）使用穿墻螺栓將建筑結構和支撐結構進行連接。完成螺栓的設立后，必須將螺母的漏出量控制在3牙內，漏出量較大時使用雙螺母。

（11）架體的外部設立剪刀撐，橫桿和剪刀撐的傾斜角控制在50°左右。

5 結束語

綜上所述，城市化進程發展迅速，伴隨著建筑業風生水起以及國家各項環保政策的出臺，低碳綠色的施工環境成為建筑業施工和選材的一大重要因素。根據文章分析，附著升降腳手架不僅能提高工作效率，還節約了工期時間，節約了施工項目的成本，符合建筑業低碳環保的施工趨勢。文章分析了超高層建筑發展迅速，并且因為其施工獨特性，選擇使用防火性能高、施工進度快、工程效益高的附著升降腳手架進行工程作業。

[1]石雪潔.附著式升降腳手架在超高層建筑中技術探究及工程應用[D].淮南：安徽理工大學，2015.

[2]趙飛.超高層建筑附著升降腳手架施工技術性能研究[D].上海：同濟大學，2008.