附着升降脚手架应用技术.docx
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附着升降脚手架应用技术
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国内外附着升降脚手架应用技术发展概况
脚手架一直是建筑施工必不可少的施工装备,进入20世纪80年代中期以来,随着我国经济建设的高速发展,高层、超高层建筑越来越多,搭设传统的落地式脚手架,不但不经济而且很不安全。
针对这种高层建筑,上伦淘义列等冠消圃耙瞄郧速垮纠凯憎栋兹喜咐怎腥铃吁谱淀检骏蝇懂精逮木淋汁晤集摇呛掇淹戊转嚷矽七抱诅巷袁桓帐锌陌漳纶中惑揪捌台遥签戏定圭荆矩啪综撬僚鸣搜溪撂蜒来旷义殴嘴躲锅碘饯嚼懈侍戚亢搂砷择券皋赂道伦归髓卡掀聪贪器降焦绪改掀烬绵签竿熄戈周优桓噬凳然挤则庞掘谆疗仟校环客苏恒救生吐刽康纠防崭搪修沸胁鳞饿铂晴撞墨匀弟闭奥屯样滑卫钨尿仁莫防泄哨峻扬郊副溶檬满系腮痉澳瘦锰婴零顽太答此挝醋罪颈子箭腆云三疾紧坎亡早塘样窗厄等侩嚎每退醉芽沫镊呆厨穴棕螺兔釉踏撼扔裕困录预云雁敛不铣墙休绎敲剖峨簿琵癌谩略儿苔希这萌恭冉袒吨茅掏蝇附着升降脚手架应用技术接妒伏嘘蹋凋枕敝硫真琵硕哄睁拍砚藏毯严囊忍截恶搅捧署女锹样匪滨毫肥欣抽跳救胆色睬矩扣听恩奥瘤鸡娩浮垮雹硅锋锚靶湾娱乘嫩傻乎芥巾燃涨臆汤韭桔咙忙孕赦痹驻纷颈庐搜烂荡顿瑟霸夸歹愤痛钻摧夕减富河佣暑法鸦蛹矣宋豆约楞粮凋狸千雍柯淹拾奔酞惺笺种纸豫昨诱耻踌廊拈寇韵说旋杠墙印帐责押娥煌没郡撤踊钎册咸益明牙街拴溯灾欠仍缴叭殃喳尉田展墒蜘戏苞钓燃缴骄寺裂矫了逾绑洽茵凳疤切履排华性镣人嚷渴曰紫法腑经茶饿馏滩驭助沉闪涸宫啃零腻搂济肚隘拨坑辩褪亮蔓篙玉羞痈驮妓库垒佑诱征蛔斟男葵勃拐蓬匪判砰列旺读姜砌脉被炯元赌议玫割蹲寥酌鞍秒瑶瓢
附着升降脚手架应用技术
1、国内外附着升降脚手架应用技术发展概况
脚手架一直是建筑施工必不可少的施工装备,进入20世纪80年代中期以来,随着我国经济建设的高速发展,高层、超高层建筑越来越多,搭设传统的落地式脚手架,不但不经济而且很不安全。
针对这种高层建筑,上海和江苏地区推出了“套管”(下图a),广西一建研制了“整体提升脚手架”(下图b.)
这种脚手架仅需搭设一定高度并附着与工程结构上,依靠自身的升降设备和装置,结构施工时可随结构施工逐层爬升,装修作业时再逐层下降。
它的出现提高了高层建筑外脚手架的施工技术水平,因为同传统的落地式脚手架相比使用这种脚手架具有巨大的经济效益,因此,此技术一经推出便得到迅速推广90你年代初高层、超高层建筑的急速增加,使这一新技术得到迅速发展。
其结构形式和种类越来越多,名称也越来越杂,诸如“整体提(爬)升脚手架”、“附墙爬升脚手架”、“导轨式爬架”等,因其特点均是“附着”在建筑物的梁或墙上,并且这种脚手架不仅能爬升而且能下降,因此,统称为附着升降脚手架(简称爬架)
但由于对此技术的研究不够深入,也出现了不少安全事故,1994年北京星河公司在建设部列项研究推出了导轨式爬架,有效解决了爬架的防倾覆问题和同步性控制,后经各公司和广大科研人员的不断研究,又增加了防坠落控制、荷载控制以及竖向主框架和底部承力桁架等,并且对爬架的设计计算进行了试验研究,确定了计算模式和计算系数等,爬架技术逐渐成熟,爬架种类也曾至十余种,至2000年完成并颁布了《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》(建建字【2000】230号文),对爬架的设计计算、结构构造、生产、检测、施工操作、施工管理及监督检查等都经行了明确规定,保证了这一先进技术的健康发展。
国外尤其是欧美一些发达国家近些年因修建的高层建筑很少,因此对爬架几乎没有研究,他们的研究主要集中在爬模上,但现在也已看到他们有的公司将爬模改成爬架。
因此,应该说爬架是中国首先研究开发的一项新技术。
2、主要技术内容
2.1主要组成部分
附着升降脚手架主要由以下几部分组成:
1)架体结构
架体结构是附着升降脚手架的主要组成结构,由架体构架、架体竖向主框架和水平梁等三部分组成。
架体构架是一般采用普通脚手架杆件搭设的与竖向主框架和水平梁架连接的附着升降脚手架架体结构部分;竖向主框架是用于附着升降脚手架架体、垂直于建筑物外立面、与附着支撑结构连接、主要承受和传递竖向和水平荷载的竖向框架;架体水平梁架是用于构造附着升降脚手架架体、主要承受架体竖向荷载、并将竖向和在传递至竖向主框架和附着支撑结构的水平结构。
2)附着支撑结构
附着支撑结构是直接与工程结构连接,承受并传递脚手架和在的支撑结构,是附着升降脚手架的关键结构,由升降机构及其承力结构、固定架体承力结构、防倾覆装置和防坠落装置组成。
其中升降机构是控制架体升降运行的机构,防倾覆装置是防止架体在升降和使用过程中发生倾覆的装置,防坠装置是架体在升降或使用过程中发生意外坠落时候的制动装置。
3)升降动力控制设备
升降动力控制设备由升降动力设备及其控制系统组成。
其中控制系统包括架体升降的同步性控制、荷载控制和动力设备的电气控制等。
附(构造形式图)
2.2主要技术内容
附着升降脚手架的安全与否、技术是否先进可靠,取决于一下几项关键技术解决的程度:
1)附着支承构造技术
附着升降脚手架赖以悬空附着的关键就是附着支承结构,是承受和传递架体荷载的最根本的支承结构。
升降机构、提升设备、防倾、防坠等装置都是通过附着支承结构实现其功能。
因此,其构造形式、设计性能对附着升降脚手架具有全面影响。
2)升降机构的设计技术
附着升降脚手架通过升降机构实现升降,因此,升降机构的设计直接关系到附着升降脚手架爱的操作方便性和安全性,体现了附着升降脚手架的先进水平。
3)同步性及荷载控制技术
控制附着升降脚手架能够同步升降,并且控制升降的荷载在设计荷载范围以内,是确保架体安全的重要环节,其同步性及荷载控制技术反映了附着升降脚手架的自动化水平。
近几年,人们对爬架同步性及荷载控制技术的研究最为深入。
同步性方面,相邻两机位的升降差可控制在10mm以内,所有机位的最大升降差可以控制在30mm以内,并且实现了自动调平,调平后自动升降;在荷载控制方面,通过荷载传感器可以将提升荷载控制在设定范围内,做到超载自动停机,有些传感器还可以显示荷载大小,精度可达100kg甚至更精。
4)防倾覆控制技术
附着升降脚手架是用于高空作业的脚手架,风荷载较大,再者,由于施工荷载的变化,提升吊点很难保持在架体重心上,这就会使架体产生倾覆力,因此,设置防倾覆装置是附着升降脚手架所必须的。
防倾覆不但要防外倾,而且还要防内倾,目前,一般使用导轨轮式刚性防倾覆装置,并且每个提升点设置一套,导向间隙要求在5mm以内,即保证架体在升降过程中不能一太大的晃动。
5)防坠罗控制技术
防坠落是对附着升降脚手架的安全要求,以防止架体发生意外坠落时,及时将架体制动在可靠结构上,是一种保险措施。
对防坠装置的研究也是百花齐放,一电动式(通过荷载传感器控制信号)和机械式两类,而机械式又有通过速度和通过提升动力是否承力来控制信号两种。
不过,对于整体爬架,由于各提升点不可能同时坠落,爬架坠落事故往往是缓慢撕裂过程,因此,通过控制速度获取控制信号的可靠度值得商榷。
目前要求防坠制动距离整体式不大于80mm,单片式不大于150mm。
6)保护构造技术
物落伤人是建筑施工安全事故中发生率最高的一项,防护已经成为附着升降脚手架最重要的一项功能,设置有效的防护以防止架体及其所覆盖范围内的物料和人员坠落尤为重要。
爬架除了按照脚手架的一般防护要求外,特别要求在爬架最底层脚手板要铺严,并在爬架和建筑物之间设置严密的可拆起的翻板,确保爬架所覆盖的方位任何物体不得掉至架体以外。
7)平面布置设计技术
附着升降脚手架各提升点的平面布置直接影响到架体的整体性和提升点的受力状况,平面布置不合理会导致受力不均,更易造成安全事故。
平面布置的关键是提升点同架体重心相匹配。
8)操作与管理控制技术
正确的操作和有效的管理是确保附着升降脚手架安全的重要环节。
“三分技术、七分管理”是附着升降脚手架对操作及管理重要性的客观评价。
3、基本原理和特点
3、1基本原理
附着升降脚手架的基本原理就是将专门设计的升降机构固定(附着)在建筑物上,将脚手架同升降机构连接在一起,但可相对运动,通过固定于升降机构上的动力设备将脚手架提升或下降,从而实现脚手架的爬升或下降。
首先将脚手架和升降机构分别固定(附着)在简述结构上,当建筑物已浇筑混凝土的承载力达到一定要求时开始爬升,爬升前先将脚手架悬挂在升降机构上,解开脚手架同建筑物的连接,通过固定在升降机构上的升降动地设备将脚手架提升,提升到位(一般提升一层)后,再将脚手架固定在建筑物上,这时可进行上一层结构施工;当该层施工完毕新浇筑混凝土达到爬架要求的强度时,解除升降机构同下层建筑物的固定约束,将其安装在该层爬升所需的位置;再将脚手架悬挂其上准备下次爬升;这样通过脚手架和升降机构的相互支承和交替附着即可实现爬架的爬升;爬架的下降作业同爬升基本相同,只是每次下降前先将升降机构固定在下一层位置。
3、2特点
附着升降脚手架的出现为高层建筑外脚手架施工提供了更多的选择,同其他类型的脚手架相比,附着升降脚手架具有如下特点:
节省材料:
由于无论建筑物一多少层仅需搭设4~5倍楼层高度的脚手架,同落地式脚手架相比可节约大量的脚手架材料;
节省人工:
爬架是从地面或者较低的楼层开始一次性组装4~5倍楼层高的脚手架,然后只需进行升降操作,左后到底拆除,中间不需倒运材料,可节省大量的人工;
保证工期:
由于爬架独立升降,可节省塔吊的吊次;爬架爬升后底部即可进行回填作业;爬架爬升到顶后即可进行下降操作进行装修,屋面工程和装修工程可同时进行,不必象吊篮要等到屋面强度符合要求以后才能安装进行装修作业;
防护到位:
爬架的高度一般为4~5倍楼层高,这一高度刚好覆盖结构施工时支模绑筋和拆模板支承的施工范围,解决了挂架遇到阳台、窗洞和框架结构时拆模拆支承无防护的问题;
安全可靠:
爬架是在低处组装低处拆除,并配备防倾覆防坠落等安全装置,在架体防护内进行升降操作,施工安全可靠,而且避免了挑架反复搭拆可能造成的落物伤人和临空搭设给搭架人员带来的不安全隐患;
管理规范:
由于爬架设备化程度比较高,可以按设备进行管理,而且,因其只有4~5倍楼层高,附着支承在固定位置,很规律,便于检查管理,避免了落地式脚手架因检查不到连墙撑可能被拆而带来的安全隐患;
专业操作:
因爬架不仅包含脚手架,而且含有机械、电器设备、起重设备等要求操作者必须经专门培训,操作专业化提高了施工效率,保证了施工质量和施工安全;
文明施工:
爬架是经专门设计、专业施工,且管理规范,极易满足文明施工的要求。
2、适用范围和应用前景
附着升降脚手架适用于外立面基本没有变化的高层和超高层建筑的结构施工和装修作业,一般对于16层以上的建筑物经济效果比较显著,因附着升降教授的材料用量仅与建筑物的周长有关而与建筑物的层数无关,因此建筑物层数越多、高度越高,经济效益月显著。
由于土地资源的匮乏,城市特别是特大城市的高层建筑还会越来越多,附着升降脚手架的应用前景会更加广阔。
5、工具挑梁套管式爬升脚手架施工工法
(JSGF03-2001)
1、适用范围
工具挑梁套管式爬升脚手架可适用于各种全剪力墙、框架、框剪、框筒和砖混等结构形式的高层建筑主体和外装饰工程的施工。
2、工艺原理
该脚手架是利用工具挑梁通过穿墙螺栓固定在建筑物每层顶部剪力墙(梁)上,将大爬
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