建筑工程施工中附著升降腳手架技術(shù)研究

連占國(guó)　王永忠　章招興

摘要：文章通過(guò)對(duì)附著升降腳手架基本構(gòu)造的研究，從減輕架體載荷、優(yōu)化架體構(gòu)造和減小水平梁架剛度三個(gè)方面提出了附著升降腳手架存在的技術(shù)問(wèn)題及解決思路和方法。

關(guān)鍵詞：附著升降腳手架；基本構(gòu)造；建筑施工

中圖分類號(hào)：TU717

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)04-0092-02

附著升降腳手架的雛形最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代初，它是一種綜合了挑、吊、掛等多種類型腳手架的優(yōu)點(diǎn)，具有升降功能，特別適合高層和超高層建筑施工的腳手架體系。這類腳手架依靠自身提升設(shè)備，根據(jù)施工進(jìn)度而升降，可隨時(shí)滿足施工操作和維護(hù)要求，故具有優(yōu)越的功能適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。

一、附著升降腳手架的基本構(gòu)造

附著升降腳手架的基本構(gòu)造主要包括四個(gè)方面，即架體尺寸、架體結(jié)構(gòu)、架體安全裝置和架體升降動(dòng)力與控制。

(一)架體尺寸

架體高度不大于5倍樓層高。架體寬度不大于1.2米，直線布置的架體支承跨度不大于8米，折線或曲線布置的架體支承跨度不大于54米。整體式附著升降腳手架的懸挑長(zhǎng)度不大于1／2水平支承跨度和3米，單片式附著升降腳手架架體的懸挑長(zhǎng)度不大于1／4水平支承跨度。升降和使用工況下，架體懸臂高度均不大于6米和2／5架體高度；架體全高與支承跨度的乘積不大于110平方米等。

(二)架體結(jié)構(gòu)

架體在附著支承部位沿全高設(shè)置定型加強(qiáng)的豎向主框架，豎向主框架采用焊接或螺栓連接的片式框架或格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，并能與水平梁架和架體構(gòu)架整體作用，且不能使用鋼管扣件或碗扣架等腳手架桿件組裝。豎向主框架與附著支承結(jié)構(gòu)之間的導(dǎo)向構(gòu)造不采用鋼管扣件、碗扣或其他普通腳手架連接方式；架體水平梁架滿足承載和與其余架體整體作用的要求，采用焊接或螺栓連接的定型析架式結(jié)構(gòu)。當(dāng)用定型析架構(gòu)件不能連續(xù)設(shè)置時(shí)，局部可采用腳手架桿件進(jìn)行連接，但其長(zhǎng)度不大于2米，且須采取加強(qiáng)措施，保證其連接同剛度和強(qiáng)度不低于析架梁式結(jié)構(gòu)。主框架、水平梁架的各節(jié)點(diǎn)中，各桿件的軸線匯交于一點(diǎn)；架體外立面沿全高設(shè)置剪刀撐，剪刀撐跨度不大于6.0米，其水平夾角為45°～60°，并將豎向主框架、架體水平梁架和構(gòu)架連成一體；懸挑端以豎向主框架為中心成對(duì)設(shè)置對(duì)稱斜拉桿，其水平夾角不小于45°。

(三)架體安全裝置

架體安全裝置主要包括附著支承結(jié)構(gòu)、防傾覆裝置、防墜落裝置、有效的安全防護(hù)措施。

1．附著支承結(jié)構(gòu)的設(shè)置和構(gòu)造。作用在于保證架體能安全可靠地附著于工程結(jié)構(gòu)上?；炯夹g(shù)要求有：采用普通穿墻螺栓與工程結(jié)構(gòu)連接時(shí)，用雙螺母固定，螺桿露出螺母不少于3扣，墊板尺寸經(jīng)設(shè)計(jì)確定，不小T80mm×80mm×8mm；附著點(diǎn)采用單根穿墻螺栓錨固時(shí)，設(shè)置防止扭轉(zhuǎn)措施；附著支承結(jié)構(gòu)具有對(duì)施工誤差的調(diào)整功能，避免安裝時(shí)出現(xiàn)過(guò)大的安裝應(yīng)力和變形；附著支承結(jié)構(gòu)與工程結(jié)構(gòu)連接處的混凝土強(qiáng)度等級(jí)由計(jì)算確定，一般不小于C10；在升降和使用情況下，每一架體豎向主框架能夠單獨(dú)承受該跨全部設(shè)計(jì)荷載和傾覆作用的附著支承構(gòu)造不少于兩套。

2．防傾裝置的構(gòu)造。作用在于架體提升、降落和使用時(shí)，保證架體不向外或內(nèi)傾斜。主要技術(shù)要求有：防傾裝置與豎向主框架、附著支承結(jié)構(gòu)或工程結(jié)構(gòu)可靠連接，防傾裝置用螺栓同豎向主框架或附著支承結(jié)構(gòu)連接，不允許采用鋼管扣件或碗扣方式；在升降和使用兩種工況下，位于同一豎向平面的防傾裝置均不少于兩處，并且最上和最下一個(gè)防傾覆支承點(diǎn)之間的最小間距不小于架體全高的1／3；防傾裝置的導(dǎo)向間隙小于5mm。

3．防墜裝置的構(gòu)造。作用在于架體提升、降落和使用時(shí)，提升設(shè)備失效或附著裝置與架體間的拉桿斷裂時(shí)，能保證架體不墜落。主要技術(shù)要求有：設(shè)置在豎向主框架的提升設(shè)備處，防墜制動(dòng)距離，整體式不大于80mm、單片式不大于150mm，防墜裝置與提升設(shè)備分別設(shè)置在兩套附著支承結(jié)構(gòu)上，若一套失效，另一套能單獨(dú)承擔(dān)全部墜落荷載。

4．安全防護(hù)措施。作用在于保證架體上操作人員的安全并防止架體上的物料墜落傷人，主要技術(shù)要求有：架體外側(cè)用密目安全網(wǎng)圍擋；架體底屋的腳手板應(yīng)鋪設(shè)嚴(yán)密，且用平網(wǎng)及密目安全網(wǎng)兜底；每一作業(yè)層架體外側(cè)設(shè)置上、下兩道欄桿(上桿高度1.2m，下桿高度0.6m)和擋腳板(高度180mm)。

(四)架體升降動(dòng)力與控制

作用在于提供架體升降動(dòng)力并保證升降過(guò)程中，各提升點(diǎn)均勻升降，控制過(guò)載和欠載。主要技術(shù)要求有：升降動(dòng)力設(shè)備應(yīng)能滿足附著升降腳手架使用工作性能的要求，升降吊點(diǎn)超過(guò)兩點(diǎn)時(shí)，不宜使用手拉葫蘆：應(yīng)配備同步及荷載控制系統(tǒng)，控制各提升設(shè)備間的升降差和荷載差，以保證各提升點(diǎn)的同步性，并具備超載報(bào)警停機(jī)、欠載報(bào)警等功能。

二、附著升降腳手架技術(shù)的改進(jìn)

附著升降腳手架以其投資小、周轉(zhuǎn)材料少、勞動(dòng)消耗低、現(xiàn)場(chǎng)整潔、文明雅觀等優(yōu)點(diǎn)，得到業(yè)界的認(rèn)可，進(jìn)一步推廣應(yīng)用勢(shì)在必行。發(fā)展和改進(jìn)附著升降腳手架技術(shù)，使這一具有中國(guó)特色的腳手架體系更加完善、運(yùn)行更加安全是業(yè)界同仁的共同愿望。本人依據(jù)多年的管理與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)深入研究提出如下建議。

(一)減輕架體的實(shí)際荷載

由于附著升降腳手架設(shè)計(jì)必須考慮荷載變化系數(shù)、沖擊系數(shù)和安全系數(shù)。如在設(shè)計(jì)附著支承構(gòu)造、架體結(jié)構(gòu)、防傾防附落裝置時(shí)，強(qiáng)度設(shè)計(jì)在考慮各項(xiàng)荷載系數(shù)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)安全性要求，使荷載計(jì)算系數(shù)最大須達(dá)到3.36；升降機(jī)構(gòu)中的吊具和索具的安全系數(shù)要達(dá)到6.0以上等。架體荷載大，附著支承構(gòu)造、防傾防墜落裝置、升降機(jī)構(gòu)中的吊具和索具的安全性較難達(dá)到，因此減輕實(shí)際荷載是提高架體安全性的重要途徑。減少荷載主要方法有：

1．減少架體在升降狀態(tài)下的設(shè)施荷載，如提升設(shè)備和防墜裝置不要設(shè)在架體上，架體在升降時(shí)撤去架上人員和施工材料設(shè)備。

2．改進(jìn)架體結(jié)構(gòu)，減少架體用材量。如作業(yè)層上下欄桿可考慮用扁鐵，而非常用的鋼管。

3．采用低合金管材或其他輕質(zhì)高強(qiáng)材料制作水平梁架、豎向主框架和上部架體。

4．減少或使用塑鋼材料作架體結(jié)構(gòu)鋪板層；在保證防護(hù)質(zhì)量的前提下，減少防護(hù)材料和自重。

(二)改進(jìn)架體構(gòu)造設(shè)置要求

1．為水平梁架和豎向主框架制定細(xì)致的設(shè)計(jì)和制作標(biāo)準(zhǔn)。如規(guī)定水平梁架和豎向主框架應(yīng)按片式結(jié)構(gòu)制作，再用聯(lián)系桿件和螺栓連接的方式形成框架或析架，以便工廠化生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)和運(yùn)輸、儲(chǔ)存；在水平梁架與豎向主框架的設(shè)計(jì)上，增加可升降或延長(zhǎng)的調(diào)節(jié)裝置，以增加其施工適應(yīng)性能；規(guī)定水平梁架和豎向主框架的設(shè)計(jì)模數(shù)及水平梁架提升部位的設(shè)計(jì)要求，以增加其通用性；在水平梁架的底部設(shè)置可向內(nèi)延伸的桿件，以便于在架體、墻體或建筑結(jié)構(gòu)間鋪設(shè)防護(hù)底板。

2．架體外側(cè)圍擋的密目安全網(wǎng)由800目提升至2000目，以增強(qiáng)圍擋的安全性。

3．參考建筑設(shè)置沉降縫的做法，可考慮將提升架體設(shè)置成多段，以減小整體提升難度，減少因提升不同步而引發(fā)的事故。

(三)適當(dāng)減小水平梁架的剛度

架體在升降。特別是在下降時(shí)，一旦出現(xiàn)不同步情況時(shí)，步履慢的架段就會(huì)呈現(xiàn)“一擔(dān)多”(一段架子承受多段架子的荷載)，如水平梁架剛度太大，這一現(xiàn)象會(huì)更為嚴(yán)重，從而引發(fā)事故。適當(dāng)減小水平梁架的剛度，可通過(guò)水平梁架變形來(lái)減小荷載重新分配的比例，使升降不同步現(xiàn)象便于發(fā)現(xiàn)。