附著式升降腳手架的安全控制措施研究

董曉靜 太原市建設(shè)工程質(zhì)量安全站

1 前言

高層建筑施工時(shí)需要搭建施工作業(yè)平臺(tái)，也就是施工過(guò)程中用到的爬架。爬架的種類(lèi)比較多，隨著建筑施工要求與技術(shù)的不斷發(fā)展，附著式升降腳手架在目前的施工建設(shè)中應(yīng)用比較廣泛。施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員先進(jìn)行腳手架的固定和安裝，將腳手架固定于建筑的主體結(jié)構(gòu)上，然后通過(guò)升降設(shè)施確保腳手架進(jìn)行上下運(yùn)行，同時(shí)采用各種先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)防止腳手架運(yùn)行過(guò)程中墜落及傾倒。根據(jù)腳手架運(yùn)行方式可以分為懸掛式、鑲嵌式和導(dǎo)軌式，以及懸臂扣件式鋼管腳手架，目前附著式腳手架技術(shù)更為成熟，且是施工難度和成本較低的腳手架方式之一，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了超高層的建筑施工過(guò)程中，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著自動(dòng)控制和機(jī)械制造相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，附著式腳手架的事故概率明顯得到控制，安全性能顯著提高。但是超高層建筑的高度比極高，附著式腳手架上下運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中受到各方面影響因素較多，因此也是施工現(xiàn)場(chǎng)的主要高危運(yùn)行設(shè)備之一，必須提高附著式腳手架的運(yùn)行安全性才能確保建筑施工的安全。

2 附著式升降腳手架的結(jié)構(gòu)原理

（1）與傳統(tǒng)腳手架相比，附著式腳手架一般固定在建筑物架構(gòu)的某高度上，然后借助自帶電梯進(jìn)行工作平臺(tái)的升降。腳手架主結(jié)構(gòu)分為主支架、輔助設(shè)施、防傾倒及防墜落裝置組成，自帶電梯主要由控制裝置和提升裝置構(gòu)成。

（2）附著式升降腳手架的優(yōu)點(diǎn)

①實(shí)用性：附著式腳手架適用于主體大于45m的超高層建筑。②經(jīng)濟(jì)性：相較于傳統(tǒng)腳手架，所需鋼材較少，且樓層越高效益越顯著，平均節(jié)約1/2的成本。③自動(dòng)化：腳手架結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可以附著在建筑物上，機(jī)械化自動(dòng)化控制升降高度，不需要采用起重設(shè)備即可進(jìn)行高空作業(yè)，有效提高了施工效率。④安全性：升降式腳手架具有防墜落和防傾覆設(shè)施，能夠?qū)Π踩[患做出預(yù)防措施，使得設(shè)施處于安全運(yùn)行狀態(tài)。⑤美觀性：傳統(tǒng)腳手架在安裝時(shí)需要鋼管材料多，外觀比較凌亂無(wú)序，附著式腳手架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單安裝方便，自動(dòng)化控制更能彰顯文明施工。

在超高層建筑施工過(guò)程中，若采用傳統(tǒng)的腳手架需要從首層進(jìn)行搭建，且隨著高度的增加，腳手架的穩(wěn)定性逐漸降低。傳統(tǒng)的腳手架不能超過(guò)50m，無(wú)法滿足超高層施工作業(yè)的需求。搭建落地腳手架需要懸臂支撐原理，以型鋼和主體為基礎(chǔ)進(jìn)行，同時(shí)還需要?jiǎng)佑闷鹬卦O(shè)備。

3 附著式升降腳手架的提升裝置

3.1 提升附屬起重設(shè)備

（1）檢查提升附屬設(shè)備的操作人員的資格證書(shū)。（2）檢查操作人員的安全培訓(xùn)記錄、作業(yè)技術(shù)交底與安全交底記錄。（3）發(fā)電機(jī)等輔助設(shè)備的檢查。發(fā)電機(jī)等試運(yùn)行檢驗(yàn)報(bào)告，以及按照相關(guān)特種機(jī)械的安全技術(shù)規(guī)范固定范圍內(nèi)的各種檢驗(yàn)項(xiàng)目。（4）督促總承包商進(jìn)行登記和備案等，并確保各種資料均已齊全完備。

3.2 吊裝框架

（1）吊裝施工順序：腳手架外框檢查→設(shè)置檢修位置→吊鉤預(yù)緊→防墜落設(shè)施調(diào)試→半層懸掛取消→拆除下部+安裝上部→吊裝就位→安裝墻體固定設(shè)施→釋放提升機(jī)→檢查驗(yàn)收→完工交接。（2）卸載框架的承受荷載，消除影響框架吊裝的障礙，使得吊裝框架只有固定點(diǎn)及外導(dǎo)桿與墻體連接，整個(gè)框架處于非接觸的懸掛狀態(tài)。（3）檢查墻體預(yù)埋件，確保連接牢固可靠。（4）吊裝前試車(chē)，檢查提升電動(dòng)葫蘆，當(dāng)鏈條或鋼絲為收緊時(shí)，保持電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并進(jìn)行緩慢預(yù)緊。（5）各吊裝位置應(yīng)經(jīng)過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)，其荷載應(yīng)分布均勻，且相鄰提升點(diǎn)的高度差應(yīng)在30mm之內(nèi)。提升裝置運(yùn)行前，應(yīng)對(duì)各個(gè)部位吊具及設(shè)備再次檢查，并檢查電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況，確認(rèn)提升位置，然后均勻提升。

4 附著式升降腳手架操作過(guò)程控制要點(diǎn)

4.1 進(jìn)場(chǎng)控制

施工人員按照設(shè)計(jì)圖紙制定特殊的框架及編號(hào)，并據(jù)此進(jìn)行附屬升降、起重設(shè)備的入場(chǎng)驗(yàn)收和存放。一是做好出廠驗(yàn)收，腳手架出廠時(shí)必須附帶經(jīng)國(guó)家主管部門(mén)鑒定合格的報(bào)告，所有程序和認(rèn)定過(guò)程必須符合國(guó)家相關(guān)要求，同時(shí)做好各類(lèi)備品備件、輔助工具、材料清單和試驗(yàn)報(bào)告的收集檢查。入場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，相關(guān)部門(mén)做好控制措施，編制好驗(yàn)收工作方案，做好入場(chǎng)驗(yàn)收的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、演示、修正、試驗(yàn)等驗(yàn)收工作。二是施工方要做好施工準(zhǔn)備以及施工方式安排，確?，F(xiàn)場(chǎng)的施工方式、設(shè)備使用方法符合施工要求，避免腳手架設(shè)備的不當(dāng)使用影響到設(shè)備壽命和建筑質(zhì)量。

4.2 工藝服務(wù)管理

附著式腳手架的主要工作原理就是通過(guò)附著在墻上為高空作業(yè)提供施工平臺(tái)，并依靠自身升降設(shè)施進(jìn)行上下移動(dòng)，因此腳手架的附著固定技術(shù)與防墜落技術(shù)非常重要，施工單位應(yīng)該根據(jù)該設(shè)備的施工需求制定針對(duì)性的管理措施。由于高層建筑施工較快，尤其是存在部分企業(yè)追趕工期時(shí)，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)不具備附著式腳手架安裝條件，在建筑物頂部一般安裝頂部墻支架，待現(xiàn)場(chǎng)具備施工條件時(shí)，進(jìn)行墻架吊裝作業(yè)。附著式腳手架的框架一般與墻體的兩處進(jìn)行連接支撐，設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性較低，因此，更應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備使用過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)安全管理。目前，附著式腳手架各種輔助設(shè)備型號(hào)較多，每一種型號(hào)設(shè)備的采購(gòu)和安裝都應(yīng)該按照國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)范，尤其是確保防墜落設(shè)施等涉及安全保障的設(shè)備的靈敏度和可靠性滿足要求。建筑施工時(shí)，管理人員和技術(shù)人員必須具備相應(yīng)的資質(zhì)并經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，這樣才可以保障現(xiàn)場(chǎng)的管理比較安全規(guī)范，同時(shí)，施工單位還必須具有完善的安全管理制度。在建筑施工過(guò)程中，附著式腳手架的運(yùn)行管理需要具備專業(yè)的管理和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，確保及時(shí)處理腳手架系統(tǒng)在入場(chǎng)驗(yàn)收、運(yùn)行管理、后期養(yǎng)護(hù)方面的各類(lèi)問(wèn)題，熟悉附著式腳手架系統(tǒng)及附屬設(shè)備的性能和安全預(yù)防措施。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)支撐和管理力度，嚴(yán)格執(zhí)行腳手架運(yùn)行相關(guān)制度，確保腳手架系統(tǒng)的運(yùn)行可靠，保障工程進(jìn)度及質(zhì)量不受影響。

4.3 腳手架的移除

建筑施工的主體工程完工后，后續(xù)工程施工不需要使用腳手架，需要進(jìn)行腳手架拆除工作。根據(jù)工程性質(zhì)不同，部分情況下腳手架的拆除需要在建筑整體結(jié)構(gòu)完成后進(jìn)行，拆除腳手架及附屬設(shè)施時(shí)需要遵守相應(yīng)的規(guī)范，主框架在連續(xù)提升后連接變得比較松動(dòng)，因此不要處理滑動(dòng)框架。拆除完吊腳構(gòu)件后，拆除腳手架與墻體連接支架，然后實(shí)現(xiàn)框架主體的拆解。拆除作業(yè)過(guò)程中注意框架的長(zhǎng)度、拆移過(guò)程中涉及的角度、轉(zhuǎn)角位置等，拆除時(shí)應(yīng)制定具體的拆除作業(yè)方案，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置指揮人員，為塔吊作業(yè)、腳手架移動(dòng)等進(jìn)行統(tǒng)一指揮，確保整個(gè)拆除作業(yè)安全完成。腳手架拆除如圖1所示。

圖1 腳手架拆除施工

4.4 腳手架電力系統(tǒng)安全管控措施

（1）科學(xué)規(guī)劃，合理設(shè)計(jì)專用電纜布線。（2）采用專業(yè)斷路器控制與主電源的連接，控制設(shè)備具有防水、防潮等功能。（3）腳手架控制臺(tái)，可以采集每個(gè)支架上的運(yùn)行信號(hào)，并進(jìn)行自動(dòng)分析判斷，具有過(guò)載保護(hù)、故障告警、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電和控制功能。（4）腳手架進(jìn)行提升作業(yè)前檢查開(kāi)關(guān)、電纜等設(shè)施，確保電纜長(zhǎng)度等具備提升條件。

5 吊裝設(shè)備運(yùn)行全過(guò)程監(jiān)控

在超高層建筑施工時(shí)，附著式腳手架安全穩(wěn)控結(jié)構(gòu)通過(guò)兩根高強(qiáng)度立桿支撐主結(jié)構(gòu)，并將腳手架的主荷載通過(guò)安全結(jié)構(gòu)傳遞到建筑結(jié)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)腳手架的安全防倒塌。主要的安全技術(shù)措施為：（1）腳手架附著結(jié)構(gòu)與主框架的連接支撐結(jié)構(gòu)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，且安裝牢固可靠。吊桿安裝時(shí)，使得各方面尺寸精確，安裝誤差控制在允許誤差以下。（2）防傾倒裝置經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)合格、滿足安全防護(hù)要求，在腳手架吊裝作業(yè)過(guò)程中支架不能傾斜、晃動(dòng)，并在發(fā)生墜落及傾倒時(shí)，防傾倒裝置立即發(fā)揮作用。（3）腳手架設(shè)置同步提升機(jī)，提升裝置投運(yùn)前測(cè)試其可靠性和靈敏度滿足要求，并確保運(yùn)行時(shí)穩(wěn)步提升腳手架，同時(shí)控制系統(tǒng)可以根據(jù)負(fù)載不同切換不同的提升方式，以確保系統(tǒng)的同步穩(wěn)定性。提升系統(tǒng)具有自動(dòng)限負(fù)荷裝置，當(dāng)過(guò)載或設(shè)備不正常運(yùn)行時(shí)，提升系統(tǒng)能及時(shí)報(bào)警并停機(jī)。（4）腳手架為超高層作業(yè)提供施工平臺(tái)，在平臺(tái)上設(shè)置欄桿、柵欄及護(hù)腳等安全防護(hù)設(shè)施，設(shè)施高度、間距、參數(shù)等應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范。

6 結(jié)束語(yǔ)

附著式腳手架已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高層建筑施工中，相較于傳統(tǒng)的腳手架其安全性能和工作效率大大提高。通過(guò)對(duì)附著式腳手架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和加強(qiáng)安全控制，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種高層或設(shè)計(jì)復(fù)雜的建筑體。通過(guò)不斷提升產(chǎn)品制造工藝加強(qiáng)管理制度優(yōu)化，使得腳手架應(yīng)用更加安全、高效，對(duì)各類(lèi)超高層建筑的施工應(yīng)用具有一定的推廣意義。