摘要：根据当前附着式升降脚手架发展形式，针对使用在附着式升降脚手架上的顶撑式防坠装置做一个全面的介绍剖析，对顶撑式防坠的结构构造、作用原理及优点都进行详细的说明，解决大家对顶撑式防坠的认识误区，促使顶撑式防坠这一安全有效的防坠方式得以延续，保证附着式升降脚手架的施工安全，减少安全事故的发生。
关键词：顶撑式防坠；附着式升降脚手架；防坠装置
随着我国建筑行业的不断发展，各种建筑新工艺和新产品应运而生，附着式升降脚手架就是在这样一个背景下诞生，并得到了广泛的应用和发展。附着式升降脚手架是在本世纪初快速发展起来的新型脚手架技术，对我国施工技术进步具有重要的影响。它将高处作业变为低处作业，将悬空作业变为架体内部作业，具有显著的低碳性、经济性、安全性、便捷性等特点。
但近年来，附着式升降脚手架事故频发，且爬架事故容易造成群死群伤，影响较大，故爬架的安全成为人们关注的焦点，这里就不得不提到爬架的三大安全装置：防倾覆装置、防坠落装置、同步控制装置，其中最为重要的就是防坠落装置。
各种相关的标准和规范都对爬架的防坠落装置做了明确的要求，特别是2019年实施的JG/T546-2019《建筑施工用附着式升降作业安全防护平台》中对爬架的防坠装置做了详细的分类和要求。防坠装置大的分类可以分为夹持式防坠装置和卡阻式防坠装置，其中卡阻式防坠装置又分为顶撑式、摆块式、转轮式三种类型。下面就对顶撑式防坠装置做一个简单的介绍。
很多人对顶撑式防坠器一直有一个认识误区，认为顶层装置就是顶撑式防坠器，其实不然，顶撑式防坠器可以作为停层装置用，但是停层装置不具备防坠器的要求是不可以作为防坠器用的，我在中国标准化协会施工安全委员会组织的在厦门召开的附着式升降作业安全防护平台技术规程研讨会上也对顶撑式防坠做了详细的介绍。
顶撑式防坠在爬架上的应用已经有近20年的时间，结构形式简单，安全有效，主要构配件有防坠顶杆、复位弹簧、压缩弹簧、防坠齿等组成。
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复位弹簧外径φ24，弹簧丝径φ2.5，圈数n=16.5，复位弹簧安装在防坠顶杆与附着支承前端横梁上，始终拉住防坠顶杆防止顶杆后翻。
每个顶杆总承由2根防坠顶杆组成，即每个附着支承上都有2根防坠顶杆，防坠顶杆采用φ25圆钢，一端车丝套在顶杆套筒上，套筒上有配套的内螺纹，在保证顶杆强度的同时，保证顶杆长度可调，适应现场不同的工况。
压缩弹簧外径φ45，弹簧丝径φ5，圈数n=7，压缩弹簧安装在提升支座的套筒内，与提升电动葫芦连接，提升电动葫芦有荷载时弹簧被压缩，提升电动葫芦失载时弹簧复位。
配备顶撑式防坠装置的附着支承如下图所示：
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防坠顶杆通过销轴固定在附着支承上，可以销轴为中心转动，正常状态下，附着支承的导向爪抱住导轨的导向槽，顶杆在复位弹簧的作用下始终靠在导轨的防坠齿内，有效起到固定架体和防坠作用，如附着支承与导轨装配效果图所示。
顶撑式防坠在上运行阶段和下运行阶段都能够做到有效的防坠，共分为三种工况：使用工况、上运行工况和下运行工况。
（1）使用工况：架体与附着支承是相互静止状态，防坠顶杆在复位弹簧的拉力作用下始终紧紧靠在防坠齿上，防坠顶杆长度可调，调节防坠顶杆的长度，使防坠顶杆顶住防坠齿板根部，使架体牢牢固定在建筑物上。
（2）上运行阶段：上运行阶段导轨与附着支承之间发现相对运动，导轨相对附着支承向上运动，防坠顶杆在复位弹簧的作用下紧紧靠在防坠齿板上，随着导轨的向上运动，防坠顶杆在防坠齿板上滑过，但始终保持要顶住齿板的角度。这样在上运行阶段就保证了架体只能向上运动，不能向下运动，稍微向下运动顶杆就会顶住防坠齿阻止架体向下运动，起到有效的防坠作用。
（3）下运行阶段：架体在下运行的时候导轨与附着支承需要发生向下的相对运动，但是防坠顶杆始终在复位弹簧的拉力下靠在防坠齿上，顶杆需要被拉起脱离防坠齿才能使架体下运行，这时候压缩弹簧就起到作用了。压缩弹簧安装在提升支座内，提升支座是在运行过程中架体建筑结构上的主要受力点，为了方便防坠顶杆能够被拉起，在防坠顶杆上面设置有拉环（见附着支承图），在提升支座与防坠顶杆拉环之间连接一根小钢丝绳，在提升设备没有受力之前，调节钢丝绳的长度，使钢丝绳绷直。当进行运行的时候，提升设备架体荷载并将荷载传递到提升支座上，此时安装在提升支座上的压缩弹簧被压缩，在弹簧被压缩的过程中防坠顶杆就被拉起脱离防坠齿，此时架体能够正常下运行。当出现突发状况，或者提升设备失载，那么施加在提升支座上的荷载就会消失，此时压缩瘫痪就会复位弹起，提升支座与防坠顶杆拉环之间的钢丝绳也会松弛，防坠顶杆在复位弹簧的作用下瞬间复位顶住防坠齿，瞬间阻止架体下坠，起到有效的防坠作用。防坠原理图见下文。
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根据行业内要求以及现行各规范相关，顶撑式防坠满足一下几点要求：
（1）防坠装置应设置在竖向主框架处，且每机位不得少于一个；
（2）顶撑式防坠装置在架体上运行和下运行阶段都必须齐全且安全有效；
（3）顶撑式防坠制动距离不大于80mm；
（4）顶撑防坠必须包含顶撑杆和激发装置，且激发装置必须与提升动力设备联动；
（5）顶撑式防坠装置每个机位应该至少两个附着支承上设置，起作用时顶杆轴线与水平面的夹角不得小于70度。
结合现场实际应用及顶撑式防坠的结构特点，总结一下几点优势：
（1）结构简单，顶撑杆与防坠顶杆合二为一的设计，即符合了功能要求又简化结构设计，即符合爬架节能减排的设计理念，又操作方便快捷；
（2）安全可靠，顶撑式防坠属于“常闭式”设计，在使用和上运行阶段，顶杆始终都保持顶住的角度，在下运行阶段只有在与动力装置联动的情况才能正常下运行，确保了架体的安全性能；
（3）不可拆除性，顶撑防坠的二合一设计，保证了架体在使用时必须要有防坠顶杆的存在，不可缺失，更不可被拆除，如果缺失了顶撑架体就无法正常使用，只要顶撑在，就能保证架体的有效防坠；
（4）容易判别，顶撑式防坠的结构简单，且作用原理简单易懂，主要的结构部件安装不具有隐秘性，在日常的检查中很容易就能发现防坠装置的各个部件是否齐全的，各部件有没有损坏等，从而能够很直观很简单的反应出该防坠装置的有效性，从而保证整个架体的安全。
（5）多重防坠，每个机位每一道附着支承上都安装有顶撑式防坠器，所以每个机位至少有两个及以上的防坠装置，且可以单独防坠，当万一其中一道防坠失效时还有其它多道可以作用，保证万无一失。
（6）瞬时防坠，顶撑式防坠器制动是瞬间发生的，不需要依靠下坠速度达到一定值时才可激发，不会受旁边机位影响，单机位失载即可瞬时制动。有些其它形式的防坠器需要达到一定的下坠速度才可以激发制动，但如果只有单个机位出现问题就会受到周围机位的影响不会迅速达到激发的速度，就会影响防坠效果甚至失效而发生危险。
结合该防坠装置那么长时间的实际应用，以及有效的防坠作用原理和该装置的结构特定等，该防坠装置满足施工实际需求，也很好的符合相关爬架的标准和规范的要求，能够很有效的起到安全防坠的作用，很好的保证架体的安全。