袁海峰
中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州450000
摘要：在建筑工程施工中，脚手架搭建与工程安全息息相关，因此必须要重视脚手架的搭建工作。相比于传统的脚手架，附着式升降脚手架具有更安全、更经济的特点，而且便捷环保。本文与工程实例相结合，对附着式升降脚手架的基本组成进行分析，并且阐述该脚手架安装及运行施工过程中的具体方法，以供参考。
关键词：附着式；升降脚手架；安装施工
引言
在上世纪90年代初，我国就出现了附着式升降脚手架。附着式升降脚手架也被叫作是整体式提升脚手架或者叫爬架，主要是成套式的机械设备通过组装设计产生的，在实际应用时可以节省大量的人力、物力，而且占据的空间较少，操作较为方便，在施工中把悬空作业转变为架体内部作业，能够大幅度提升施工效率，因此广泛地应用于高层建筑施工当中。
1 附着式升降脚手架概述
1.1 附着式升降脚手架的发展情况
外部脚手架作为外部搭建的具体结构，在高层以及超高层建筑当中所使用的比例逐步提高。脚手架作为一种临时结构，可以满足维护施工操作和安全方面的要求，在施工的过程中因为有脚手架的存在，所以在材料搬运、建筑结构施工时，才能依照相关的工艺流程进行，使高层建筑能够逐步建设起来。外部脚手架搭设是否安全、维护设施是否可靠、建筑操作是否合理等都与建筑工程的质量和施工息息相关。脚手架工程既可以保证在建建筑结构的稳定性，又能够提升建筑结构的安全性，另外可以有效地把控施工工期，协调各施工工序，提高经济效益，控制施工成本。超高层建筑施工当中，对脚手架进行搭设拼装成临时性的结构，可以承担一定的竖向载荷，作为防护操作平台使用。
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近年来我国建筑技术发展的速度逐步加快，前期使用的脚手架主要以竹质结构和木质结构为主，而后出现了大量的钢管扣件组装悬挑脚手架，但是在可持续发展的角度出发，超高层建筑当中脚手架的使用方向逐步转变为整体提升式脚手架，现在DS型附着式整体脚手架以及智能导轨式爬架较为流行。
1.2 附着式升降脚手架体系的构造要求
在高层建筑施工的过程中，脚手架构造符合以下特点。首先具有防坠落、防倾覆的功能。在实际施工过程中，可以有效避免坠落和倾覆，是一种相对较为稳定的保护装置。如果脚手架自身提升系统出现意外，防坠装置和防倾覆装置就能够发挥出其作用，防止出现高空坠落等事故，可以有效地保证人身安全。其次，动力与同步控制系统。该系统主要以环链葫芦为基础，整个结构质量较轻，而且体积小较为紧凑，具有使用便捷而且效率高等优势。在同步控制系统当中，也具有超载自动停机功能。在使用时如果发现意外，可以及时报警，并且将故障机位显示出来。第三具有防火功能。由于该系统主要是全钢结构，在实际应用过程中具有防火、防尘、防噪音的透明三防布，在实际使用时具有较好的防护效果。
2 工程概况
某超高层建筑使用全现浇剪力墙混凝土结构，总面积达到了65890平方米，地下结构设计为三层，地上主要分成东、中、西三侧，其中西侧及东侧的楼层高度为32层，中侧的楼层高度为16层。本项目还设计有一定数量的飘窗，在施工过程中需要对外脚手架的结构进行合理选择，主要针对剪力墙钢模板和外飘窗的施工。在实际应用时对附着式升降脚手架的设计模型进行构建，并且逐步对细节进行优化，以提升施工效果。
3 附着式升降脚手架的基本组成
3.1 竖向主框架
主框架使用的主要是定型加强焊接结构，并且将焊接钢管作为内外弦杆，在导轨设计方面主要使用双拼钢管，整个结构主体的宽度为1.1米，长度为2.9米，底部设置有相应的提升横梁和提升环，主要是焊接上去的。另一端设定法兰环，中间标准节的两端通过法兰环的螺栓进行连接。双拼钢管导轨在设计的过程中还有一定数量的防坠齿，导管接头位置主要使用承插式接口。在外架运行的过程中，通过电动葫芦的链条将底部的升降防钩挂住，以便使脚手架能够承担一定的载荷。
3.2 水平支撑桁架
水平支撑衍架断面的尺寸设定为700毫米×700毫米，另外上弦杆使用70毫米×50毫米的矩管，下弦杆主要使用48.3毫米的钢管，斜杆使用直径为32毫米的钢管，需要将法兰盘焊接在弦杆两端位置，并且通过螺栓来连接支撑杆和法兰盘。
3.3 脚手架构架
使用钢管在水平支撑衍架以及相邻主框架上进行搭接，以完成扣剪式钢筋脚手架的施工。两排脚手架的立杆之间纵距设定为1.5米，使用单立杆，在竖向主框架两侧位置的立杆间距需要控制在0.5米以内，立杆横距设定在0.7米左右，大横杆的设定在1.5米左右。
3.4 附着支撑装置
在支架系统建设过程中主要使用支座形式，通过100毫米×70毫米×5的型钢焊接生成。导向爪主要对主框架水平方面的位移进行限制，具有导向、防倾、防坠的作用。在下降和上升状态下与工程结构有三处附着支架，每个支架位置通过两根穿墙螺栓与边梁之间进行固定。在附着支架位置使用电动葫芦进行支架的上升与下降，并且使用其中链条将架体吊住，顺着导轨完成上下滑动升降的工作。
3.5 安全装置和同步升降控制柜
安全装置的作用在于防坠落、防倾覆，通过在竖向框架导轨内侧的防坠齿以及支撑上的防坠顶杆共同完成安全管理的工作。防坠装置的制动系统与棘轮机构类似，可以使防坠端形成单向行程制动。在下降上升的过程中，防坠器不会对运动产生影响，但是如果链条突然脱落，导致架体坠落，就会触动复进弹簧机构，将防坠感拉紧，并且将防坠齿顶住，避免脚手架向下快速坠落。与此同时，相关的控制系统收到电动葫芦上机械载荷传感器的信息，PLC能够自动监测各机位的运行状态，如果超出限定范围，会产生警示信号，并且立刻将电源停机，以达到同步载和自动控制的效果。
4 附着式升降脚手架安装施工方法
4.1 搭设基础平台
首先需要将辅助架安装平台搭设起来，在地下室顶板上进行双排脚手架的搭设，搭设的高度设定在17.45米。在裙楼屋面位置进行安装平台的搭设，高度设定在5.1米，并且进行整体交圈。在搭设立杆的过程中一定要注意提升辅助架的牢固程度，并且需要和架体的剪刀撑、斜撑的位置对应，把顶部连墙设备的高度设定在高差10毫米以内的同一平面，保证施工的效果[1]。
4.2 安装水平支撑桁架
依照施工图纸和现场塔吊、电梯平台的位置进行施工电梯平面的搭设，在车间将支撑框架和配件加工完后及时运到现场，在地面完成分片组装的工作，并且使用塔吊逐步将支撑框架调入到辅助平台当中，支撑下弦杆转角和接头位置主要通过扣件钢管等进行连接，并且依照建筑外部的具体形状，进行支撑框架的搭设和形状的调整。辅助平台架的支撑框架下，弦杆和水平挑杆主要通过构件完成连接，各个连接位置的间距设定在1.5米之内。在整体安装完成之后，需要确保支撑框架水平误差在20毫米以内[2]。
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4.3 安装竖向主框架
依照机位的平面位置以及分片的具体要求，顺着建筑外围做好定位工作，将主框架的底节和第一标准节组装好，并且逐步通过塔吊将其吊送到支撑框架上，对位置进行调整，保证框架平面与建筑物垂直。调整主框架的导轨到建筑物的具体距离，通过u形螺杆在水平支撑桁架位置的弦杆底部向上逐步将底梁连接钢板扣住，并且在相关位置配置矩形短节管。在使用螺母的过程中需要在连接片的位置加弹簧垫圈和平垫圈，这样可以有效的确保螺母在压进钢板的过程中不易松脱掉落。
连接好支撑框架和主框架后，通过扣件钢管进行抛撑的搭设，抛撑杆和底节的主弦杆需要有效地进行连接，并且保证抛撑杆与地面的倾角设定在45度到60度之间，以确保整个框架具有较强的稳定性。在完成结构混凝土的浇筑之后，安装第一附着支撑点，使用扣件对大横杆和主弦杆进行连接。在第一道附着支撑点安装好之后进行第二道标准节的安装，并且搭设相应的架体。在第2道附着支撑搭设安装好之后，外架的全部载荷都可以传递到结构当中。对主框架垂直度进行检查，如果出现误差需要适当进行调整，一般情况下垂直误差需要控制在5‰以内。
4.4 搭设架体脚手架
根据平行位置进行水平支撑桁架和主框架的安装，分段对钢管脚手架等相关设备进行搭设。在水平支撑桁架的立杆座上插入一定数量的立杆，并且逐步将大横杆、小横杆和扫地杆搭接上，在搭接过程中，大横杆、立杆等主要是用对接扣件完成连接工作。另外在架体端部开口位置需要使用横向斜撑进行支撑，外立面部分主要使用冲孔网板来进行防护。防护过程中使用连接件与大横杆相连，底部主要是用花纹钢板完成封闭工作。在此过程中操作程序需要使用钢筋网片进行完全封闭，而且需要保证绑扎牢固。底部离墙位置也需要保证封闭无缝隙，断片处通过钢管完成连接，并且使用安全网进行封闭。
4.5 安装附着支撑装置
在建筑物的梁上安装附着支撑装置，另外还需要注意在导轨、跟机位对应。在浇筑混凝土前，预埋PVC套管，在施工过程中需要保证定位准确，需要控制误差在15毫米以内。穿墙螺栓使用的主要是两头螺纹长螺杆，共需要两根。穿墙螺栓施工时使用双螺母对其进行固定，螺母外螺杆的长度需要控制在三扣以内，另外对于螺栓露丝的位置需要使用黄油，并且通过胶带纸精心包裹[3]。
5 附着式升降脚手架的使用
5.1 附着式升降脚手架施工方法
在建筑主体结构施工过程中，当混凝土浇筑时间在24小时或者混凝土的强度符合要求之后，需要将边梁的侧模板位置拆除，并且将脚手架底部的一些杂物和零星材料清理干净，将架体临时拉结点拆除，并且仔细检查施工电梯口是否有障碍，塔吊附墙位置是否有杂物，对模板支撑架和脚手架对连接情况进行检查。在后续施工过程中，需要对顶层负责的支撑装置进行安装，并且将其套入框架，而后对防坠杆的长度进行调整，确保与主框架防坠齿的有效连接，避免在提升的过程中造成架体外倾的事故。另外还需要注意检查电动葫芦电机、给链条上机油，并且适当加注一定润滑油进行保养。委派专业的电工依照具体的施工规划要求和控制箱的编号进行传感线电源线的连接，对吊杆位置的采光井防护栏杆、施工电梯口等位置的活动架和安全网进行检查。为了避免施工过程中上一道附着支撑因为摩擦力的作用而出现翘动，所以需要在上一面附着支撑下部使用细钢丝绳与中间附着支撑件进行连接，并且使用螺丝进行紧固，控制钢丝绳的张静情况。为了避免采光井位置的凹凸部分和转角口的架体对施工的流畅度产生影响，导致无法正常提升，在主框架和水平支撑衍架位置需要做好相关的控制工作，保证上行垂直位置不发生偏移，可以适当对支撑装置进行调整，并且将主框架距离缩短。另外，需要重视对各电气开关和电路进行检查，而后启动按钮，在提升的过程中对提升的距离以及提升的晃动情况进行检查，判断电动葫芦是否能够正常运转。在脚手架安装结束之后，对架体进行手动调节，保证其处于水平位置，另外在中间附着支撑装置和底部设置相应的防坠顶杆，避免松脱，能够承受架体的主要重量。另外查看物料平台是否可以独立将所需物料载荷传递到工程结构当中，并且与所在跨的架段完成同步的提升。
5.2 附着式升降脚手架提升中的安全管理措施
需要组织专家来对施工专项方案进行确认，并且依照规定告知登记手续，对材料构件的检测报告、出厂合格证等进行检查，委派相关的岗位人员进行技术交底工作。在完成组装并使用前需要进行检查和验收。安装检测完成之后，交由上级部门对其进行备案。检查的过程，包含混凝土强度的检查、电控系统的检查、安装保险装置的控制以及塔吊位置、采光井等部位的附墙影响情况。在升降操作过程中，需要重视依照规定流程进行操作，疏散周边无关人员，并且将影响架体升降的障碍物拆除。在施工过程中需要委派安全员进行旁站监督。在升降过程中，需要注意避免有相关人员在架体上，严格对相邻提升点的高度进行控制，需要保证其在30毫米以内。另外还需要控制整片升降的高差需要在70毫米以内。在操作过程中由操作班长统一进行指挥，随时对电动葫芦的运行情况进行监视。在升降机能够正常升降到位之后，组织人员进行检查验收，并且办理相应的交付手续。
5.2.1 脚手架的设计
在设计脚手架的过程中，相关设计人员一定要重视加强基层调查工作，了解脚手架的施工工序、具体结构以及后续工艺的情况，防止施工时出现偏差，而导致需要返工重新安装。在设计过程中就需要重视细节，避免可能产生的意外，并且在前期做好相应的预案，以便应急处理，防止后期出现人身安全事故。比如说在架体平面转角位置需要重视加强，在钢筋管脚手架上从上到下适当增加斜撑，让吊顶和防坠装置的安装稳定性提升，依照计算配置进行钢筋的构造。另外还需要做好防雨、防尘、防污染等相关处理，通过油布包扎或者覆盖一些关键零部件，做好月度检查和相应的维护保养工作，重点需要检查主框架的导轨，避免出现扣件松动损失或者弹簧变形失效等问题[4]。
5.2.2 安全技术的交底
施工单位正式施工前需要做好相关的技术交底工作，保证施工人员了解施工的技术要求作业资料和安全措施，做到心中有数。如果在施工过程中出现变更，需要及时进行技术填补，另外还需要逐步优化安全管理的具体方案，保证技术交底的工作有效展开，提升实际施工的科学性[5]。
5.2.3 操作流程的合理性
施工企业需要依照流程进行集中指挥，在安装现场施工人员进行架体升降时需要严格依照具体流程进行操作，委派专门人员进行巡查和监督，同时配备好相应的对讲装置。如果产生险情，需要及时对其进行处理。在使用的时候如果发现对方材料和杂物或者架体悬挂超高等情况，需要采取对应措施进行处理。
5.2.4 全面的安全隔离
要想保证整个脚手架的有效安装，就一定要依照规范要求进行操作。在脚手架提升前需要彻底清理负载。在提升操作的过程中注意编排具体的操作流程，保证操作的科学性。脚手架是重要的辅助设备，与施工人员的安全性息息相关，因此需要对脚手架的安全性进行重视。
结束语
总而言之，附着式升降脚手架在实际应用时施工效率高，劳动强度低，经济安全，而且能够重复使用，可以让使用、维护的成本大幅度降低，因此广泛应用于高层建筑工程当中，需要在施工中重视工艺的优化，提升施工效率。
参考文献
[1] 胡国标, 彭剑尧, 夏文韬. TS -01型附着式升降脚手架在高层建筑施工中的应用[J]. 福建建设科技, 2014.(001):49-50,48.
[2] 陈世华, 沈海晏, 华红卫. 附着式升降脚手架在超高层弧形建筑施工中的应用[J]. 建筑施工, 2012.(013):121-122.
[3] 柏磊. 附着式升降脚手架(职能爬架)在高层建筑施工中应用探索[C]// 土木工程新材料,新技术及其工程应用交流会. 2019.
[4] 田宝吉, 石百军, 白超,等. 可变角斜向爬升全钢附着式升降脚手架在超高层建筑施工中的应用[J]. 建筑施工, 2018,(018):1377-1378,1384.
[5] 张健, 刘嚥, 韦蓼英. 附着式升降脚手架的应用效果分析[J]. 沈阳建筑大学学报:自然科学版, 2013,(001):19-21.