全钢装配式附着升降脚手架

邓昌华祁瑞宁董新军

中国建筑第二工程局有限公司100160

摘要：全钢装配式附着升降脚手架，彻底打破了传统升降脚手架的设计概念和结构形式，将升降脚手架的所有机构及架体构架和防护设施进行了配件标准化，模数化的全钢改造，抛弃了钢管、扣件的繁琐联结，去掉了密目网改换成钢丝网、增强了安全性和防火效果，彻底避免因防护问题而发生的高处坠落事故。使政府监管部门和建筑总包单位揪心的高层外防护作业安全管理简单化、人性化，并且有利于低碳环保、节能减排。

关键词：全钢装配式；配件标准化；安全防护；低碳环保

一、附着升降脚手架在我国的应用效果和特点

改革开放以来，我国建筑业迅猛发展，一种用于高层建筑、筒式超高建筑（例如制麦塔）的高层建筑施工机具——附着升降脚手架（俗称“爬架”），因其具有先进实用、安全可靠、经济实惠以及节能减排、绿色环保等特点，在国内建筑市场得到了迅速发展和推广应用。

经过近30年来的不断开发、改进、推广、规范和创新，如今，附着升降脚手架已经成为高层建筑外墙防护的必选工具，并形成一个行业，由此，越来越受到各省市政府建管部门和施工单位的重视。国内诸多知名企业，都把附着升降脚手架作为高层外防护的首选。

为什么附着升降脚手架得到如此广泛持久的推广应用？这是因为附着升降脚手架具有其它类型脚手架不可比拟的以下优点：

1.1先进性

传统手架，例如木杆、竹竿、钢管架，都是人工搭设作业，而附着升降脚手架越来越注重引入新技术。目前，己经采用微电脑技术、声光控制技术和无线电遥控技术等先进技术来进行架体升降作业或安全控制。

1.2经济性

一般18层（50米高）以上建筑物就可适用附着升降脚手架，楼层越高经济性优势越明显。据测算，每栋楼的外架综合成本与与落地双排架等其它类型脚手架相比，附着升降脚手架可节省钢材用量70％，节省用电量90％，节省施工耗材30％。

1.3安全性

首先，附着升降脚手架手架能把其它脚手架的室外作业变成车间作业（例如全钢装配式爬架全部在车间生产）。

其次，附着升降脚手架是在现场地面或底层组装，把高空作业变为低空做作业。

还有，附着升降脚手架能够做到将高层施工悬空作业变为架体内部作业，将人工作业变为大部份是机电遥控作业。极大限度的避免、甚至杜绝了高空、悬空、临空的作业危险。而且全钢装配架还能杜绝火种、避免火灾事故的发生。

1.4实用性

在使用功能上，爬架上升能满足各类主体施工（如高层房屋建筑，制麦塔、烟囱等超

高结构的施工。且能做到上层支模浇筑、中层拆模转料、下层边墙砌砖）。下降能进行外

墙装修（如打底抹灰、安装幕墙、贴瓷清洗等）。并还能适用于不同气候地区、各种高层

建筑物的外架施工需求。

1.5操作简单、使用方便

竖向主框架、附着支撑、底部桁架均定型定模数生产，运输方便、安装简捷，三至五人即可徒手安拆和操作，无须使用大量作业机械，更不需要大批料具和大量人力。尤其是全钢装配式爬架和改进的倒挂电葫芦工艺，彻底去除了传统爬架需要大量人工作业和电葫芦重复安装的繁琐工艺及耗时用工，节省了大量劳动力并减轻了施工人员的劳动强度，还保护了产品，避免了电葫芦因重复拆装、搬运造成的人员或机械损伤。

1.6节能、低碳和环保

据资料介绍：“每生产一吨钢，需要消耗700公斤左右煤碳，1.6吨以上的矿石，3.8吨水，排放出1.7吨的二氧化碳和其他大量废气、废渣和污染物。”

以某30层90m的商务楼为例，使用落地双排架搭设外防护架的能源消耗与污染比较：

不同类型外架节能、低碳和环保比较表

工程举例外架类型钢管用量扣件用量炼钢耗煤耗用矿石耗用水源排放二氧化碳

某30层90m的商务楼普通脚手架270吨74吨（145200个）240.8吨550.5吨1307.5吨585吨

附着升降脚手架75吨10.25吨（20165个）63.35吨145吨344吨154吨

以上比较说明，同一工程，使用附着升降脚手架与普通脚手架相比，附着升降脚手架不仅节省钢材，而且减少煤碳、矿石及水资源的使用，减少排放二氧化碳和其他大量废气、废渣和污染物。采用附着升降脚手架的节能、低碳和环保作用，显而易见。

1.7机械化作业，效率高，易管理

由于附着升降脚手架，尤其是全钢装配式爬架，都在车间加工，在现场组装，低空或室内作业，高层使用。除组装外整个作业过程不占用塔吊时间，极大提高了施工效率，降低了安全管理难度，还有利于现场文明施工和人性化管理。

综上所述，附着升降脚手架的应用和发展，不仅综合降低了安全管理成本和施工成本，符合国家倡导的建筑施工机具机械化、装配化、标准化的要求。而且还符合国家以人为本的安全发展、科学发展理念，也符合国家低碳环保，节能减排要求，因此受到了各省、市政府的重视和越来越多的施工单位应用。由此，得到了大力的推广应用和发展。

二、全钢装配式附着升降脚手架构造

2.1竖向主框架

竖向主框架由Φ48钢管和6.3#槽钢焊接而成，分为上、中、下三节，单个竖向主框架高度为3.6m。其中Φ48钢管用来制作主框架的横撑，它与附墙支座上的防坠块相配合，起到防坠作用；6.3#槽钢背对焊接形成导轨，用来安装附墙支座的防倾导向装置，并保证架体在升降作业时的垂直运动。

由Φ48钢管制作而成的横杆和斜杆使主框架为整体单片式钢结构，横杆和斜杆可以将架体内外排连接成刚性整体，同时确保架体有可靠的力学传递。

2.2立框

立框是整体架除竖向主框架之外的主要组成部分，是由Φ48钢管焊接而成，分为上、中、下三节，单个立框的高度为3.6m。内外排整体单片，保证整体架每一个纵向结构的整体钢度。

2.3钢脚手板

钢脚手板由花纹钢板与方钢焊接制作，底部焊接纵向方钢，用来安装抽拉杆。钢脚手板是整体架结构的主要组成部分，用来设置各施工阶段的操作平台和底部的密封处理，抽拉杆可以有效调节爬架与建筑物的离墙间距，确保了爬架的离墙间隙和整体密封性。

2.4立网框

立网框由防护钢丝网、方钢、角钢组成的轮毂和斜拉杆焊接而成，分为立网框下、立网框上两部分，主要用于整体架的外侧防护，保证整体架外侧达到全密封状态，同时确保架体的整体传力和外排结构强度。

2.5附着支座

爬架附着方式采用板式钢梁进行附着，通过两根T33的螺栓将其固定在结构楼板上。板式钢梁使用两根10#槽钢钢焊接制作，承载能力强，是整个整体架的受力点。附墙支座上还设有导向、防倾、防坠装置，与设在主框架上的导轨配合，可起导向、防倾、防坠的作用。

2.6防倾装置

防倾装置可以防止附着升降整体装配架内外倾翻。使用时在每个附墙支座上设置一组防倾装置，从上至下共三组。导向架上的导轮与主框架上的导轨形成导轮\导轨装置，在提升过程中，使架体滑移并起到防倾导用。

2.7防坠装置

防坠装置具有在意外发生时阻止架体坠落功能。其安装在支座的头部，每个支座处一个，结构紧凑、实用简捷、性能稳定，适应恶劣的施工环境，安全可靠。

防坠落装置为摆针式结构，其工作原理如下：

架体提升时利用防坠装置重心与销孔不在同一竖向直线，且防坠装置由于重力倒向升降架轨道一侧，从而不妨碍架体提升。当整体架发生意外坠落时，防坠落装置由于支座角钢限位块不能向下摆动，使得架体停止向下运动。

架体下降施工时，由于防坠装置安装复位弹簧（弹簧拉力设计为防坠装置中心对称两侧重量差），当架体按照设计速度正常下降时，防坠装置复位时间为架体导轨横撑刚好通过。但是当整体架发生意外坠落时，由于重力加速度的存在，架体下降速度加快，使防坠装置无法匀速复位，导致导轨横撑不能通过防坠装置，完成防坠制动。

2.8控制系统

力学传感器

（1）功能说明：荷载监控保证措施包括智能主控制柜和智能分控制箱，智能主控制柜由微电脑完成信号采集、处理和控制，能够对各机位运行状态进行自动显示、超载时自动切断电源。当爬架在升降过程中，任意吊点过载（大于5吨）时，微电脑根据设在电动葫芦上的传感器反馈信号，停止升降，同时显示故障机位，待故障排除后重新升降，总控制柜负责整个电路的整体升降和每个机位的载荷监控作业。

每个机位设置一个分控制箱，分控制箱带有显示功能，可以显示该位置的荷载值，通过单机操作按钮可以完成对该机位电葫芦的单机升降或预紧作业，分控制箱面板。

（2）使用说明：当架体整个拖动电路铺设完毕后，检查每个机位处分控制箱的显示屏上是否有荷载数值，如无荷载数值说明该位置信号线连接不正确，重新调整待所有位置显示数值正常。打开主控制柜，此时拖动电压表指针会指到380V左右，监控电压表指针会指到220V左右，当机位超载时分控制箱会响起警报声，此时整个系统会自动断电，架体也将停止提升，这时工人便可按分控制箱显示器上指示的故障机位进行查找与修理。根据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ202-2010中4.5.4章节第一条规定：附着式升降脚手架升降时，必须配备有限制荷载或水平高差的同步控制系统。

三、全钢装配式附着升降脚手架发展优势

全新的全钢装配式爬架，彻底打破了传统升降脚手架设计概念和结构形式，将升降脚手架的所有机构及架体构架和防护设施进行了配件标准化，模数化的全钢结构改造，抛弃了钢管、扣件的繁琐联结，去掉了密目网改换成钢丝网、增强了安全性和防火效果，符合国家倡导的安全节能、低碳环保和绿色施工要求，有效化解了政府监管部门和建筑总包单位揪心的高层外防护作业安全管理难题，极大地降低了高层作业安全管理风险。

参考文献：

[1]《建筑工程施工质量统一验收标准》

[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》

[3]《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》