超高层建筑附着升降脚手架施工技术性能研究

摘要：在高层建筑的施工过程中，脚手架是必不可少的。作为一种新型的脚手架，高层建筑附着升降脚手架要比传统的脚手架占用更少的空间，需要的人力也很少，可以有效地节约施工的物力和人力，提高施工单位的经济效益，安全性也比較高。基于此，文章对超高层建筑附着升降脚手架施工技术的性能进行了研究。

关键词：超高层建筑；附着升降脚手架；悬挑式脚手架；脚手架施工技术

中图分类号：TU731 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）29-0089-02

在我国经济技术的快速发展下，现代化城市的建设速度越来越快，高层建筑的数量也日益增多。在高层建筑施工的过程中，施工队一般会使用附着升降脚手架进行施工，和传统的悬挑式脚手架相比，优势更加明显，具有人力需求少、占用空间少的优点，而且可以节省施工时间，具有良好的经济效益。

1 工程简介

某工程建筑主楼的总施工高度为234m，共计60层，标准层高度为3.4m，部分楼层高度为3.8m、4.3m，建筑结构比较复杂，建筑东立面为圆弧形，西立面从14层到29层逐渐挑出，累计挑出距离为3.6m，从10层面开始进行脚手架的安装，逐步安装到60层，并在60层进行高空拆除，施工难度大。

2 附着脚手架的主要构成

2.1 水平桁架

水平桁架主要是将竖向框架作为力的承受支座，竖向主框架的节点板和两端进行连接，操作钢管和声部进行连接，水平桁架主要是由横杆、中间片形框架和斜杆构成，当脚手杆件组装的桁架和操作架连接成一个整体时，就称之为“架底构造梁架”，在使用已经定型的焊接桁架进行构造时，就称其为架底框架，近年来，随着架底结构在设计方面的发展，架底构造梁逐步定型，为了保证施工操作的便利性和安全性，定型焊接结构使用日益广泛，

2.2 竖向主框架

竖向主框架是和附着支撑进行连接的主要结构，在受力过程中，不仅要受到向下的荷载，还会受到比较大的水平力，所以，空间的刚度要达到规定要求，只有这样才可以使其在施工中达到良好的受力状态，竖向主框架主要由横杆、外立杆、导轨内杆、廊道斜杆构成，主要有格构柱式框架、片石框架、导轨组合框架等构成，而且也有些建筑结构会将主框架设计成定型的空间焊接框架，高度一般为1.8m，使用法兰对各个空间桁架端头进行连接，为了达到安装和存放的要求，使用定型焊接段组合结构。

2.3 附着支撑系统

在附着支撑结构中，斜拉杆是此结构的关键，由于很多拉杆在受力过程中，除了受到拉力和弯矩的影响，而且还会增加拉杆的次应力，导致拉杆的受力缺乏准确性，所以，在设计时，要将其从节点中消除，从而降低应力的影响，进一步使拉杆的状态明了。在工程施工中，使用万向接头来使受力过程中出现变化时，不再是单纯的承受拉力，有效地改善了斜拉杆的受力情况。此外，工程结构和附着支撑结构属于穿墙螺栓，附着的安全度会直接影响脚手架的安全度，通过对以上节点进行处理，简化了穿墙螺栓的受力情况。

2.4 防倾倒系统

在超高层建筑施工的过程中，坠落、倾覆的问题是导致升降脚手架出现安全事故的主要原因，在脚手架受力中，为了保证脚手架处于稳定状态，在施工时，脚手架不能出现倾斜的情况，并要求建筑物和脚手架保持特定的距离，保证建筑的稳定性，在实际施工过程中，由于脚手架的荷载缺乏均匀性，会出现偏心受力的情况，存在左右偏心和前后偏心的情况，特别是超高层结构在风荷载的影响下，更容易出现安全失稳的情况。因此，脚手架需要安装防坠落装置，而且，不要将架体升降和防坠落装置合在一起，如果在同一结构上使用两个装置，很容易导致防坠落系统失效的情况出现。

2.5 防坠系统

防坠系统一般是由防坠挂座、防坠装置、穿墙螺栓、防坠圆钢构成。目前，主要使用夹嵌式防坠装置，通过将其固定在提升底座的一旁。主要包含了导向框、制动箱体、制动滚轴、压簧、拨杆等。在设计的过程中，要使用同一种形式的挑梁作为防倾和防坠功能，可以减少一半的工作量，如图1所示：

图1 防坠系统结构

3 附着脚手架施工技术研究

3.1 安装前的准备工作

在安装脚手架前，要根据平面图对升降装置和主框架的数量和位置进行确定，要在梁内预埋螺栓的孔眼，要保证各层螺栓位置的一致性，上下螺栓之间的误差要控制在25mm以内，挑梁、主框架、升降装置、斜拉杆、安全网、扣件材料要准备齐全。由于整体脚手架的高度一般为4.5个标准层高度，通常情况下，建筑主体在施工到6层左右时，从2～3层开始安装脚手架，这时，要先搭设两层落地脚手架，来作为提升架子和承力架的作业面。

3.2 安装的基本流程

在进行升降脚手架的安装时，首先要先将落地支撑架搭设好，然后安装竖向主框架的斜拉杆和主框架，再进行水平桁架和声部操作架的搭设，将安全网和防护挡板绑扎好，然后进行斜拉杆和挑梁的安装，再进行提升装置的安装，安装防坠装置和导向件，进行荷载试压、验收和检查。本工程在安装脚手架时，首先从建筑的四周搭设十二层标高，然后将钢管脚手朝下回430mm，钢管的宽度为1000mm，钢管脚手架和结构的距离为400mm，顶部水平高差要控制在20mm以内，将脚手架面作为基准面，然后根据机位的要求顺次进行搭设，水平桁架围架要和机位进行连接，从上到下进行竖向框架的搭设，需要进行脚手架的搭设，使用硬拉结固定的方法进行建筑物和架体的连接。在混凝土的强度达到C15时，拆除梁模板后，进行上下挑梁和拉条的安装，同时进行防坠拉条、上拉条、防坠落杆、电动葫芦的安装，在将脚手架搭设好后，然后再逐层向上施工，每向上施工一层，就向上进行一次提升。

3.3 提升脚手架

3.3.1 脚手架的提升流程。在提升脚手架时，首先要将硬拉结和上隔离拆除，然后进行机位的提升，将下拉条拆除，然后将下拉挂脚和隔离拆除，将翻版翻起，并将其在底板上进行固定，将对不利于提升的障碍物拆除，在提升到施工面后，进行安全网的安装，然后安装下拉条挂脚，进行下拉条的安装，然后将征集下降到固定点，把翻版翻到位置后，对所有的硬拉结进行连接，然后将上部防倾装置拆除，翻到上一层后进行安装，安装完成后，进行上下隔离的安装，将电动葫芦链条和防坠落杆拆除，然后将上拉条和上拉条的挂脚拆除，再将挑梁拆除，然后向上翻，安装拉条挂脚、上拉条、电动葫芦和防坠杆。

3.3.2 具体的提升内容。首先要检查爬升机构材料和架体是否出现了损坏和断裂的质量问题，要查看扣件有没有扣紧，对所有螺栓的连接处进行检查，尤其是导轨接头、穿墙螺栓连接螺栓的连接是否安装好，查看障碍物有没有被拆除，架体上材料、料台材料和机具有没有被清理干净，查看导轨是否出现了变形弯曲的情况，查看竖向主框架和中岛轨是否垂直，水平桁架有没有出现变形。检查漏电开关、电路系统是否达到了要求，主电缆的长度是否足够。在施工的过程中，如果遇到大雨、大風、浓雾等天气，不允许进行脚手架的升级和拆除，并预先将架体的加固措施做好。每次进行脚手架的提升前，要设置风速仪来测定风速，对施工任务进行合理的安排。

3.4 拆除脚手架

3.4.1 拆除流程。在拆除脚手架时，首先要做好交底工作，使用安全挡板安装在附着脚手架的下方，然后对脚手架上的杂物进行清理，对导轨上悬部分的三步架体进行拆除，然后将第六部架体拆除，逐层将架体拆除。

3.4.2 拆除过程中需要注意的地方：（1）对附着在脚手架上的垃圾进行清理，并根据要求在楼层的周围设置栏杆，为了防止对操作造成影响，暂时不张拉围栏安全网，将挡板设置在附着升降脚手架，防止拆架子时出现散料坠落的情况；（2）在施工的过程中，要设置安全警戒线，并安排专人进行看守，非施工的人员不能进入到拆卸区，保证施工的安全；（3）遇到大风、大雨、大雾等恶劣天气不允许进行施工。

4 结语

总而言之，高层建筑附着升降脚手架是一种新型的脚手架，和传统的脚手架相比，优势明显，可以有效地达到施工的要求，具有良好的安全性，是一种非常实用的技术，因此，在以后的高层建筑施工时，要对这种施工技术进行大力推广运用。

参考文献

[1] 徐玉野.高层建筑结构的发展及结构体系选型的思路探讨[J].四川建筑，2012，（4）.

[2] 程琦.浅谈升降脚手架技术发展现状和安全管理[J].建筑机械化，2007，（7）.

[3] 董璇.导轨式附着升降脚手架在高层建筑施工中的应用[J].铁道建筑技术，2007，（S1）.

[4] 谢永超.附着升降脚手架在超高层建筑施工中的应用[J].施工技术，2006，（8）.

[5] 祝昌暾，洪纪平，林继刚.一种新型轨道式整体升降脚手架[J].施工技术，2006，（7）.

作者简介：戴海涛（1981-），男，江苏如皋人，江苏南通六建建设集团有限公司国家级工程师，研究方向：建筑施工。