在附着式升降脚手架中应用铝合金材料技术分析

魏百峰

（甘肃第七建设集团股份有限公司，甘肃 兰州 730000）

1 引言

建筑企业在承接高层建筑或者超高层建筑施工时，都会选择使用附着式升降脚手架作为安全辅助平台，利用附着式升降脚手架不仅能够给施工人员的施工工作提供便利，还能保障施工人员的生命安全。近几年来，科学技术的不断进步加快了城市化的发展进程，给建筑工程的施工工作提出了更高的要求，这就需要相关施工企业高度重视附着式升降脚手架的强度和质量，根据建筑的施工要求选择合适重量的附着式升降脚手架，给施工工作的顺利开展提供保障。行业内相关人员研究附着式升降脚手架技术主要关注铝合金原材料使用，铝合金原材料能够扩展附着式升降脚手架的使用方法，重点分析附着式升降脚手架的各个着力点和受力性能，为施工人员的安全施工工作提供保障。

2 附着式升降脚手架的结构与特点

整个附着式升降脚手架系统是由架体结构、防护系统、升降系统、电路系统、电气系统、支撑结构和控制系统等组成，架体结构的主体为施工操作平台，通过施工操作平台连接主框架、副框架、导轨、水平框架、支撑件等部位，从而构成一个完整的整体构架，供操作人员安全施工，不同结构框架之间通过螺栓和螺母进行连接。附着式脚手架在使用之前，需要将构件与配套的配件在地面进行组装，组装完成以后利用吊车机安装附着式升降脚手架，使用完成以后利用吊装设备完成附着式脚手架的拆卸工作。一般而言，附着式升降脚手架的安装高度在14 m左右，根据高层建筑的施工要求将脚手架的平台设置为6层，靠近墙壁的脚手架翻板主要是利用花纹钢板制成的，花纹钢板的厚度要控制在2.5 mm左右。在架设第一层和第二层翻板时，利用铁质的铰链进行固定，能够保证脚手架结构的稳定性。如果脚手架安装的高度大于4层楼高度，每一层脚手架平台的距离应当控制在4 m。利用双排杠杆支撑固定每一层脚手板，脚手板与脚手架主体的连接利用导轨来完成，需要附着墙体安装。利用高层建筑墙体的结构来为脚手架提供稳定的运作平台，在设置脚手架安装的导轨时，需要保证导轨安装的高度大于高层建筑顶层高度的1.5 m，通过安装附着式升降脚手架能够保证施工人员的施工安全，不仅会节约大量的钢材，还能够避免因使用普通脚手架架体而产生的危险事故。在附着式升降脚手架安装过程中，操作人员需要在脚手架外围安装钢板网，这样才能给施工人员提供更好的安全防护。附着式升降脚手架在使用时，主要通过机械设备来提供脚手架的升降动力，设备的连接主要利用环链来完成。在安装机械升降设备时，需要保证设备支座安装的稳定性，确保设备的支座与建筑墙体稳定的连接，以保证整个附着式升降脚手架结构的稳定性。在固定位置安装导轨，利用导轨控制各个构件的运行方向，避免产生因摆块过重而产生晃动，造成架体坠落的现象。此外，使用导轨还能够避免附着式升降脚手架在运行过程中产生卡阻现象，提高了脚手架使用的安全性。

3 铝合金材料的特点与分类

3.1 铝合金材料的特点

铝元素本身的化学性质较为活泼，生产工厂将一层氧化膜铺设在铝原材料的表面能够提高铝合金原材料自身的耐腐蚀性能。相比钢材原材料而言，使用铝制成的合金材料自身的重量较低。附着式升降脚手架如果是由铝合金原材料制成的，那么铝合金脚手架支撑的重量较低，脚手架的底部支座会承受较小的自身重量，同时，铝合金脚手架的制作结构较为稳定，能够为施工人员提供安全保障。使用铝原材料制成的脚手架外形较为美观，即使脚手架拆卸也能够将铝合金材料循环利用，工业性能较好。然而，铝合金原材料也有自身的缺点，在受到较大的挠度时，会产生大的形变，铝合金原材料也不容易焊接，焊接性能相比钢铁原材料较差，只有相关工作人员利用铝合金的原料特性选择合适的设计方法，才能够充分发挥出铝合金材料的应用优势，给高层建筑施工工作提供便利。

3.2 铝合金材料的分类

铝合金原材料在生产时使用到的生产工艺和自身的化学成分存在一定的差异性，生产工艺和化学成分的不同主要将铝合金原材料分成变形铝合金和铸造铝合金两个类型。对于变形铝合金原材料而言，其自身的塑性较高，内部结构较为稳定，表面硬度较强，主要是通过加压的方式制作而成。变形铝合金制成的不同型号的铝合金构件都属于半成品，需要经过后期再次加工才能在施工现场使用。铸造型铝合金材料化学组成成分较多，使用铸造铝合金类型能够保证铝合金内部的流动性能。使用铸造铝合金制成的附着式升降脚手架自身的密度较高，脚手架结构较为稳定。因此，行业相关人员正在研究用铝合金材料制作附着式升降脚手架时，需要根据附着式升降脚手架的使用需求和安装高度选择合适类型的铝合金原材料，根据脚手架的自身重量和高层建筑施工需求选择科学合理的制作方案，这样才能够保证加工好的铝合金附着式升降脚手架能够在施工现场发挥其优良的性能。

4 铝合金附着式升降脚手架设计

4.1 立杆

铝合金附着式升降脚手架的立杆构件需要使用AL-6061-T6形态的铝合金来制造。在制造时，主要将铝合金原材料放在固定机器上进行挤压，根据设定好的模板挤压成型，这就完成了立杆构件的制造。杆构件的制造需要保证立杆的规格符合脚手架的设计需求，根据实际的施工状况合理规划立杆构件的设计形状和使用规格。由于立杆构件包括内力杆和外立杆这两个方面，不同类型的立杆自身的使用需求和特性存在一定的差异性。通过不同类型的立杆进行组合，能够保证附着式升降脚手架立杆节点的抗压能力，满足高层建筑的施工需求，提高立杆构件的抗弯曲性能。一般而言，外立杆主要安装在脚手架的外侧，承受整个脚手架的轴力和内力，同时也会在使用时受到较大的风压。因此，在设计外立杆时，相比内力杆设计要进行适当的改变，规格和质量也应当比内立杆大，这样才能满足附着式升降脚手架的使用需求。

4.2 脚手板

工作人员利用合适的机械设备将AL-6061-T6状态的铝合金材料进行挤压，就能制作出铝合金附着式升降椅脚手架的脚手板。在制作脚手板之前，工作人员需要先了解高层建筑实际的施工需求和建筑高度，不断调研建筑行业对脚手架的使用需求以及使用广泛的脚手架规格类型，选择合适类型的附着式升降脚手架，这样才能够设计出宽度和规格都符合实际施工需求的脚手板，充分了解不同条件下铝合金原材料受挤压的状况，制作不同规格的脚手板，这样才能满足市场的使用需求。

4.3 导轨

在设计附着式升降脚手架的导轨构件时，工作人员使用到了铝合金材料的状态为AL-6061-T6，该类型材料状态的铝合金能够通过加压的方式做成质量良好的导轨。将铝合金原材料进行挤压制作成仿槽钢，这样就能与导轨另一侧前期打好的方形孔进行高质量的连接，而方形孔与仿槽钢之间搭乘的梯档就能够在脚手架之间形成防坠格，给施工人员提供安全防护，避免在施工时产生严重的坠落事故。使用铝合金加工导轨需要借鉴行业内最新的设计理念，在设计时，团队成员之间需要相互交流合作，结合传统的设计思路上不断拓展与创新，将铝合金原材料经过挤压、切割、打孔流程后制成导轨，就能够保证导轨结构的稳定且符合高层建筑物施工的实际使用需求。导轨制作完成以后，安排专业的技术人员对导轨自身的受力性能进行不断的实验，实验室重点关注力学特性，根据检测得到的数据对导轨孔洞的横截面结构进行不断的调整与优化，不仅要保证导轨横截面的表面美观，还要确保有优化的导轨横截面自身的厚度满足使用需求。只有在不断实践中总结经验教训，才能设计出导轨的高质量制作流程，为脚手架加工工作的顺利进行提供保障。

4.4 防护网

工作人员在设计附着式升降脚手架的防护网时，需要根据铝合金附着式升降脚手架的使用需求以及实际的施工状况，选择合适的设计方案。在设计防护网时，可以重点关注以下两个方面：第一，将防护网设置为框式铝网片形状，设计该形状的附着式升降脚手架的防护网主要利用的铝合金材料类型为AL-6061-T6。不仅是防护网本身，防护网的连接框和连接铝板等连接构件也能够使用该类型状态的铝合金制作。制作防护网构件以后，需要对防护网进行安装，安装时，操作人员可以根据特定的操作方法对连接部位的铝合金材料进行加固处理。在设计铝合金防护网时，一般需要操作人员将制作防护网的铝合金材料本身的厚度控制在1 mm。第二，将铝合金附着式升降脚手架的防护网制作成波纹形状。波纹形状的防护网需要利用螺栓来进行固定，通过特定规格的螺栓将防护网固定在脚手架四周。在安装螺栓时，要确保所有的螺栓都能固定在脚手架四周卡槽上，这样才能发挥该类型防护网自身的安全防护作用。波纹型防护网也能够适用在超高层的建筑施工工作中，是性能良好的辅助安全防护设备。

4.5 附着支座

工作人员选用Q235类型的铝合金材料对附着式升降脚手架的附着支座进行制造。在整个铝合金附着式脚手架安装工作中，附着支座是一个非常重要的关键构件，附着支座的主要构件是钢板、顶撑、导轮、摆块。除了卸荷顶撑需要利用特定规格的材料制作，其余构成部件都可以使用Q235类型的铝合金进行制作。在制作构件时，需要在铝合金材料表面上钻孔，利用孔洞进行各个构件的连接。同时，脚手架的防坠装置也能够通过孔洞进行连接并加固，提高附着支撑的自身承载力和整个附着式升降脚手架的内部结构稳定。设计人员在设计铝合金附着式升降脚手架的附着支座时，要根据各个构件的使用需求合理设计附着支座的制作流程，确保制作的附着支座能够满足实际的使用需求，拥有足够的结构受力点。此外， 在制作附着支座时，需要将各个组成构件进行焊接，操作人员要做好焊接部位的处理工作，做好防腐措施，保证生产好的附着支座能够很好地应用在附着式升降脚手架的安装工作中，避免产生构件损坏的现象。

4.6 三角撑

在设计附着式升降脚手架的三角撑构件时，三角撑应当通过6 mm的钢板焊接而成，这也应当使用特定规格的方管。三角撑的上排钢板的厚度应当控制在8 mm，预留一定数量的钢冲孔，利用焊接的方法将钢板、方管、钢冲孔进行焊接，提高三角撑结构的稳定性，制造三角撑的铝合金材料类型应当为Q235型。三角撑在安装时，需要先安装脚手板下方的构件，由下方开始安装三角撑，只有当第二层脚手板安装完成以后才能继续上一层构件的安装工作，不同安装工作之间要能够紧密配合，保证安装工作的顺利完成。

4.7 水平支承桁架

水平支承桁架主要是由斜腹架、安装板、支承桁架、立杆和脚手板组成，在制造水平支承桁架时，选用AL-6061-T6型号的铝合金，将该类型的铝合金材料利用加压机器加压成方形的铝合金管，根据施工要求控制方管的大小。在安装水平支撑桁架时，要根据立杆、导轨等部位的特性选择合适规格的螺栓和螺母。在安装时，要将立杆和导轨安装在内外排桁架上，安装的立杆和导轨要保证对称安装，保证结构的稳定。一般而言，将导轨安装在桁架的内排位置，而安装板则需要安装在立杆的侧面，外排的桁架则需要安装在立杆的侧面。在安装时，操作人员需要严格按照规定的操作流程来进行安装工作，根据不同构件的特性选择合适的安装方法，确保水平支撑桁架的制造和安装工作能够顺利完成。

5 结束语

对于附着式升降脚手架而言，其在设计和制造时选用铝合金原材料能够减轻脚手架整体的重量，同时也能够加快脚手架的安装速度。因此，相关企业要不断重视铝合金原材料在附着式升降整合中的应用，不断扩展铝合金原材料的应用范围，在设计时总结经验教训，充分发挥铝合金原材料在附着式升降脚手架的设计、制造、安装工作中的材料优势，同时也要注重铝合金原材料焊接方法的不断优化，使用铝合金原材料加强附着式升降脚手架的结构稳定和使用质量，这样才能为高层建筑施工人员提供一个更加便捷，更为安全的施工平台，降低企业的资金成本投入，提高施工的质量，保证施工人员的人身安全，促进建筑行业的健康稳定发展。