全钢附着式升降脚手架施工技术分析

任 英

（中铁二十二局集团第四工程有限公司，天津 300000）

0 引言

高层建筑施工过程中，外墙脚手架是保证建筑施工的重要安全防护系统和外墙施工临时平台[1]，因此需保证脚手架的整体稳定性和支撑性。目前建筑外墙常常存在不规则形状[2]，传统的脚手架体系已无法满足需求[3]。因此，需研究安全性更佳、施工效率更快、能满足工程调整的脚手架。全钢附着式脚手架具有更佳的稳定性[4]和更高的施工效率[5]。本文以海韵小区（南区）项目建筑工程为例，介绍了全钢附着式升降脚手架施工技术及其应用效果，为同类工程施工提供参考。

1 工程概况及脚手架选型

以海韵小区（南区）项目建筑工程为例，研究全钢附着式升降脚手架施工技术。该工程1#楼西单元11层，1#楼东单元18 层；4#、5#、6#楼18 层；层高为2.9m，现浇剪力墙结构。建筑主体施工时外立面的防护是重中之重，因此，脚手架的选择至关重要。

对该工程的施工方案进行研究发现，传统的脚手架无法满足该工程的外立面作业防护需求[6]，且其拆装过程中也较为繁琐，综合考虑后该工程拟采用JSPJ-02型全钢附着式升降脚手架，架子防护4.5个楼层高，7步脚手板，爬架用于主体结构施工，所有楼均从1 层顶开始组装，1#楼西单元提升至11 层，1#楼东单元提升至18 层；4#、5#、6#楼提升至18 层。JSPJ-02 型全钢脚手架采用全钢设计，具有较好的耐冲击性[7]，脚手架主要工艺参数见表1。

表1 JSPJ-02型组装式全钢爬架产品主要工艺参数

2 全钢附着式升降脚手架施工要点

2.1 施工方案设计

结合工程需求，设计JSPJ-02型全钢附着式升降脚手架施工方案，架体设计全高14m，主框架导轨高度12m，设置7步脚手板，间距为2m，底部脚手板密封。全钢附着式升降脚手架属于外脚手架的延伸和发展，其主要由导向轮、定位器、附墙支座等多个部分组成，架体结构如图1所示。

图1 全钢附着式升降脚手架系统结构

2.2 施工材料选择

全钢附着式升降脚手架是由多个部分组成，包含脚手板、方管立杆、主框架连接件、导轨、钢板网等，在材料选择时，需结合工程实际情况完成。该工程的脚手架施工材料选择如下：

（1）采用矩形管60×40×3（立杆）、方管40×40×3（斜撑、顶部横撑、斜弦杆）、方管20×20×1.2（网板框架）,外观应无裂痕、弯曲、压扁和严重锈蚀现象，其材质应符合国标《碳素结构钢》A3号钢的技术条件。

（2）杆件要求无裂缝，变形、螺栓无滑丝、机械性能良好。

（3）按照《碳素结构钢》中Q235A钢的规定标准，选择楼板、挑梁和楼板吊点左、右弦的8#槽钢，对其外观进行检验后，确保其不存在裂痕、弯曲、压扁和严重锈蚀现象。

（4）导轨是实现升降的主要的组成部分，其选择防倾覆6.3#导轨，并对其外观进行检验，保证不存在弯曲、压扁以及严重锈蚀等现象，需满足符合国标《碳素结构钢》的相关标准。

（5）架体材料选择时，结合系底部密封需求，选择Q235A 钢材，需对其强度进行检测，符合《钢结构设计规范》中A级材质规定。

（6）钢板冲孔网是脚手架搭设的主要材料，为保证材料性能，选择于Q235 钢材；保证其相关技术符合安全防护网的相关规定。

除上述标准外，所有使用材料在进入施工场地前，均需进行材料质量检验。

2.3 施工工艺流程及控制要点

完成架体材料选择和质量检验后进行脚手架拼装施工，施工流程如图2所示。

图2 全钢附着式升降脚手架施工流程

（1）材料进场。完成进场质量检验后的施工材料需按照施工顺序和施工需求分次进入施工场地，以保证施工场地的安全。

（2）确定脚手架的施工设备。由于该工程脚手架采用吊装方式施工，因此，在施工过程中需保证升降脚手架防护均超出结构面1.2m以上。

（3）预埋施工。完成设备选择后进行脚手架拼装，预埋作为脚手架拼装的重要步骤，直接决定脚手架安装位置的合理性。

在进行预埋时，全钢型附着式升降脚手架为中心吊点，即附墙支座与提升挂座为分离式。提升挂座在设计时有位于附墙支座左边及右边两种形式，但两支座的间距必须保证在330mm。剪力墙位置预埋孔应保证水平尺寸与垂直尺寸为楼板往下200mm/360mm 为宜，水平间距330mm 预埋1 个孔，用于提升吊点，当个别位置存在与框架梁相平的下翻檐时，可根据实际情况下移作适当调整。预埋时应根据现场实际情况，在不影响安装支座的情况下尽量将预埋孔上移。距空调板50mm 预留一个孔，距空调板1100mm 预留第二个孔，预埋孔水平与垂直尺寸都应保证，框架梁处预埋管应绑扎牢固，防止因震动移位。

（4）找平架搭设。用于支承附着式升降脚手架的找平架，以其原有的双排外脚手架为基础进行施工，在施工过程中，每间隔3m 进行一次硬拉接处理，同时控制找平架的施工高度，使其不可超过水平支承桁架标高下方1m。

（5）架体单元组装。架体单元组装从结构转角处端部开始，先在地面将架体单元组装好，然后完成外防护网、水平桁架及扶手架连接，完成全钢附着式升降脚手架拼装，拼装后脚手架外立面情况如图3所示。

图3 拼装后脚手架外立面

3 安全性能及应用效果分析

3.1 安全性能计算

完成全钢附着式升降脚手架施工后，需进行施工安全性能计算，以《建筑施工用附着式升降作业安全防护平台》（JG/T 546-2019）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130-2011）为依据，计算脚手架施工后的抗弯强度σ以及抗剪强度ξ，计算公式为：

式中：Mmax——最大弯矩；

w——毛面模量；

A——截面面积；

Vmax——最大轴向力。

3.2 应用效果验证

为验证全钢附着式升降脚手架的应用效果，测试脚手架在不同大小风荷载作用下的抗弯强度σ，根据公式（1）进行计算，并将测试计算结果和相关标准进行对比，如表2所示。

表2 不同大小风荷载下脚手架抗弯强度测试结果

由表2可以看出，脚手架在不同大小风荷载的作用下抗弯强度结果均在205N/mm2以内，满足施工规范要求。为进一步验证施工效果，测试脚手架在不同大小轴向力作用下的抗剪强度ξ，根据公式（2）进行计算，并将测试结果和相关标准进行对比，如图4所示。

图4 脚手架在不同大小轴向力作用下抗剪强度

由图4可以看出，脚手架在不同大小风荷载的作用下其抗剪强度结果均在120N/mm2以内，满足施工规范要求。

4 结束语

综上所述，在海韵小区（南区）项目建筑工程中，我们根据设计方案和施工需求，采用了全钢附着式升降脚手架进行外墙施工及防护。完成施工材料的选择和质量检验后，按照施工流程完成脚手架施工，并对其抗弯强度及抗剪强度进行测试。测试结果显示：脚手架在不同大小风荷载的作用下，抗弯强度均在205N/mm2以内；抗剪强度均在120N/mm2以内，满足施工标准。全钢附着式脚手架则具有更佳的稳定性和更高的施工效率，可为同类工程施工提供参考。