押騰飛，李大貴，馮濤，張熠

(中國建筑第二工程局有限公司，北京 101101)

1 引言

現(xiàn)代城市為了提高土地資源利用率，在開發(fā)建筑項目時，基本都會選擇高層、超高層建筑。自20世紀90年代初開始，在傳統(tǒng)挑梁式、互爬式、套管式腳手架的基礎上，為滿足高層建筑的施工建設需要，逐漸升級成了具有升降功能的腳手架。這類腳手架的特點在于： 能夠節(jié)約材料，無須反復安裝及拆卸，可大幅度提高施工效率及施工安全性。幾種傳統(tǒng)腳手架的結構特點如圖1所示。本文以某高層建筑工程為例，圍繞一種相較于常規(guī)升降腳手架，優(yōu)勢更加明顯的外墻整體爬升腳手架的設計、施工現(xiàn)場應用布置效果展開分析。

2 某高層建筑工程概況

某城市開發(fā)的建筑工程項目是住宅小區(qū)項目，項目總占地面積達到8.463×104km2，總建筑面積達到3.38×105km2。項目共分為3 期，擬建造18 棟25～27 層的高層建筑。所有高層建筑均搭配2 層地下室，結構均為鋼筋混凝土剪力墻結構，基礎為樁筏基礎。

3 外墻整體爬升腳手架的設計及應用

3.1 外墻整體爬升腳手架的基本構造

本文研究的這種外墻整體爬升腳手架主要由爬升結構、電源動力系統(tǒng)、防墜落系統(tǒng)、爬架系統(tǒng)、縱向主框架、底部承載桁架、荷載預警系統(tǒng)構成[1]。側面效果如圖2所示。每一個子系統(tǒng)的作用分別為：(1）爬升結構主要由供腳手架升降的導軌組成，用于控制腳手架的縱向移動；(2）電源動力系統(tǒng)主要為整個腳手架系統(tǒng)提供動力；(3）防墜落系統(tǒng)顧名思義，在腳手架因故出現(xiàn)問題，存在異常下落的趨勢時及時啟動，對腳手架主體結構進行“托住”，防止其下落；(4）爬架系統(tǒng)、縱向主框架、底部承載桁架共同構成搭載人、工具、材料的運輸空間；(5）荷載預警系統(tǒng)是指在腳手架的裝載運輸空間承受的載荷即將超過或已經超過額定荷載量時，會發(fā)出預警信息，類似于電梯的“超載提示”。這種外墻整體爬升腳手架的主要技術指標如表1所示。

表1 外墻整體爬升腳手架主要技術指標一覽表

3.2 外墻整體爬升腳手架的基本升降控制原理

這種外墻整體爬升腳手架的升降控制原理為：

第一，提升機構必須布置在建筑物結構的四周，安裝人員應該使用穿墻螺桿，將連墻掛板安裝在結構剪力墻之上[2]。如果結構剪力墻的位置并不理想，則可退而求其次，選擇足以承受腳手架最大載荷的建筑梁體之上。在此基礎上，經由預先設置在連墻掛板之上的可調和拉桿對導軌進行垂直固定。

第二，針對腳手架架體進行設置時，應該在導輪組的支持下，將導軌首先采用“攀附”的方式，在建筑物的外側選擇合適位置完成安裝。在完成上述作業(yè)之后，可以提升電動葫蘆，待該裝置通過提升掛座之后，固定安裝在導軌的合適位置之上。

第三，在具體安裝期間，施工人員應該全面加強對施工現(xiàn)場實際情況的觀察，確保所有機位都能夠通過防墜落裝置以及限位鎖，之后基于上、下各兩道，共計4 根保險鋼絲繩，實現(xiàn)與建筑物之間的固定。

第四，控制腳手架升降時，用于“提升”作業(yè)的鋼絲繩應該穿過提升滑輪的組件 (提升底座）連接在提升底座之上的掛鉤，之后施加應力，確定“吃力”且“預緊”之后，施工人員可對限位鎖以及保險鋼絲繩進行拆除。

第五，使用中央控制柜，對已經設置在每個機位上的電動葫蘆進行操縱，控制所有電動葫蘆保持同等的升降高度。

第六，將整體爬升腳手架移動到目標位置之后，控制人員需要對腳手架進行臨時固定，之后將導軌以及提升底座安裝在上一層或下一層之上。具體安裝在哪一層應該根據(jù)下一次升降的目標決定，這是因為整體爬升腳手架雖然具備在建筑外墻的上下移動功能，但與升降電梯之間的功能區(qū)別極大，為保證施工作業(yè)安全，每一次的升降都應提前做好準備?？傮w而言，根據(jù)上述內容，外墻整體爬升腳手架便能夠在導輪組的活動范圍內，由控制人員控制腳手架，在導軌覆蓋范圍內進行緩慢的升降運動。

3.3 外墻整體爬升腳手架的安裝流程

具體的安裝流程如下：(1）在建筑標準層選擇合適位置搭設腳手架載荷裝置、安裝平臺，之后將滑輪組件擺放在特定位置。(2）進行第一根導軌的安裝，之后對縱向框架、水平桁架進行第一步組織[3]。(3）根據(jù)施工進展情況，完成對導軌的安裝及架體的搭設。(4）進行操作層腳手板的鋪設，之后在架體的外側使用密目安全網(wǎng)(主要作用為：在建筑工程施工現(xiàn)場出現(xiàn)意外情況而導致有物體從高處墜落時，提供緩沖作用力，減小沖擊作用力），實現(xiàn)對架體的全面封閉。(5）進行斜拉鋼絲繩的安裝，之后將掛座提高到合適位置，然后再執(zhí)行掛電動葫蘆及預緊作業(yè)。(6）對已經完成安裝的外墻整體爬升腳手架各處裝置及其所處位置等進行檢查，驗收通過后可進行第一次升降試運行，確認無誤后可正式運行。將腳手架升降至目標位置之后，需要在提升滑輪組件的下方扣搭吊籃，之后即可正常使用腳手架。

3.4 外墻整體爬升腳手架升降過程中的技術性控制要素

1）升降準備階段：施工人員應該對所有螺栓是否緊固進行檢查，在完成電動葫蘆的安裝、預緊作業(yè)之后，同樣需要檢查。待上述作業(yè)結果均無問題之后(需檢驗承載是否達到預定要求），方可對限位鎖以及斜拉鋼絲繩進行拆除。

2）腳手架架體升降期間：控制人員需要在同時段進行檢查，主要觀察各個構件是否保持穩(wěn)固狀態(tài)，腳手架架體無論是上升還是下降，都應注意傾聽是否有異常聲響。如果在升降過程中發(fā)現(xiàn)存在上述問題，則應及時暫停升降，待排除各項問題后方可重新起降。在升降過程中，還應重點觀察所有位置的動作是否能夠保持同步性。

3）腳手架升降到位后的下一次升降作業(yè)相關安裝作業(yè)：(1）技術人員應該首先對4 根斜拉鋼絲繩進行安裝；(2）應進行限位鎖的安裝；(3）對升降葫蘆進行拆除，之后進行檢查，確認無問題后可正常使用。

4 外墻整體爬升腳手架應用于高層建筑施工時的注意事項

外墻整體爬升腳手架應用于高層建筑時的防護設計為：

1）為了保證腳手架的應用安全，需要在架體上鋪滿竹笆，可以全面提高施工安全性，降低施工操作難度。

2）本文介紹的腳手架底層結構由提升機構、承受水平荷載的桁架兩種裝置經由螺栓連接而成?；诖耍瑸榱颂岣咚借旒艿陌踩?，需要在其上依次鋪設平網(wǎng)及密目安全網(wǎng)。在此基礎上，每間隔30 cm 便需要鋪設一根長度達到1.2 m 的長木方，之后使用8#鐵絲進行綁扎(牢固度必須通過驗收）。在完成上述作業(yè)之后，施工人員還應在木方之上鋪設多層木板，之后使用釘子等工具進行牢固作業(yè)，務必保證多層木板與架體之間的寬度是相同的。腳手架與建筑外墻之間必須設置隔離防護裝置——可以多層板作為主要工具，根據(jù)建筑樓層的外形情況，制備成“翻板”，之后將翻板與腳手架進行連接(使用的工具可以是鉸鏈）。除此之外，還需在腳手架架體與樓層之間鋪設厚度達到50 cm 的防護網(wǎng)。完成該項作業(yè)之后，考慮到已經完成封閉作業(yè)的腳手架架體與建筑外墻之間存在一定的間隙，為避免腳手架的升降以及其他施工作業(yè)受到影響，需要將防護網(wǎng)的內外兩側分別與樓層、腳手架架構進行固定。按照上述方式完成建筑外墻整體爬升腳手架的防護設置之后，會從根本上避免施工人員及建筑材料、工具等從腳手架的內側掉落(空隙已經被完全堵死，不會發(fā)生內側不慎踩空的情況）。

5 結果比對分析

為探究高層建筑外墻整體爬升腳手架應用后的實際效果，筆者查閱建筑規(guī)模、工程量、建筑結構、基礎及建筑層數(shù)大致相當?shù)珣闷渌_手架的工程案例，具體參數(shù)及評估結果如表2所示?？傻贸龅慕Y論為：外墻整體爬升腳手架應用于高層建筑施工期間，其鋼管用量、扣件用量、安全網(wǎng)用量、竹笆用量、塔機使用時間、搭設次數(shù)均遠遠低于傳統(tǒng)的落地式腳手架以及懸挑式腳手架，施工安全性更高、現(xiàn)場管理難度更低、管理效果更好。

表2 高層建筑外墻整體爬升腳手架施工現(xiàn)場效果與其他腳手架效果對比