摘 要:经济的发展,促进建筑工程项目逐渐增多。各种特殊的建筑建设过程中,附着式升降脚手架得到了广泛的应用,其能提高施工过程的安全性,同时本身自带卸料台,既能提高建筑的建设速度,又能提高其经济效益。本文就附着升降脚手架在特殊建筑结构施工中的应用展开探讨。
关键词:附着升降脚手架;建筑结构;施工应用
附着式升降脚手架最早是在90年代初出现在我国,由中建六局、北京星河等单位成功开发了“导轨框架式附着升降脚手架”,其后不少厂家也开始了不同结构类型的附着升降脚手架的试制。附着式升降脚手架,也可以称为是“整体提(爬)升脚手架”“爬架”“导座式爬架”“智能升降平台”等,属于是成套机械设备,防护性能高、作业效率高。
一、附着升降脚手架的特点
附着升降脚手架由于其防护网采用的是钢质材料,所以具有防火的安全优势;在拼接和拆除模块的过程可以在地面进行,加快了搭建过程;中心提升功能更加安全;因提升动力的装置与爬架平台是同步升降,可以不再需要搬动,减少了对设备的损坏和避免了材料的污染,最终可以消除因搬运而导致的安全隐患;为了方便适应超高层大型建筑外墙防护施工,使用了有高强度、防火、经久耐用的防滑花纹钢板作为走道板、防护翻板等;为了便于安全施工,更加利于减小内侧的间隙,加宽内挑走道板。附着升降脚手架节约了大量的搭设时间,因提升动力装置仅需3~5h便可提升一次,为下一施工程序的顺利进行做好铺垫,大大提高了施工效率;节约时间,可以提前完成工期,减少租用设备的费用;附着升降脚手架无需人工搭设,进场时可以整体安装,随着楼层加高,靠自身的提升装置进行整体提升,不仅降低了安全的风险,而且节约了人工费用;附着升降脚手架因不存在中间材料的周转,一次性投入材料即可,不仅节省了场地,更方便了材料管理问题,可以杜绝材料丢失。
二、附着升降式脚手架的结构
(一)荷载系统
在荷载系统中,斜拉杆是重点受力部位,在使用过程中,斜拉杆同时受到拉力以及弯矩力等作用,因此使应力变大,致使施工人员不能对拉杆受力情况展开判断。对此,在拉杆的设计过程中,应通过各种方式将应力减小,以便相关人员更好掌控其受力情况。在一些特殊的建筑工程中,常使用万向接头对其进行处理,就是在两个平面中共同使拉杆受力,确保其只受拉力作用。此外,穿墙螺栓是将荷载系统与建筑物相连的关键点,最大限度降低穿墙螺栓受力,能提高穿墙螺栓的安全性,进而确保荷载系统安全。
(二)水平和竖向框架
水平框架主要是将竖向框架作为承力支撑,将竖向主框架的节点板和两端进行连接。竖向框架是附着支撑的主要结构,高度一般在1.8m左右,其不仅受向下的力,还要受水平力,为了能达到受力、安装和存放等要求,需要设计成焊接框架。
(三)防御系统
在附着式升降脚手架当中,防御系统主要是起到防止倾覆、防止坠落等作用。从物体受力方向分析,在水平移动过程中,应重点关注脚手架的倾斜问题,提高其结构稳定性。在建筑施工时,必须确保脚手架运行的平稳性,禁止出现倾斜的现象。同时,保证建筑物与脚手架间隔一段距离,提高其运行的平稳性。但是实际的情况时,当在施工使用脚手架时,其荷载情况通常不是均匀的,产生偏心受力问题,尤其是在各种超高层的建筑当中,脚手架在使用时受到的荷载力通常较大,因此施工过程存在各种难以确定的因素,导致施工过程存在材料坠落、脚手架不稳等问题。因此,在使用脚手架进行施工时,应设置防坠落系统,将荷载系统与防坠落系统分离开,避免将二者置于同一结构当中,对防坠落系统的作用造成影响。
三、附着式升降脚手架在建筑施工中的应用
(一)施工准备
在安装附着式升降脚手架前,需做好清场工作,通过拉设警戒线、派专人值守的方式,严格控制无关人员的进入;脚手架各构件均需经验收后才能进场,严禁使用质量不达标的构件,否则极易引发严重安全事故,威胁施工作业人员的人身安全。
(二)脚手架的安装
在建筑施工过程中,应按照建筑图纸,将主体框架、升降系统、挑梁位置以及数量进行脚手架安装方案的具体确定,按照建筑物的主体结构,在承重梁、承重墙体上的对应位置设置预埋螺栓或者预设孔洞,为脚手架的安全施工做好准备。在此环节,应确保建筑整体的预埋螺栓处于同一直线,并且上下误差应控制≤20mm,防止手脚架的整体框架发生扭曲或者倾斜的现象。在安装手脚架的时候,应首先架设支撑架,之后完成竖向框架以及斜拉杆等部分的安装。然后,划分水平桁架以及上方的操作架进行安装,同时正确绑扎安全网以及防护装置。将升高装置、防止倾斜、下坠等装置、挑梁以及导向架等进行安装。最后,安装结束后,应对脚手架整体的荷载能力进行试验,做好质量检测和验收工作。在此过程中,要注意安装竖向的框架结构时,要确保垂直程度的偏差<2%,两个脚手架竖向的框架在水平高度上的误差应<2cm,脚手架外部通过斜拉杆将其固定在上部的边梁上,脚手架的内部应用的各种配件,如钢管、零件等,与具有调平框架作用的花纹螺栓,在安装完成之后二者之间的垂度差≤3%。在水平桁架的上部和下部,拱起3cm。还应在脚手架的外部的侧立面上设置对应支撑,将支架撑起,支撑的横向与斜向之间的夹角应高于45°低于60°。
(三)附着式升降脚手架的安全使用管理
在附着式升降脚手架实际使用中,相关施工人员需遵守以下要求,切实保证脚手架的安全可靠性:①严禁出现超载或是荷载过度集中的现象,注意保持荷载均匀分布;②塔吊使用时注意不得碰撞脚手架,模板安装、拆除以及混凝土浇筑等作业均不得拉扯脚手架;③完成升、降后,及时做好调整、固定工作,若是存在临时断口、开洞等,需及时修补,全面落实各项安全防护装置,定期检查防坠装置,确保其处于最佳工作状态,最大限度地消除脚手架施工安全风险;④及时清理脚手架上的垃圾,防止出现高空坠物的情况;⑤检查升降动力设备、防坠器、防倾装置,做好清理检查工作,保证附着式升降脚手架的高效、安全运行。
(四)附着升降脚手架使用、维护与拆除
(1)使用:①严格控制脚手架荷载,荷载尽量分布均匀;②升降前做好清扫工作,防止杂物、机具坠落;③升降前检查好吊点、吊环、吊索等情况,发现问题及时整改;④在架体提升时实时关注导轨垂直度,防止架体出现变形问题;⑤提升到位停机后,安装好定位防滑扣件后,进行卸荷摘吊钩工作。(2)维护保养:①定期检查附着支座内摆针、弹簧,发现问题及时更换;②定期保养电动葫芦,加注润滑油;③定期检查构件焊接情况、钢丝绳夹松紧情况等等;④做好固定附着支座的遮盖防护,防止灰尘杂物进入影响防坠摆针作用。(3)按安装逆过程拆除脚手架,先上半部分、后下半部分模块,模块提升拆除后吊至地面指定位置,并将其拆分为各个构件;人工拆除附着支座,通过施工电梯运至地面。
四、结语
综上所述,在建筑工程中,特别是当前各种特殊的高层建筑,附着升降式脚手架的应用具有安全性高、便于施工、成本低等优势,因此应对其施工技术重点掌握,同时注意施工各个环节的技术要点,并在具体的应用过程做好质量控制,保障施工安全,提升建筑施工质量。
参考文献:
[1]田宝吉.可变角斜向爬升全钢附着式升降脚手架在超高层建筑施工中的应用[J].建筑施工,2018.
[2]佘奎.超高层建筑附着升降脚手架施工技术性能的分析[J].低碳世界,2018(04).
作者簡介:许文科,男,1978.04出生,毕业于山东建筑大学土木工程专业,工程师,研究方向:土木工程
纵瑞雪,男,1983年6月21 日出生,2004年7月毕业于徐州建筑职业技术学院建筑工程管理自动化专业,中级工程师、中级经济师 研究方向:土木工程。