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所属栏目：建筑设计论文发表 发布时间：2011-02-25浏览量:230
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浅谈附着式升降脚手架安全技术
冯光
桂林达成建设监理有限公司广西桂林541002
摘要：附着式升降脚手架以其成本低、安装快、使用方便和适应性强等优点成为高层、超高层建筑施工脚手架的主要方式之一。但附着式升降脚手架属定型施工设备，一旦出现坠落等安全事故，往往会造成非常严重的后果。本文叙述了附着式脚手架安全技术保证要求和具体安全技术保证措施，提出了操作工艺要点。
关键词：附着式升降脚手架，安全技术
0前言
安全技术保证是指对实现安全施工要求，确保在设计条件下技术可靠性，并在各个环节可能出现意外情况加以全面深入和充分考虑基础上，给出具体有效预防措施，以保证施工安全最大限度地避免意外事故发生。附着式升降脚手架是搭设在一定高度并附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，可随工程结构施工逐层爬升，具有防倾覆、防坠落装置，并能实现下降作业的外脚手架。附着式升降脚手架作为高层建筑或超高层建筑施工的外脚手架，与常规落地脚手架相比，能显著地减少脚手架钢管和扣件等设备材料的占用量，与一般的悬挑脚手架相比，能较大幅度地提高施工效率且设计不受高度限制。基于以上原因，附着式升降脚手架被广泛地应用于高层建筑施工中。
1附着式升降脚手架的组成结构
（1）架体结构——附着升降脚手架的组成结构，一般由竖向主框架，水平梁架和架体构架等三部分组成；
（2）附着支承结构——直接与工程结构连接，承受并传递脚手架荷载的支承结构；
（3）升降机构——控制架体升降运行的机构；
（4）防倾覆、防坠落装置¬——防止架体在升降和使用过程中发生倾覆的装置以及发生意外坠落时装置；
（5）荷载控制系统——能够反映、控制升降动力荷载的装置系统。
2结构设计计算内容注意事项
附着升降脚手架的架体结构和附着支承结构应按“概率极限状态法”进行设计计算，承载力设计表达式为：;式中：－结构重要性系数，取0.9；S－荷载效应；R－结构抗力[1]。
附着升降脚手架升降结构中的升降动力设备、吊具、索具，按“容许应力设计法”进行设计计算，σ≤[σ]式中：σ－设计应力；[σ]－容许应力。
附着升降脚手架设计中荷载包括恒载（架体结构、围护设施、作业层设施以及固定于架体结构上的升降机构和其它设备、装置的自重）、施工活荷载（施工人员、材料及施工机具等自重）；风荷载。计算结构或构件的强度、稳定性及连接强度时，应采用荷载设计值（荷载标准值乘以荷载分项系数）；计算变形时，应采用荷载标准值。
3附着式升降脚手架施工操作工艺流程
对产品厂商、型号进行资格审定，验证设计资料，签订购买合同进场验收墙体预留螺栓孔固定架附墙搭设安装平台架体安装铺设辅助杆件、挂设防护网进行爬升前安全检查提升套架套架附墙固定进行安全检杳、排除隐患进行施工作业松开固定架、进行下降前安全检查拆除
4架体结构安全技术
附着升降脚手架应具有足够强度和适当刚度的架体结构；架体整体荷载首先由水平梁架承担，然后水平梁架以竖向主框架为承力支座，并通过附着支承将荷载传递给建筑物。水平梁架与竖向主框架是架体荷载向建筑物传力的结构架，必须是刚性的框架，不允许产生变形，以确保传力的可靠性。如果采用扣件连接组成的杆件节点是半刚性或半铰接的，荷载超过一定数值时，杆件可能产生松动甚至脱落，所以规定水平梁架与竖向主框架不允许采用扣件连接，必须采用焊接或螺栓连接形成定型框架，以提高架体的稳定性。
（1）架体必须在附着支承部位沿全高设置定型加强的竖向主框架，竖向主框架应采用焊接或螺栓连接的片式框架或格构式结构，并能与水平梁架和架体构架整体作用，且不得使用钢管扣件或碗扣架等脚手架杆件组装。#p#副标题#e#竖向主框架与附着支承结构之间的导向构造不得采用钢管扣件、碗扣架或其它普通脚手架连接方式；
（2）架体水平梁架应满足承载和与其余架体整体作用的要求，采用焊接或螺栓连接的定型桁架梁式结构；当用定型桁架构件不能连续设置时，局部可采用脚手架杆件进行连接，但其长度不能大于2m，并且必须采取加强措施，确保其连接刚度和强度不低于桁架梁式结构。主框架、水平梁架的各节点中，各杆件的轴线应汇交于一点；
（3）架体外立面必须沿全高设置剪刀撑，剪刀撑跨度不得大于6.0m；其水平夹角为45°～60°，并应将竖向主框架、架体水平梁架和构架连成一体；
（4）悬挑端应以竖向主框架为中心成对设置对称斜拉杆，其水平夹角应不小于45°。
5附着支承结构安全技术
附着支承是指直接与建筑结构连接，承受并传递整个脚手架荷载的承力结构，爬架在升降和到位后的使用过程中，都是靠附着支承附着于工程结构上来实现其稳定的。附着支承由升降装置挂座（支承挑梁）、防坠装置挂座、导向座以及紧固部件组成。它有三个作用：第一，传递荷载，把主框架上的荷载可靠地传给工程结构；第二，保证架体稳定性确保施工安全；第三，满足提升、防倾、防坠装置的要求，包括能承受坠落时的冲击荷载。附着支承结构包括附墙支座、悬臂（吊）梁及斜拉杆。附着支承结构是附着升降脚手架的“根”，要确保脚手架的安全，首先应确保附着支承结构的安全。附着支承结构除了应能适应各种不同的主体结构类型外，还应能适应允许范围内的施工误差。为确保脚手架不倾覆，则每一个机位处具有水平约束的附着支承点在任何工况下不得少于二处。
提高承力支座的预埋质量，以保障安装质量，位置有偏差的必须及时纠正。严禁使用已磨损和存在疲劳的螺栓，同时应定时用力矩扳手验收螺栓紧固情况；所用的螺栓连接件，严禁采用钣牙套丝或螺纹锥攻丝。
附着支承结构采用普通穿墙螺栓与工程结构连接时，采用双螺母固定。于主框架所覆盖的每一楼层处设置一道附墙支座。附墙支座应采用锚固螺栓与建筑物连接，受拉端的锚固螺栓不得少于二个。螺杆露出螺母应不少于3扣和10mm，垫板尺寸应由设计确定，且不得小于100mm×100mm×100mm。位于建筑物凸出或凹进结构处的附着支承结构应单独进行设计，确保相应工程结构和附着支承结构的安全.对附着支承结构与工程结构连接处混凝土的强度要求应按计算确定，并不得小于C10。附着支承结构穿墙螺栓计算：
1.穿墙螺栓应同时承受剪刀和轴向拉力，其强度应按下列公式计算[2]：
式中：，为一个螺栓所承受的剪刀和拉力设计值；
，为一个螺栓抗剪、抗拉承载能力设计值；
式中D：螺杆直径
—螺栓抗剪强度设计值一般采用
式中螺栓螺纹处有效截面直径；螺栓抗拉强度设计值一般采用
2.穿墙螺栓孔处混凝土承压强度应按下列公式计算：
式中：R—螺栓孔处的混凝土局部承压、承载力设计值：
—混凝土局部承压提高系数，采用1.73；
爬升龄期的混凝土试块轴心抗压强度设计值；
一个螺栓局部承压净面积，=db1或=db2（d为螺栓杆直径，有套管时为套管外径）
R1、R2—螺栓对穿孔处下部和上部混凝土产生的压应力之和。
6升降装置的主要安全技术
（1）吊梁安装位置必须正确可靠，电动葫芦在使用前应试运转，确保环链运转顺畅；
（2）电动葫芦链条打铰及混凝土污染时应及时清理，避免产生卡链现象；
（3）确保爬架升降时供电，若遇突然停电，应立即切断电源，若不能马上恢复供电时，必须采取可靠措施及时拉结固定；
（4）备用电动葫芦的数量必须满足要求，发现损坏及时更换，杜绝带病作业；
（5）升降过程中实行统一指挥，规范指令，每个机位设一人看守，机位、同步载荷传感器必须统一命名、编#p#副标题#e#号，以便于操作管理与应急指挥；
（6）使用的升降动力设备、同步与荷载控制系统及防坠装置等专项设备，应采用同一厂家、同一规格型号的产品；
（7）荷载传感器灵敏度不宜过高或过低，灵敏度过高，容易造成频繁起动和断开，烧坏电机导致架体不能升降；灵敏度过低，不能有效控制架体同步提升。
7防坠落、导向防倾覆装置安全技术
架体在升降过程中发生坠落事故的危险性最大。由于架体升降时主框架除提升机构受力以外，其它受力约束都必须解除，因此必须设置断链防坠装置，防坠装置与提升装置必须分别设在两套不同的附着装置支承结构上，若有一套失效，另一套必须能独立承担全部载荷。架体在升降过程中处于悬空状态，重心与形心不重合而造成架体偏心，在风荷载作用下会使架体发生倾斜，对此应设置导向防倾斜装置来限制架体倾斜。设有导轨的爬架，导向支座已经起防倾斜作用，一般不在另外设置防倾覆装置。
防坠落、导向防倾斜装置的主要安全防范技术：
（1）防坠装置型式、工作原理不尽相同，但一般都利用弹簧扳动机构进行坠落刹车，日常重点检查每一组防坠装置的弹簧机构复位动作的可靠性；
（2）防倾覆装置必须具有可靠的刚度，不允许使用钢管扣件连接，可以控制架体升降过程中的倾斜和晃动程度；
（3）加强对防坠装置和防倾覆装置的清污检查制度，及时更新变形较大的防坠杆，以保障防坠和防倾覆装置有效工作。
采用爬架作为外脚手架，由于架体悬空，加大了安全防护的难度，物体打击坠落事故发生频率较高。为避免由此造成的坠物伤人事故，一方面要对施工人员进行安全教育，提高他们的安全意识，严格要求在脚手架上及周边作业时，工具用后要放入工具袋中，并随时清理堆放、散落在架子上的材料，保持架体上的整洁。另一方面对架体设置的密目网、翻版要封严、绷紧、绑牢固，专人定期进行检查。
8附着式升降脚手架安全拆除技术
1架体拆除
离架体底部4m处搭设安全斜挡板检查塔吊是否正常运转检查通讯设备的信号情况（配备6-8台对讲机）做好交底工作明确拆除的顺序检查拆除层的构件是否牢固和杂物清理情况拆除四角普通架部分拆除升降架部分。
2升降架体的拆除
操作流程为:搭设加固水平杆（Ø48）、搭设加固立杆搭设第一步桥加固斜撑清理杂物将Ø16钢丝绳固定在主框架上放松主框架第三节下部法兰螺栓发起吊讯号起吊拆除主框架四、三节起吊拆除主框架二、一节第二单元……最后一个单元。
其他保证措施：
（1）配备强有力管理班子，落实责任到位，对各种工作进行监督，发现隐患及时指正和整改。
（2）拆除时设置安全警戒区。正确佩戴安全带，操作工人的工具（扳手）须用细绳与身体连接，避免物件失手坠落。
（3）密切留意气候情况，及时了解电视台气象报导，风力超过5级以上、下雨等气候均不进行拆除，并做好相应的加固措施。
9结语
为了保证附着升降脚手架的安全使用，施工单位必须具有严格的技术管理措施；加强操作人员的操作培训，明确爬架安装要点，掌握紧急情况下的应急措施；同时保证专业操作人员队伍应相对稳定，不得随意变更，换岗位必须培训考核；在日常的管理工作中，必须做好自查和落实整改工作，减少和消除在使用过程中的安全隐患。
参考文献
[1]《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》建［2000］230号
[2]《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（征求意见稿）主编单位：中国建筑业协会建筑安全分会
