爬升式脚手架在高层建筑施工中的应用

爬升式脚手架在高层建筑施工中的应用

赵大军

四川乐山嘉成建筑工程有限责任公司 614000

摘要：随着经济社会的不断发展，建筑行业近年来已呈现出良好的发展态势，高层建筑建设项目越来越多，而在高层建筑建设过程中，应用到了大量的爬升式脚手架，这些脚手架在高层建筑中的大量使用，对高层建筑项目的发展与提升，起到了良好的推动作用。然而，在爬升式脚手架使用过程中，还有很多安全隐患等问题的存在。为了确保高层建筑中爬升式脚手架的合理使用，提高建筑施工的安全性，降低和避免重大安全事故的发生。文中笔者基于自己的工作实践，对爬升式脚手架在高层建筑中的应用展开探讨。首先，对爬升式脚手架的结构原理进行分析探讨，同时研究了爬升式脚手架的特点与缺陷，并与工程实际相结合，详细阐述高层建筑施工过程中爬升式脚手架的使用，为相关工作的开展提供有益参考。

关键词：爬升式；脚手架；建筑工程；施工；应用　　

在高层建筑中，脚手架的使用非常普遍，而爬升式脚手架是高层建筑施工中一种新型的脚手架。在高层建筑施工中起着非常重要的作用，能够为高层建筑物结构施工与维修提供强大支持，通过爬升为高层建筑结构施工提供帮助，高层建筑结构施工完成之后又可以下降，促进建筑装修工作的顺利开展。我国的国情是人口众多，土地资源较少，在这种现实的背景下，未来城市建设中高层建筑的数量还会不断增多，这些为爬升式脚手架的使用提供了非常广阔的空间。

对于爬升式脚手架而言，又有提升架之称，根据爬升式脚手架的动力不同，有电动式、液压式以及人力手拉式等几种爬升式脚手架类型。这些爬升式脚手架，是过去脚手架基础上发展起来的新型脚手架体系，在高层建筑施工中有着非常广泛的应用。它可以根据建筑结构施工与装修的要求，进行相应的爬升与下降，相较于传统的脚手架，其应用优势更加明显，主要体现在以下几个方面：①对材料费用的节约有着重要的作用，这种脚手架类型通常能够进行四层楼高度范围的架设，依照施工的进度要求，可以进行相应的升降，于双排脚手架相比，能够节约大量的材料，不用一直从地面搭到顶层。②可以有效降低塔吊台班的相关费用，由于爬升式脚手架，可以根据建筑工程需求进行相应的爬升与下降，相较于过去固定式的脚手架，能够使塔吊台班费用大量降低，使垂直运送效率大幅增强。③爬升式脚手架，对工作效率的提升有着重要的促进作用，通过这种脚手架的应用，为工程建设便捷施工提供了有力保证，能够大大增进工程建设的施工进度，控制工期投入，相应的经济成本也会得到很好的控制。下文结合自己的工作实践，对高层建筑建设施工中爬升式脚手架的应用进行分析探讨，并结合工程实例对其应用进行详细阐述，旨在进一步推动高层建筑施工中爬升式脚手架的应用推广，推动高层建筑的进一步发展，为我国的经济建设贡献力量。

一、爬升式脚手架的概述

1、主要组成部分

（1）架体结构。对爬升式脚手架结构而言，架体结构是其中的主体，主要包括竖向的架体主框架和架体构架以及水平梁等结构共同组成。架设过程中通常采用普通脚手架的搭设方式，同时连接水平梁与竖向主框架形成整体，并能随着工程建设需要进行升降。爬升式脚手架的架体即使爬升式脚手架的竖向主框架，与建筑的外部立面相垂直，连接于附着的支撑结构，可以承受竖向及水平方向的荷载。在爬升式脚手架架体中，水平梁架的重要性不言而喻，能够承载架体横向上带来的荷载，同时也能有效传递竖向荷载，使其向竖向主框架进行延伸，与水平结构的附着支撑结构进行连接。

（2）附着支撑结构。附着支撑结构和工程结构进行直接连接，不仅能够承受荷载，并能对脚手架的荷载进行传递，起着重要的支撑作用，在爬升式脚手架中属于最关键的结构，承力结构与升降结构和架体固定的承力结构与防坠落装置以及防倾覆装置等共同构成。升降机构在爬升式脚手架中发挥着升降运行的重要作用，脚手架在使用与升降阶段防倾覆装置能够避免脚手架出现倾覆，同时防坠装置起着重要的制动作用，能够在意外发生时紧急制动。

（3）升降动力控制设备。控制系统与动力设备，共同组成升降动力控制设备，能够实现同步控制脚手架的升降，并控制荷载，还通过电气控制动力设备。

2、工作原理

对爬升式脚手架工作原理而言，就是在建筑物上附着升降机构，与脚手架进行相互连接，组成整体，通过动力设备完成脚手架的升降运动。首先，在工程结构上分别对升降机和脚手架进行固定，建筑施工混凝土构件达到相应要求之后，在进行爬升。完成此动作时，通过升降机构将悬挂脚手架，将建筑物与脚手架的连接部位解开，并利用升降动力设备来提升脚手架，符合建筑施工要求时，在建筑物上对脚手架进行固定，这样逐层施工。当该层混凝土达到提升要求之时，将升降机在建筑下沉的固定约束给解除，并在合适的位置进行安装固定，再次悬挂脚手架，进行提升运动，爬架的爬升在交替附着，互相支撑的前提下完成，同时下降动作同爬升动作相同。

3、其特点及缺陷

（1）特点：投入的材料较少，不需要较多的劳动力投入，但是工程造价相关费用却相对较多。①脚手架能够满足各项安全施工要求，便可进行相应的施工操作不需满搭。②不用进行支撑脚手架相关地基的建设，占用空间较小。③相连部分必须达到强度要求，这样才能满足荷载向脚手架连接结构进行传递。④脚手架能够根据工程建设结构要求进行爬升，同时也可以根据装修施工要求进行下降。

（2）缺陷：对于爬升式脚手架的使用而言也不是没有一点缺陷的，比如坠落物的有效预防便是其中的重要问题，特别是脚手架在提升之后，楼层边部的一些坠落物，或者架体，底座位置的坠落物如何进行有效预防，还存在一定的缺陷。物体坠落在高层建筑中普遍存在，同时再加上物体打击，通常会造成较为严重的后果，因此，高层建筑在采用爬升式脚手架过程中，必须要时刻注意文明施工，高空完成阶段进行彻底清场。

4、适用范围

（1）在高层建筑施工以及超高层建筑施工中，爬升式脚手架发挥着重要的作用。（2）一些达到16层高度以上的筒式结构以及框剪结构和框架结构结构层平面，以及超高层施工的混凝土主体，通常会使用爬升式脚手架。

（3）在一些高耸的特殊结构建筑物建设过程中，或者是一些高墩桥梁施工中也可应用爬升式脚手架。

5、使用条件

（1）依照国家建设部建字（2000）230号文《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中第55条规定：只有在国务院建设行政主管部门进行相应的鉴定之后，也可通过相关委托单位进行认证之后，才可使用附着升降脚手架。

（2）爬升式脚手架在不同地区进行各种结构构件组装之后，必须取得相关部门颁发的生产许可证，并通过当地建筑安全管理部门儿进行检查验收之后，并颁发相应的准用证，才可投入到生产实际。

二、工程应用

1、工程概况

乐山时代清江二期工程处于高铁商务区，地上建筑部分是32层，地下部分为两层，主体结构采用框架剪力墙，筏板基础，混凝土材料浇筑。裙塔联体是六层以下的结构形式，塔楼是2层以上的结构形式，设计总高度为96米，总体呈长方形的结构特点，为有效增进施工效率，控制成本投入，通过钢管扣件式脚手架进行工程2层以下的施工，上部建筑通过爬升式脚手架进行施工，在装修施工时，可以根据工程需要进行下降。

2液压式爬架的架设组织实施

为了保证爬升式脚手架使用安全，对施工图纸进行详细分析，加强现场研究，按不同构件受力进行精细验算，总共需要34个机位的安装；竖向定型桁架是架体设计的主要特点，总共分为三节，架体高度为16.6m，≤6.5m直线机位最大跨度以及≤5m的折线最大距离。在六层位置进行架体搭设，共爬升到32层。分8步搭设架体，以1.85m设计每步水平桁架，以1.8m设计顶部防护围栏。以0.9m设计内外立杆间距，内立杆离墙距离0.4m，通过模板和木方对底部进行满铺，于建筑物外侧30mm。将1.8m高的水平承重桁架设置于架子底部，通过Φ48脚手管和6.3槽钢与M12U形螺栓、工字钢10组共同进行单片桁架的组装，在架体底部分别穿越该桁架，架体和单片桁架的连接，通过Φ48脚手管进行小横杆并连接而实现。单片横架与第一步水平杆在M20调节螺栓上进行联结，形成斜拉体系结构，增加结构的安全性。

为使架体能够平稳垂直的升降，将两套防倾装置安装于竖向框架上，提高其安全性。通过附墙上的防倾梁对防倾装置进行支撑，与导轮组件进行有效组装而形成。并将一套防坠装置在每个机位上进行安装，如果附着支撑机构和升降机有意外情况发生时，在制动吊杆上能够自动将架体锁定，制动吊杆以及防坠器和附着支撑是防坠装置的重要组成。

模板在标准节底部位置铺设完成之后，便可进行液压千斤顶的安装，于标准节底部位置通过M16螺栓进行液压千斤顶的安装。将外力于标准节底层的杆内侧，安装两根总油管，挂钩通过Φ6钢筋进行制作，通过n型密封圈对总管之间的接口端面进行密封;安装支管进油口与安装的液压升降装置保持一致方向。将液压锁、支油管、针形阀等安装于所有的液压升降装置上，并于硬主油管上安装针形阀的软油管。

爬升式液压支架升降过程中，必须要做好相应的调试和检查准备工作，还需经相关部门检查验收，并将均匀预紧机位准备做好，防止不一致的预紧力，造成不均衡的机受力，做好相应的检查工作，才能保证升降的顺利进行，只有将各种项目全部检查完成之后，才可进行升降指令的发出。上升阶段，将一层支承梁架向二层支承梁架进行提升，并将上一道附着支承与提升梁拉杆进行拉接，保持其受力状态。附着支撑拉杆拆掉之后进行上一道附着支撑。上移爬杆连接提升梁，对液压控制台进行开动，进行三到五个行程脚手架的向上提升，拆除脚手架垂直承力槽钢。拆除第一层附着支承，在最上一层进行安装。调整好第2-4道附着支承，连接好拉杆。于一道附着支承悬挂机械式防坠装置拉杆上，对于液压控制台进行开动，提升脚手架达到一层高度十厘米以上，在附着支承上搁置垂直承力槽钢，同时在进行液压控制台开动，将整体脚手架向下降至垂直力全部由垂直承力槽钢及第二层附着支承承担为止。

3液压式爬架作业注意点

(1)爬升式脚手架所用材料应当符合国家相关标准;

(2)达到C20以上混凝土强度，这时才能进行脚手架的提升。

(3)在爬升式脚手架第一次提升过程中，安装搭设的架体质量，需要通过班组检查之后，并进行公司复检，并经过总包方以及监理方全部检查之后，才可进行提升；

(4)风力达到五级，或者有雷雨天气、浓雾天气、雪天还有夜间等不能进行爬升式脚手架提升工作；且爬架甚至不得少于6处防雷接电与主体连接；

(5)在进行爬升式脚手架提升过程中，针对升降工作具体问题展开分析，组织相关人员进行技术交底，对于升降过程中的注意事项进行强调，同时加强相关监护工作，每五个机位有一个监护人员进行管理，各司其职，将检查工作做到位，并将各种故障彻底排除，同时做好提升过程中的检查工作。

(6)爬升式脚手架进行升降阶段，如果遇有失载和超载等情况报警时，必须要立即停机并对脚手架各个部件进行严密检查，做好相应的调整工作。

(7)如果有障碍物对脚手架体提升过程中造成碰撞，必须要及时的进行排除，如果不能进行及时排除的，可以进行停机排除，之后再继续提升。

（8）人货电梯以及塔吊在脚手架提升过程中应当停止使用，拆除掉出料平台。升降到合适位置之后，对架体进行适当调整，保持其水平和垂直，同时将承力架斜拉杆以及水平支撑和拉结装好，此项工作没有做好之前不能下班，防护措施在脚手架提升到合适位置之后必须要及时恢复。

(9)脚手架升降完成之后，将电源切断，恢复全部的安全防护措施，并完整地做好各项记录，之后才能进行使用，以上这些注意事项和详细检查措施，对爬升式脚手架的提升工作具有很好的参考作用。

依照该套爬升式脚手架的使用情况进行分析，现在该套脚手架已经进行了32层的建筑施工，相较于整体脚手架，爬升式脚手架的成本投入大大降低，并对比手动式脚手架和电动式脚手架，在使用性能上，爬升式脚手架的使用更加优越，同步性特征非常良好。

4结论

为了有效推广和应用爬升式脚手架，今后还应当进一步加强爬升式脚手架方面的研究工作，要从爬升式脚手架的安全和经济效益两方面来重点研究，进一步提高爬升式脚手架在高层建筑中运用和使用价值。

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