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浅谈附着式升降脚手架在高层建筑施工应用
摘 要:本文结合大冶滨湖三期项目的施工实际情况,从附着式升降脚手架的施工技术应用、安全管控以及与传统悬挑脚手架对比等方面较全面地总结在高层建筑中的施工应用分析。 关键词:附着式升降脚手架;施工技术应用;与传统悬挑脚手架对比
引言
随着我国近年来经济快速发展,城市建设进入高速发展期,大中小城市高层、超高层建筑也越来越多。在高层建筑施工中,传统悬挑脚手架不仅材料消耗量大、还存在管理不善容易导致较大安全隐患的情况。附着式升降脚手架与传统悬挑脚手架相比,极大程度上改善了现场高空作业环境,减少钢管材料占用堆放场地,消除了高空外架危险物在搭设现场作业时的安全隐患,减少高空物体坠落安全事故可能发生。
1)爬架架体系统:由导轨、竖龙骨、桁架、刚性三角支架、水平连接板通过高强螺栓连接而成。2)防倾覆及防坠落装置(顶撑式防坠系统):由附墙支座、穿墙螺栓、可调式卸荷支顶器、导轮组、轨道防坠档杆及防坠装置组成。[2]3)动力提升系统:由上下承重梁(结构自身)、上下提升挂座、电动提升机及钢丝绳、智能超限载报警系统及电源组成。4)施工防护系统:由冲孔走道板、冲孔钢板防护网及钢防护翻板组成。
1 项目概述
大冶滨湖三期项目位于大冶市开元大道以西,地上总建筑面积约
,工程内容主要包括6栋28-33层高层建筑及附属配套设施,每标准层面积约
,建筑物外形较为方正且凹凸较少。针对以上特点本项目选用附着式升降脚手架用作主体结构和装饰装修阶段施工阶段外防护脚手架,采用厂家大规模定型化生产制作,每栋设置机位平均50套。
附着式升降脚手架采用双排落地架作为搭设平台从二楼标准层开始安装使用(有裙楼部位相应处理),主体结构封顶及外墙砌砖抹灰完成后利用塔吊或汽车起重机拆除,外墙涂料采用工具式吊篮施工。
2 施工技术应用
附着式升降脚手架(也称“爬架”),是指将支架设置在一定高度,使其完全附着于建筑工程的主体结构上,通过自身的各种升降导轨设备,根据现场需求依靠工程主体结构向上或下降,具有防倾覆和防坠落功能装置的外脚手架,是本公司在该项目上新技术应用的试点项目。[1]
2.1架体构造 [1]
附着式升降脚手架主要由如下四部分组成:
2.2荷载传递施工过程如下
施工结构荷载传递 脚手架支承立杆 水平支承桁梁框架 立杆竖向支撑主支承框架 附墙支撑轴承桁架结构 所需要附着的其他工程支承结构。
2.3附着升降脚手架应用技术
2.3.1架体拐角处理
1)非标走道板:因本项目转角处无法与全钢架模数吻合,故每个直面均有一块非标走道板,结构与标准走道板基本相同,非标走道板与标准走道板连接方式相同,规格不一,四周采用
矩形管, 8 m m/ Q2 3 5 钢板焊接,内部多处加强筋板,规格越长,内部加强筋板更多。表面铺设花纹钢板。具体结构与连接方式图如下图所示。
2)拉杆式导向支座、斜拉杆:拉杆式导向支座主要加工材料为两根10#槽钢,背面用2根M25圆钢与梁连接。小吊挂件背面用一根M25圆钢与梁连接。斜拉杆主要为M30丝杆,外套管为
钢管。斜拉杆与小吊挂件,斜拉杆与拉杆式导向支座均采用M30螺杆连接。
3)架体拐角处处理方式:架体拐角处大于 2 m 处均采用 16$ 钢丝绳斜拉。
2.3.2塔吊附着处的架体处理
为了保证架体顺利运行,在架体平面布置时以塔吊附墙处为基点布置桁架,在塔吊附墙处需要将断开的位置搭设成翻板活动架,翻板接合处采用销轴进行牢固连接。
当架体运行过程中要通过塔吊附墙时,应拆除相应步架的立面封闭网,把相应的架体翻板打开,在附墙通过之后立即恢复翻板并重新设置防护设施。当架体运行到一定位置需要开启底部时,务必把架体下方及其周边的建筑垃圾清理干净,避免坠物带来危险。
2.3.3施工电梯处的架体处理
为了满足主体阶段的施工防护需要,在上运行阶段,施工电梯处的架体在平面布置时架体正常搭设和运行。同时为了满足下运行时施工能够穿过架体正常运行,在施工电梯部位的架体设计成可以单独拆除的单元,在主体封顶后施工电梯需要到顶时,将电梯口出单元拆除,满足施工电梯正常上下。该项目采用翻板门电梯,架体拆除后在电梯部位搭设内防护电梯门,每栋楼均设置两台施工电梯。
3 安全管控要求
3.1安装要求
1)应严格按照专家论证审批方案进行安装。安装前项目技术负责人应做好专项方案安全技术交底工作,设置安装平台。安装平台应牢固可靠,其承载力应满足保障物料安全和施工人员安全的双重防护要求,满足架体安装的相关技术要求。用扣件式脚手架搭设的安装平台,其架体搭设构造必须符合《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JBJ130-2011的要求,不得少装和使用不合格螺栓及连接件。安装平台搭设完成后经专家验收后方可进行下一步爬架架体安装。
2)电梯及塔吊等开口部的处理规定:电梯、塔吊及卸料平台必须切断或开洞时切断处安装栏杆并封闭,开口部设置可靠的防止人员和材料掉落的相关防护措施。同时还要重点考虑建筑结构采光井及关键部位的机位布置情况。
3)应采用同一生产厂家制造的升降设备、同步控制系统及防倾覆防坠落装置等产品,以保证使用可靠性。
4)防倾覆防坠落装置、自动控制系统、升降装置应有防雨、防坠落、防尘等安全保护措施。
3.2升降、使用及拆除要求
除满足《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》相关规定要求外,过程中还需加强如下安全管控:
1)每次升降前,项目部组织专业爬架单位会同监理、建设单位按照规范要求进行全面检查联合验收,每次经检查合格后,方可进行升格或下降作业。2)升降过程中必须安排专人统一指挥;当有异常情况出现时,任何操作设备工人有权立即停止升降操作的指令;3)升降达到规定位置后,及时进行附着固定并将各层翻板恢复到位。未完成固定工作的情况下,不得进入使用。4)遇到5级以上强风和大雪、大雨、雷雨及浓雾等恶劣天气时不得进行升降和拆卸工作。5)升降过程中不得有任何施工荷载。拆除前重点检查架体上所有材料不得堆放、垃圾清理干净。6)拆除时要求安装及产权单位技术人员、安全员、项目部管理相关人员全程旁站,重点监督作业人员是否遵守操作程序行为和安全防护用品是否符合要求。7)停机1个月以上,或遭遇六级以上强风后无法恢复时,应进行全面检查,确认合格后可投入使用。
4 与传统悬挑脚手架对比
4.1适用范围
广泛适用于高层和超高层建筑(剪力墙、框剪、框架及悬挑大阳台等结构),目前各地方已相继推广使用附着式升降脚手架并做相关规定:单体建筑标准层在20层以上(或标准层总高度60米以上)的外脚手架必须采用附着式升降脚手架。[6]根据本项目以及类似项目爬架施工的经验来看,在劳务成本较高的地区,建筑层高16层及以上使用就能降低成本,楼层越高,成本就越低,经济效益也会越好。尤其适用于那些整体结构设计较为规整、少有突出部分构件的高层建筑。
4.2技术优势
结构科学,稳定可靠。导轨设计成品子型构造,刚度大,减小了导轨受力后的弯曲程度,其导向性能和传力性能得到加强。导轨、竖龙骨与刚性走道板、承重梁连接成为一体,使得整个框架刚度和承载力得到了明显增强。
4.3安全性
本项目防护搭设4.5楼层高,能全面满足结构施工时的防护施工范围,低搭高用的爬架使高空临边作业转化为结构内作业,脱离了危险的施工环境。整体来讲,对现场文明施工、工完场清的要求高,安全性可靠。
悬挑脚手架相比爬架工艺较成熟,脚手架操作处于临空作业环境,搭设及拆除需要时间较长,具有持续性,有时会涉及到垂直交叉作业,存在一定的安全隐患;并且安全网面积大,市场上安全网质量良莠不齐,主体和装修施工中动火时容易引起火灾事故;使用中存在诸多安全隐患,如连接件松动、安全网损坏,容易发生高空坠物等。
4.4施工进度
采用爬架随主体结构同步施工,能满足主体结构5天一层的施工进度要求,上下升降运行速度快(半天时间内),对主体施工影响较小;不占用塔吊工作时间,受恶劣天气因素影响较小;值得注意的是需提前做好阳台、飘板等零星构件施工安排。
传统悬挑脚手架需要主体结构完成一层后提前搭设后才能进行下一道施工作业,现场施工进度受钢管脚手架材料及雨天天气影响较大。
4.5材料方面
使用生产厂家订做的矩管、螺杆及穿孔钢板网片等定型化材料搭设安装,消耗量小,一次性组装4.5层高的脚手架,然后只需进行升降操作,安装完成后无需投入其他材料,与传统悬挑脚手架相比一次安装可节约钢材6 0 % 以上,并节省人工 5 0 % 以上,在人力成本越来越高的今天,节省人工就是节省成本。[3]
传统悬挑脚手架使用的钢管扣件及预埋型钢、脚手板、安全网等搭设材料多且损耗量大,搭设中还需要使用塔吊运输钢管脚手架。
4.6人工方面
脚手架一次性搭设完毕后,每栋在上升下降期间安排4-6人班组进行日常操作、检修保养,操作环境安全,可节省大量劳动力。
4.7文明施工方面
爬架安装完成后相比悬挑脚手架,其构件不像钢管脚手架需要占用施工场地。现场管理规范,满足安全文明施工的要求,并且无可燃材料,满足消防要求。
4.8经济效益
节省资源、环保,传统脚手架搭设到16层以上需要使用大量的钢管扣件,并且多数钢管在现场拆卸后,会出现弯曲变形的现象,需要进行一定的维修保养,钢管重复利用的比率低。爬架由于是出厂预制构件,通用性强,可反复利用率高。根据本项目脚手架综合单价的分析对比,与悬挑脚手架价格差别不大,但综合其他方面如保证工程进度、不占用塔吊资源、材料及人工节约方面对比更具优势,有利于保证工程安全文明、进度等各方面要求,遵循了绿色施工的理念,整洁美观,文明环保。
结束语
综上,附着式升降脚手架在高层建筑中应用应重点关注非标如凹凸拐角处、塔吊及施工升降机、卸料平台及异形的特殊处理,保证附着式升降脚手架外防护及走道板封闭、牢固可靠。本项目采用附着式升降脚手架施工工艺,在保证工程安全文明、进度及节约材料人力等经济其他方面都取得较好的实际应用成果,这种适用于高层建筑外防护的定型化产品是一种很有推广价值的高层外防护脚手架,其本身具有安全性高、节材环保等优点,符合国家倡导安全、节约和节能减排方针的精神。[4]随着今后技术及相关规范日趋成熟,爬架的智能化越来越高,安全性能升级,更加省人工,运营成本低,监管更简单,相信随着高层建筑施工的技术日益进步成熟,附着式升降脚手架施工应用将会更加广泛。
参考文献
[1]武汉竹安脚手架工程有限公司.ZA-01型全钢附着式升降脚手架产品说明书(企业标准)
[2]刘剑锋.华中科技大学.基于物联网的附着式升降脚手架安全监控管理系统研究.2017
[3]杨宗祥.云南建筑.浅谈JWP2.4B型全钢附着式升降脚手架施工应用技术.2016
[4]吉北.建筑安全.高层建筑工具式外脚手架施工技术及发展趋势 [J].2013(8)
[5]湖北省住房和城乡建设厅.《湖北省房屋市政工程危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则》鄂建办 [2018]343 号,2018
[6]黄石市住房和城乡建设局[2022]312号文.《关于加强超规模危大工程分部分项工程安全管理的通知》
京公网安备 11011302003690号