作者：岳轮
广东腾越建筑工程有限公司
摘 要：附着式升降脚手架简称爬架，由于材料使用量小，维护成本低，高效便捷，近年来在高层建筑中使用较多，随着科技的发展，配合自动控制操作系统，使得爬架更为先进、智能。本文主要阐述了智能爬架的构造、深化设计以及使用中的一些关键问题，对高层建筑中智能爬架的使用提供借鉴和参考。
关键词：附着式升降脚手架；智能爬架；深化设计；高层施工
前言
如何在确保安全、质量的前提下缩短建造周期、降低建造成本，一直是施工单位绕不开的话题，随着科技的发展，智能爬架的引入，不但解决了传统钢管脚手架材料用量大，搭设周期长，也避免了诸多安全隐患，以其良好的安全性、经济性，便捷性在高层建筑施工中占有一席之地，是一种很有推广价值的外防护脚手架。下文简称“智能爬架”。
01、工程概况
广东腾越建筑工程有限公司承建某大型住宅小区，建筑面积总计约为16.67万㎡，高层区有11栋高层，其中9#楼、10#楼采用“全钢智能爬架”代替普通的钢管脚手架作为外围防护，是公司新技术应用的试点项目。
9#楼层高3.0米，30层，总高度为95.5米，单层面积9#楼为503㎡，外边周长约160米，设置机位42个；10#楼层高3.1米，32层，总高度为106.7米，单层面积为356㎡，外边周长为110米，设置机位28个。爬架自二层开始安装使用，主体结构封顶后利用塔吊拆除，外墙工序采用工具式吊篮施工。
02、爬架的特点及对比
03、智能爬架的构造
智能爬架主要有以下六个部分组成：（见智能爬架结构示意图）
水平桁架、竖向桁架、防倾防坠机构、安全防护、智能升降同步系统
1）水平桁架：由大横杆、小横杆水平斜撑、防滑走道板组成。
2）竖向桁架：由内立杆、外立杆、竖向斜撑、导链通道桁架，底部桁架组成。
3）防倾防坠装置：由附墙支座、防倾装置、防坠装置、防倾导轨、防坠导轨和卸荷顶撑组合而成。
附墙支座用来提供安装防倾装置、防坠装置和卸荷顶撑，由附着底板、支腿、斜撑焊接而成。防倾装置具有导向、防倾功能，由一对防倾臂、防倾导轮和导轮座组成。
4）升降机构：由附墙吊点、电动葫芦挂架、升降钢丝绳、钢丝绳导轮、微机控制系统组成。
提升机设备采用环链电动葫芦，其额定起重量7.5吨，升降速度90mm/min，提升机功率500W，依靠遥控系统控制电动葫芦做升降运动。
5）安全防护：由防滑走道板、翻板、上下梯、护栏和外防护钢网等设施。
翻板位于架体底部用以封闭架体下底，防止物件从架体底部坠落，采用镀锌压型防滑花纹钢板，厚度为1.5mm。外防护网采用厚度0.8mm的冷轧钢凸型穿孔网板，高度随架体层高，用自攻螺栓固定。
6）智能升降同步系统：由总控箱、分控箱、传感器及电缆组成。
系统主要采集的是各个机位的荷载数据，架体升降时，当某一机位的荷载超过设计值的15%时，会采用声光形式自动报警并显示报警机位；当超过30%时，升降设备会自动停机。
04、深化设计要点
智能爬架在使用前，首先要依据国家规范和施工图纸进行深化设计，主要有以下几点注意事项：
① 架体高度不大于5倍层高，架体的宽度不得大于1.2米；离墙间距为300～400mm，深化设计时应考虑独立外飘板的宽度。本工程架体覆盖高度为4.5层，架体高度为14米，宽度为0.9m，离墙间距为400mm。
② 直线布置架体的支承跨度不大于7米，折现或者曲线布置的架体，相邻两主框架支承点处架体外侧距离不大于5.4米，架体悬臂高度不大于架体高度的2/5，且不大于6米。架体全高与支撑跨度的乘积不大于110㎡，此条也是设置连墙点，设置提升系统和防坠系统间距的依据。本工程中，支承跨度为4.5米，结构跨度为1.5米。
③ 施工电梯位置：9#、10#楼为“铝模+免抹灰“工艺，工序穿插紧密，施工电梯部位与爬架相交接两层，当爬架到顶时，电梯部位的架体应全部拆除，使电梯可以升至顶层作业面，但开口架处一定要做好防护，在深化设计阶段，电梯两侧的立杆必须设置为支承附墙类立杆。
④ 塔吊附墙位置：附墙不能与提升机构及竖向龙骨发生干扰，附墙处应采用短跨的活动龙骨板，提升前应临时拆除，提升后应及时恢复；
⑤ 下料平台：9#、10#楼采用铝模体系，楼板部位预留有传料孔，无需设置卸料平台。如果不采用铝模体系，还需考虑卸料平台的定制和安装位置；
⑥ 防坠装置：应设置在主框架处并附着在建筑结构上，每一升降点不应少于2个，在使用和升降工况下都必须工作，采用机械式的全自动装置，制动距离≦80 mm，应具有防尘、防污染的措施，灵敏可靠和运转自如。
本工程深化设计图（以10#楼为例）：
05、架体安装流程
搭设安装平台→摆放底座、定位龙骨→组装竖龙骨、下承重梁、内挡横杆、做底层水平固定拉结→安装第二道龙骨板、下节轨道、与上层结构物做刚性拉结→安装冲孔钢网→安装第一道附墙支座→安装第三道龙骨板、安全网、上承重梁、竖向斜弦杆→安装内挑板及翻板→依次安装第二节竖龙骨及导轨→依次安装第四道龙骨板及冲孔钢网→依次安装第二、第三道附墙支座→依次安装第五道龙骨板及冲孔钢网→组装架体顶部与结构拉结→安装智能升降同步系统→检查验收→提升循环
当架体未安装至连墙节点时，需将架体与结构进行临时性拉结。平台架的作用不仅为架体安装提供操作平台，同时也起到承重作用，不仅要安装牢固，而且要水平，搭设顶部平台时宜用水准仪辅助找平，以免架体组装倾斜影响升降。平台架应比爬架宽0.3米，且外围需设置防护杆。平台搭设前一定要通过承载力验算，以防下部平台受压后失稳。（安装平台见图3）
06、架体的爬升
1）升降工艺流程
设置警戒区→升（降）架前检查→葫芦受力，取卸荷顶撑→掀起防护翻板，撤除连墙组件→开始遥控升（降）→过程监控→升（降）到位后，水平调整→恢复防护盖板→逐机上翻附着支座，防坠装置→恢复连墙组件和防护系统→检查验收
架体每一次升降前都必须要经过检查验收，并办理《升、降准许通知书》。
2）架体在升、降前的检查重点：
支承连接处的砼强度、附墙支座、防坠落装置、防倾覆装置、建筑物障碍清除、连墙组件、塔吊或施工电梯附墙装置、架体的水平度、架体上的堆载物清理、线路开关、操作人员。
3）架体在升、降后的检查重点：
卸载顶撑安装情况，连墙组件的恢复，架体底部密封、翻板、隔离网，断口处的防护，架体的垂直度，主电源是否断开，电控柜是否锁好，螺栓有无松动，防护设施，防坠装置、架体的水平度。
4）架体水平度的重要性
架体水平度直接影响架体的受力平衡，导致杆件的变形，导致重大安全隐患，因此，首次爬升时，应先将架体提升至150-200mm高度，逐个机位检查荷载数值，并用水准仪对所有竖向附墙杆件进行校核、调平，高度极差不得超过20mm，以后每升、降3层必须进行一次校核。
07、架体的使用
1）架体按立面设计高度搭设完成后，不能任意加高、扩展或安装广告宣传牌，否则必须进行方案设计；
2）架体不允许超载使用或承受集中荷载，使用工况下脚手架允许3-4个操作层同时施工，但按所有操作层垂直投影面积计算，每平米荷载最大6kN（600kg）；
3）架体只能承受垂直竖向力，不能承受水平力，因此外墙支模不得依附脚手架。禁止大模板或杂物放置于脚手架上，架体上的杂物要经常清理。
4）使用过程中，每月应进行一次检查，当预计停工一个月以上或遇六级以上大风时，应全面检查并采购加固措施。
5）使用过程中对螺栓连接件、升降动力设备、防倾防坠装置、电控设备等应定期维护保养。
08、架体的拆除
1）拆除准备
拆除工作必须按照操作规程进行，拆除前应对施工人员进行安全、技术交底，明确拆除顺序、安全保障措施、特殊构件拆除方法等。管理人员应责任分明，认真负责。拆除部位、地面应设立警示标牌、警戒线，并配有安全巡视人员。
2）拆除步骤
由上至下拆除横杆、立杆及斜杆。先拆除主框架，最后拆除附墙部分。拆除附墙装置时，应先将下一步架体与结构进行加固，严禁上下同时拆除。
当拆除至在拆除最一步架体时，可以用施工塔吊将要分离的架体整片吊装拉紧再拆除拉结连接件，拆除附墙件螺栓，将分离架体转到地面。
09、结束语
在当前高层建筑越来越多的情况下，智能爬架以其优越的的安全性、便捷性、经济性很好的配合了施工建造，使用率也在逐年升高。但在使用前，一定要依据建筑物的特性做好架体的深化设计，确保安全、合理，同时也要加强使用过程中的监管和维保工作，严格执行相关的管理规定。相信智能爬架的推广，会助力我国建筑业更好，更快的发展。
