爬升式脚手架的工程应用技术模板.docx

爬升式脚手架的工程应用技术窗层建筑主体结构施工,外脚手架既与脚手装备及摊销费有关,又直接影响主体结构和点缀工程施工。习惯作法为落地搭设扣件式钢管脚手架,脚手架随结构施工进度超前一层搭设。受脚手架立柱钢管承载能力的限制，到了约40m高度时,设一道三角形型钢挑梁,将上部脚手架荷载通过钢挑梁传递给主体结构。也有的采用逐层或间隔层拉撑结合的方法，逐渐将脚手架荷载分卸给主体结构。但落地式脚手架钢管和扣件的用量大，占用时间长，对于20层左右的高层,耗用100t左右的钢管及20t左右的扣件去搭设外脚手架不足为奇。爬升式脚手架是一种新型脚手架。该脚手架于19881989年间在江苏开头采用,爬升脚手架的应用对象从高层剪力墙结构开展到框架剪力墙结构、滑模施工的主体结构点缀等；脚手架的爬升从两片爬架为一爬升单元开展到多片爬架组成爬升单元,直至整体爬升。爬升式脚手架技术在工程中得到创新应用，并逐步完善。第1章脚手架爬升的基本原理.爬升式脚手架通常由爬架结构和爬升设施两大部分组成。爬架结构又主要由小爬架套在大爬架中的爬架片、连接爬架片的纵向水平杆、剪刀撑以及脚手板等组成。一般大小各有两个固定支座与混凝土构件固定（图275Ta）。同悬挑外脚手架一样,整个爬脚手架的荷载亦通过爬架片构成的钢桁架传递给已有肯定承载能力的混凝土构件。现以图2-15T所示的爬脚手架爬升进程为例，说明脚手架爬升的基本原理：1.在爬升脚手架正常使用状态下,主体结构正施工N层。对每片爬架,大爬架下部内侧两个固定支座构成的钢挑梁由穿墙螺栓固定于NT以及N2层的混凝土墙体中，小爬架内侧的两个固定支座也由穿墙螺栓同时固定于N1层混凝土墙体中。各操作层上的施工荷载分别由大小爬架的固定支座传递给混凝土墙体（图2T5Ta）o2 .当主体结构向上施工N+1层时,松开固定小爬架的穿墙螺栓,使用悬挂在大爬架顶部的手拉葫芦,将小爬架从N1层提升至N层并固定（囱2T5Tb）的。3 .将手拉葫芦移至小爬架上,钩住大爬架,松开固定大爬架的穿墙螺栓,将大爬架从N1层提升到N层支并固定（图2T5-lc）O爬脚手架能够爬升是大小爬架互为作用，交替爬升,但都以混凝土墙体为支承点。第2章爬升脚手架形式及各自特征虽然爬架的基本原理相同,但在工程应用中又有不同的形式。已应用的主要有3种o第1节”架子爬架子”“架子爬架子”的爬升式脚手架是最常见的一种。如图2-15-1所示,小爬架套在大爬架中,在大爬架上部留出的空间内滑动,这种爬脚手架结构简单,经济实用,加工量不大,加工简便,特殊是大小爬架共有4个固定支座与墙拉结,脚手架的爬升安全可靠,爬升进程简单明了，易为一般架子工掌握。该形式脚手架已在22层的南京大学留学生宿舍楼、16层的上海航空电器厂高层住宅、上海仙霞两幢26层高层住宅、海口怡园小区22层商住楼和踏浪小区20层公寓楼、海口28层南华大原、江苏津阳18层燕山大厦、无锡国家高新技术开拓区23层管理中心楼等工程中应用。架子爬挑梁,挑梁爬架子”“架子爬挑梁,挑梁爬架子”的爬脚手架以整体爬升式脚手架最为典范（图2-15-2）。这种脚手架除专门制作型钢小挑梁外,其余基本与普通双排扣件式钢管脚手架相同。整个脚手架搭设在底部型钢挑梁上,钢挑梁一端由穿墙螺栓与混凝土构件拉结,另一端由斜拉杆拉住,形成斜拉三角形承力架。脚手架的爬升依靠上部斜拉在结构上的另一型钢挑梁,用挂在该挑梁上起重能力较大的提升设施如小型卷扬机等整体提升脚手架。提升到位后下部钢挑梁与混凝土构件固定,而上部型钢挑梁则使用挂在脚手架顶部的手拉葫芦提升。该形式的爬升脚手架能够在其底部搭设成脚手钢管空间桁架,型钢挑梁间距（即桁架支承跨度）最大可达7m。由于脚手架重量主要由底部钢挑梁传给主体结构，因此,这种形式的爬升脚手架对于等层高和变层高的内筒外框架、框架一剪力墙结构更具适用性。第3节架子爬附墙轨道”“架子爬附墙轨道”的爬升式脚手架是使用固定在墙体上的两附墙挂钩,挂钩间用槽钢导轨相连,用设置在固定挂钩臂上的手拉葫芦钩住脚手架使其向上爬升。爬升进程中,脚手架脱钩后外倾,先升入附墙挂钩上方,在轨道内侧安置楔形塞，迫使下降的脚手挂座向内偏移至挂钩垂直线上,并使上挂钩插入挂座,然后使用脚手架将下挂钩和轨道向上提升固定（图2T5-3）。“架子爬附墙轨道”脚手架是爬脚手架中高度最小的一种，脚手架轻巧,加工制作简单,操作方便。第3章工程应用技术第1节爬升方法爬升脚手架的爬升方法主要有两片爬架同时爬升、多片爬架同时爬升以及整体爬升3种o由两片爬架和纵向水平杆组成一个爬升单元,用2只l2t手拉葫芦进行同时升或降作业。这种爬升方法至今仍为一些施工单位所采用。该方法的优点是爬架的每一爬升单元受力明确,爬架间的自重以及施工荷载由两片分担（图2T5Fa）.其主要缺点是爬架片的数量过多,增加了一次性投资和加工量。脚手架在爬升进程以及使用中晃动较大,若作临时连接,则会增加爬升前后装拆连接钢管的工作量。为解决“两片爬架同时爬升”方法中存在的上述问题,我们在无锡国家高新技术开拓区管理中心楼和漂阳燕山大厦工程中采用每45片爬架组成一个爬升单元,用45只2t左右手拉葫芦进行同步爬升（图2T5Tb）°这种多片分区域爬升方法具有爬架的数量相对较少,加工量亦较少,脚手架在爬升进程及使用中稳定,晃动小等优点。但每跨的自重和施工荷载几乎由一片爬架承担,对爬架片的稳定性以及附墙固定支座承载力要求更高,为此可在构造设计中作加强处置,并作承载力复核验算。多片爬架同步提升或下降,因工人操作手拉葫芦用力大小不一,爬架上升速度略有快慢,极易造成同一爬升单元的爬架间有“爬升差异”。脚手架爬升时,脚手架上的荷载以自重为主，且以大爬架的爬升为最不利受力状态。经对无锡国家高新技术开拓区管理中心楼工程爬脚手架分析,若不考虑爬升差异影响,大爬架爬升时,小爬架的每个固定支座承受约3.25kN的垂直荷载。按不利情况,若两陆续跨（3片爬架组成）的中爬架先爬升,此时受力成“挑担状态,两跨大爬架恒载全部由中间小爬架支座承担,每个支座承受的荷载为原来的2倍。由小爬架上的纵向水平杆组成的“扁担”,在此受力状态下，向上挠曲达47Omm,这显然不可能出现。设控制的提升差异最大值为100rnm,反算荷载增值,相当于小爬架每个支座增加1.4kN,即考虑提升差异后，小爬架每个支座可能承受的最大荷载为4.65kN0对比点缀阶段,小爬架有两个作业层,每个支座承受的最大荷载为5.13kNo分析表明:爬升脚手架多片同时爬升利多于弊,虽有爬升差异,但不足为虑,相邻爬架的爬升差异控制在100mnI以内。整体爬升的脚手架稳定性更好,特殊是采用电动提升设施,能够做到整体同步爬升,节约大批人工。但电动设施及同步控制设施一次性投资较大,若用手拉葫芦,则数量过多，多人操作同步升降困苦。第2节爬升脚手架与墙拉结固定支座的合理间距对于每两片爬架与纵向水平杆组成的爬升单元,其受力特征为简支梁受荷。考虑两片爬架间有3人同时作业,在IkN/m2荷载作用下，当固定支座间距l=5m,最大挠度为。/60;当l=4m,最大挠度为1/116。对于多片爬架与纵向水平杆组成的爬升单元,其受力特征为3跨陆续梁受荷。在上述同样荷载条件下，l=5m,最大挠度为1/117;IFnI,最大挠度为1/228。由此,对于“架子爬架子,，和“架子爬附墙轨道”的爬升式脚手架,当采用两片爬架同时爬升,与墙拉结固定支座的合理间距应4m;当采用多片爬架同时爬升,与墙拉结固定支座的合理间距应4.5mo对于“架子爬钢挑梁、钢挑梁爬架子”的整体爬升式脚手架,因其底部实际为1.8m步高的空间钢管桁架,底部钢挑梁固定支座的间距可第3节爬升式脚手架依附的构件对于全现浇剪力墙结构，当采用大模板施工时,爬脚手架的固定支座可直接依附在混凝土外墙上。外墙除窗洞以外,均可留置爬升脚手架固定支座的穿墙螺栓孔,能满足固定支座间距W44.5m的要求。施工中,爬脚手架的固定螺栓孔原则上与外墙大模板的穿墙螺栓孔共用。对于滑模施工的结构点缀施工,应用爬升脚手架时,可使用墙上的窗台口,用一种卡在窗台口的上下挂架夹具固定大小爬架的4个固定支座（图2-15-5）。对于框架、内筒外框架或框架-剪力墙结构，当柱距W4.5m时,爬架可宜接依附在柱上,方法为预留。2530mm拉结爬架的螺栓孔。若每次爬升的高度为半个楼层,则每一楼层间柱身上预留两处螺栓孔。因对框架柱不利,这种作法往往被结构设计人员反对。若用钢抱箍代替柱上预留孔,虽可行,但给砌筑围护墙带来不便。为对结构有利,又能应用爬升式脚手架,可用工具式钢挑梁作为爬架依附的构件,挑梁临时固定在混凝土楼板上（图2-15-6）,每次爬升的高度达一个楼层。因爬架的固定支座最终依附在楼板上,这就使爬架的水平间距不受柱距限制，以最合理的间距沿结构物四周均匀部署,使爬升脚手架具有更强的通用性,也可将爬I架固定在框架连系梁侧面上，但连系梁上留孔不如楼板上留孔精确方便。第4节爬升脚手架固定支座及节点设计整体爬升式脚手架的施工准备集中在钢挑梁以及斜拉杆的加工制作上，而对于其余两种爬升脚手架,其施工准备工作集中在爬架加工制作上。大爬架由中48X3.5脚手钢管组拼焊接而成，其总高度达810m;小爬架由中63.5X4的立杆与脚手钢管组拼焊接而成,其高度常为一步高。因小爬架立杆的钢管直径大,管壁稍厚,受荷却小,所以设计的重点应在大爬架固定支座上。为解决大爬架固定支座短臂与立杆薄壁钢管的焊接,兼顾加工制作方便,当前几种主要作法如图2T5-7所示。图2-15-7中的（）（C）两种具有制作方便、安全可靠等特征。对于爬架节点部位,因两薄壁钢管焊接成T形,其抗扭能力较差,所以有的在节点角区直接用钢板加强（图2T5-8a）;也有的为使纵向水平杆与爬架横杆用扣件扣接方便,节点角区加固成空心三角形（图2T5-8b）.一些工程中，大小爬架平面内设斜腹杆,在节点部位,斜腹杆离横杆约50mm,留出扣件地位（图2T5-8c）.施工现场安全施工注意事项1、施工人员进入施工现场前，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入施工现场参加施工。2、进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带，并正确使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任制止他人违章作业。4、施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5、穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场。6、穿硬底鞋不得进行登高作业。7、在高空、钢筋、结构上作业时，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检查,保证绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋，戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以下安全电压,所有电器机具在不使用时，必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，随带消防器材等，保证消防措施的落实。施焊时，特别注意检查下方有无易燃物，并做好相应的防护，用完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上岗，非操作者严禁进入危险区域；特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的高处作业无安全设施,必须系好安全带；安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下掷.15、从事高空作业人员要定期体验。凡患有高血压、心脏病、贫血症、癫痫病以及不适于高空作业的人员，不得从事高空作业。16、机械设备、机具使用,必须做到“定人、定机”制度;未经有关人员同意，非操作人员不得使用。17、电动机械设备，必须有漏电保护装置和可靠保护接零，方可启动使用.18、未经有关人员批准，不得随意拆除安全设施和安全装置；因作业需要拆除的，作业完毕后，必须立即恢复。19、井字架吊篮、料斗不准乘人。20、酒后不准上班作业.21、作业前应对相关的作业人员进行安全技术交底。22、在高空以及施工现场作业，如配管放配线，设备安装及开通调试中,必须要严格执行安全技术规程，顺利进行作业严禁违章操作，造成不应发生的事故。23、在整个施工过程中，必须严格执行国家、省市、各部委关于工程消防法规和有关条款。24、经常配齐、保养消防器材，做到会保养、会使用。认真贯彻逐级消防责任制，做好消防工作。25、现场人工断料，所用工具必须牢固,掌塞子和打锤要站成斜角，注意扔锤区域内的人和物体。切断小于30Cm的短钢筋,应用钳子夹牢,禁止用手把扶，并在外侧设置防护箱笼罩或朝向无人区。26、多人合运钢筋，起、落、转、停动作要一致，人工上下传送不得在同一直线上.钢筋堆放要分散、稳当、防止倾倒和塌落。27、在高空、深坑绑扎钢筋和安装骨架,须搭设脚手架和马道。28、绑扎立柱、墙体钢筋，不得站在钢筋骨架上和攀登骨架上下。柱筋在4m以内,重量不大，可在地面或楼面上绑扎，整体竖起；柱筋在4m以上，应搭设工作台。柱梁骨架应用临时支撑拉牢，以防倾倒。29、绑扎基础钢筋时,应按施工设计规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋,不得任意减少支架或马凳。30、绑扎高层建筑的圈梁、挑檐、外墙、边柱钢筋，应搭设外架或安全网。绑扎时挂好安全带。31、起吊钢筋骨架，下方禁止站人，必须待骨架降落到离地Im以下始准靠近,就位支撑好方可摘钩。32、吊运短钢筋应使用吊笼，吊运超长钢筋应加横担,捆绑钢筋应使用钢丝绳千斤头,双条绑扎，禁止用单条千斤头或绳索绑吊。33、吊运在楼层搬运、绑扎钢筋，应注意不要靠近和碰撞电线。并注意与裸体电线的安全距离（IkV以下4m,1-10kv6m）.34、夜间施工灯光要充足，不准把灯具挂在竖起的钢筋上或其他金属构件上，导线应架空.