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超高层导轨式同步升降脚手架施工工艺
1 前言
在城市高层、超高层建筑迅猛发展的今天，附着式升降脚手架得到了越来越广泛的应用，但目前建筑市场上普遍采用的附着升降脚手架在结构和性能上存在着“升降过程复杂、使用和升降时不稳定，缺少定型配套、缺少可靠的防倾、防坠保护装置”等问题，为了解决上述问题，我们进一步研究了同步式升降脚手架的施工技术，总结出了较为成熟的施工工艺。
本工艺以同步升降脚手架的施工技术为对象，打破了传统的附着式脚手架的形式，把这一施工技术的合用性，施工方法以及劳动组织管理等科学有机结合起来而形成的高层建筑同步式升降脚手架的新技术，经施工实行证明，它使用效果好，具有实用推广价值和较好的应用前景。
2 特点
2.1 本工艺对导轨同步式升降脚手架的操作性进行了进一步的研究，总结出一套有效的操作工艺，使操作十分简便、迅速，误操作也许性小，便于施工管理。
2.2 本工艺对导轨同步式升降脚手架的安全性进行系统的论证，提出“三点附着，多重防坠”的理论，大大提高了施工安全性。
2.3 本工艺在施工中周转材料的占用量小，劳动力投入少，施工进度快，工程成本低。
3 合用范围
本工艺合用于立面垂直或倾斜角度不大的任意高层建筑的施工。
4 工作原理

4.1 导轨同步式升降脚手架是由架体、固定导向件、导轨、承力架、提高设备及各种安全设施组成（详见图1）

图1 导轨同步式升降脚手架示意图
4.2 导轨同步式升降脚手架荷载传递顺序为：架体→水平支撑框架→导轨主框架→固定导向件→建筑结构

4.3 “三点附着、多重防坠”：
每一主框架在使用工况中有三个导向座与结构附着，升降情况中有二个导向座与结构附着，但提高设备独立设立，可视为一点附着。因此，任何情况下，每一道主框架同时与建筑结构有独立的三点附着，其中任何一点失效，该架也不会坠落。每个导向座中均设有摆针式防坠器，因此，在二种情况下，每一主框架处都至少设立有互相独立的二个以上的摆针式防坠器。该防坠器可随时检查防坠功能是否正常。因此，对架体无论在使用情况下，还是升降工况中都具有自动保护作用。
4.4 原理
主框架和导轨固定连接在一起，构成一个整体，在固定于建筑结构上的导向件的约束向下进行升降，从而满足上部结构施工需要。
5 工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
5.1.1 升降架的组装
材料进场验收→墙体预埋螺栓孔→搭设落地式双排架→因定导向件的安装→吊装导轨主框架→安装水平支撑框架→组装两榀导轨主框架之间的架体
5.1.2 升降架的升降
准备工作→固定吊挂件→电动葫芦固定于吊挂件上→用吊索拉住架体→架体升降→安装定位传力构件固定
5.2 施工要点

5.2.1 本升降架附着螺栓采用M27螺杆，塑料管选用Φ32（内径），埋设垂直于结构外表面，同一部位预留两套螺栓孔即吊挂件附墙螺栓孔和导向件附墙螺栓孔，两者之间应相距30-40mm。
5.2.2 导轨主框架的吊装
吊装前，要具体核算结构砼的强度等级，待砼强度不低于10MPa后方进行。

图2 导轨主框架
一方面在导轨位置，运用大号铅锤弹垂直线，检查预留孔洞的位移情况，位移超过5cm的不能使用的、必须在对的位置工人钻孔，然后安装附墙固定导向件，附墙采用M27螺杆，两边加垫片（100×100×8），运用所弹垂直线调整固定导向座位置，保证导轨插入后垂直偏差不超过5mm，螺母拧紧到无法使固定导向座转动时为止，螺栓长度要保证拧紧后伸出螺母不少于5个丝扣和15mm。
导向座安装好后，吊装导轨主框架，起吊时合理选择吊点试吊，保证导轨垂直上升、下降，导轨主框架就位后；检测垂直度，检测垂直度调整到位，固定滚轮座，扣紧定位扣件，再做好上部的临时拉撑。
5.2.3 水平支撑框架的安装
相邻两榀主框架安装好后，立即安装底部水平支撑框架，再次检查导轨主框架垂直度，
调整到符合规定后，再安装其上部的大横杆，固定主框架的位置，最后安装斜拉杆。

图3 水平支撑体系
5.2.4 组装架体
导轨主框架，水平支撑框架等安装好后，在每跨内加装两根均匀分布的立杆，再安装其余大横杆，逐榀组装，密封层、安全网、脚手板等随后布置好，当主体向上施工时，再安装主框架顶节，组装程序同上。
5.2.5 升降前准备
升降前应做好必须的准备工作：检查架体节点附着情况，吊钩、吊环、吊索及构件焊缝情况，摆针式防坠器的工作情况，弹簧是否失效等，并对使用工具架子配件进行自检，发现问题及时整改，合格后方可使用。

5.2.6 固定吊挂件
上层需附着固定导向座的墙体结构的砼强度达成或超过10MPa后即可进行升降，吊挂件采用M27穿墙螺栓固定到结构砼上，螺栓两边加垫片（100×100×8），螺母拧紧后保证螺栓伸出时螺母端面不少于5个丝扣和15mm。

图4 附墙导向件
将吊挂件固定好后，电动葫芦固定于吊挂件上，通过吊索或吊环将架体勾挂住，并张紧链条，使每个葫芦的受力情况基本一致。
5.2.7 架体的升降
5.2.7.1 升降架体提高时，应在每榀导轨主框架座最高一个预留孔处固定好吊挂件，挂好葫芦链条的另一端斜拉住架体的吊点位置，所有工作完毕后，所有葫芦同步提高，提高接近一层楼高后，拆掉定位传力扣件继续提高，当达成规定高度后，进行调平，两榀导轨主框架高差应控制在10mm之内，同时安装固定挂件，使用中所有的定位传力扣件必须所有上齐。
5.2.7.2 升降架下降前，固定好电葫芦，拉紧链条，然后松掉最上部的固定导向座后，将该固定导向座拆除，安装到导轨下部无固定导向座的建筑结构上，当下降一层楼高度后，立即安装定位传力扣件。
6 材料
序 号
名 称
说 明
1
固定导向件
使用时3件/榀架、升降时2件/榀架
2
导轨主框架
8300×190×250mm
3
摆针式防坠器
每个固定导向件内放置一个
4
附着螺栓
M27×8
5
钢管
Φ48×3。5
7 机具设备
序 号
名 称
型 号
数 量
备 注
1
升降架
STJ-69
50榀

2
电动葫芦
Hp-5
14台

3
型材切割机
Φ400
1台

4
电焊机
BXI-330A
1台

5
电锤
HR3820型
1台

6
氧割设备
GI-30
1套

7
电控柜
16门
1台

8 劳力组织
以一组架（5-7榀）作为单元，提高时需人员：（见下表）
序 号
工 种 构 成
人 员 数 量
技 术 要 求
1
维修工
1

2
电工
1
持证上岗
3
架子工
6
持证上岗
9 安全施工
9.1 导轨主框架（含摆针式防坠器）、固定导向件，水平支撑框架，进场应有验收制度，经验收合格后方可使用。
9.2 在实行升降架安装、升降架拆除时，应严格执行《升降架安全技术操作规程》和国家有关安全施工艺规。
9.3 升降架搭设完后主每次升降前均有检查验收制度，经验收合格后方可使用，升降、搭设过程中，应有管理人员现场监护。

9.4 升降架外侧用密目安全网加钢丝网封闭并兜底，最底一步架用木板全封闭，架体与结构物之间的孔隙采用木板封闭，作业层架体外侧1.2m高处设扶手，各步架体均设立踢脚板，各作业层上顶部均用钢篦子蜜封。

图5 卸料平台
9.5 升降架升降时，架体上下不得堆积杂物，操作人员持证上岗，非操作人员所有撤离，严禁操作人员和指挥站在架体上。不允许在夜间进行升降操作。
10 质量规定
10.1 升降构件验收质量标准

项次
项 目
质 量 标 准
1
尺寸检查
按图纸规定检查关键尺寸
2
外观检查
表面焊缝均匀，无裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔缺陷
3
焊接高度
薄壁管时hf为较薄母材的1。2倍，其它为hf>4
4
气孔
直径≤1。0mmr的气孔在100mm长度范围内不超过5个
5
收边
深度不得超过0.05mm，累计总长度不超壶焊缝长度20%
10.2 升降架搭设质量标准
项次
项 目
允许偏差（mm）
检查
方法
1
立杆垂直度偏差
±30mm
拉线、钢尺检查
中心线位移
±15mm
2
水平杆中心线位移
±10mm
通直度
±20mm
3
导轨垂直度（两方向）
≤10mm
4
固定导向件表面水平度
±5mm
5
中心线位移
±5mm
11 效益分析
11.1 材料比较（主楼30层）
数量 项目

材料
升降架
双排钢管脚手架
附着式爬架
1
Φ48×3.5钢管
45.8t
283t
110t
2
旋转扣件
1500个
9300个
8478个

对接扣件
1000个
6200个
4957个

直角扣件
7500个
46500个
16470个
3
安全网
2400m2
16068m2
4881m2
注：升降架使用于***广场公寓楼工程，投影面积为2400m2
附着式爬架使用于***广场住宅楼工程，投影面积为4880m2
11.2 用工
升、降时一组架需用劳力（5榀）
序号
工 种
导轨同步升降架
附着式爬架
1
维修工
1人
4人
2
电工
1人
4人
3
架工
6人
16人
合计
8人
24人
公寓楼共10组架（投影面积2400m2）
11.3 施工工期
一组架导轨同步升降架10人组装工期为3天。
一组架附着式爬架10人组装工期为4天。
11.4 材料经济效益
本工程导轨同步升降架与附着式爬架所用钢管是租赁的，扣件购置。下面以投影面积同为2400m2的导轨同步升降架和附着式爬架作经济效益比较：

11.4.1 钢管
租赁费3.5元/天×吨钢管使用时间：500天
节约资金
（110/2—45.8）×3.5×500=16100元
11.4.2 扣件
购置费用扣件按3.5元/个，对接扣件为5元/个
节约旋转扣件
（8478+4957）/2-1500-7500=3474个
节约直角扣件 4957/2-1000=1497个
节约购置费用
3474×3.5+1479×5=19554元
11.5 人工效益
公寓楼导轨同步升降架主体阶段爬升22次（每次一天），装修阶段滑降7次（每次一天）。同等条件下（一组架）比附着式爬架节约升降人工费24×27天×45元-8×27天×45元=19440元组装人工费（4—3）天×10人×45元=450元
11.6 机械效益
截止目前为止根据现场实际情况一组架在呆体组装阶段机械费节约14210元。
综上所述：在同等条件下，导轨同步升降架比附着式爬架节约相称的材料、人工、机械费用，同时在安全性方面比附着式爬架更具优势。
12 工程实例
同步式升降脚手架已在******广场工程得到应用，通过该工程的实践检查证明，同步升降脚手架使用效果好，安全系数大，且减少工程成本24万元（与常规落地双排钢管脚手架相比）。这项工艺有着较大的发展前景