全钢附着式升降脚手架的深化设计与施工技术.pdf

建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 16 期 2023 年 8 月Vol.54 No.16 Aug.20232024全钢附着式升降脚手架的深化设计与施工技术黄必成，郑少星，李宏伟，李开燕，刘思平（中建八局华南建设有限公司，510663，广州）摘要：随着建筑行业的发展，附着式升降脚手架已经被广泛应用于高层、超高层建筑领域中。施工企业有必要在附着式升降脚手架深化过程中进行深度参与，在施工过程中进行高效管理。以深汕科技生态园（A区）为例，针对全钢附着式脚手架在高层、超高层建筑中的深化设计与施工技术进行探讨。关键词：附着式升降脚手架；爬架；深化设计中图分类号：TU 731.2 文献标志码：B 文章编号：1000-4726(2023)16-2024-04DEEPENING DESIGN AND CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF ALL STEEL ATTACHED LIFTING SCAFFOLDHUANG Bi-cheng,ZHENG Shao-xing,LI Hong-wei,LI Kai-yan,LIU Si-ping(China Construction Eighth Bureau South China Construction Co.,Ltd.,510663,Guangzhou,China)Abstract:With the development of the construction industry,attached lifting scaffold has been widely used in the field of high-rise and super high-rise buildings.It is necessary for construction enterprises to deeply participate in the deepening process of attached lifting scaffold and carry out efficient management during the construction process.Taking the Shenzhen shantou science and technology ecological park(zone A)as an example,this paper explored the deepening design and construction technology of all steel attached scaffolding in high-rise and super high-rise buildings in construction engineering.Keywords:attached lifting scaffold;climbing frame;detailed design1 工程概况深汕科技生态园（A 区）项目位于深汕合作区创文路与同乐路交会处东北侧。总建筑面积为 48.2 万m2，地下 4 层，地上由 3 栋 30 层的研发楼及 4 栋 30层的公寓楼组成；研发楼为框架 核心筒结构，建筑高度为 144.90 m，公寓楼为框支剪力墙结构，建筑高度为 90.6 m。均采用全钢附着式升降脚手架（以下简称“爬架”）。2 爬架在高层、超高层建筑中的深化设计2.1 爬架基本规定根据 DBJ/T 152332021建筑施工附着式升降脚手架安全技术规程要求，架体宽度为 0.61.2 m，架体高度 5 倍层高，直线布置架体支承跨度 6.0 m，折线布置架体支承跨度 5.4 m，架体步高 2 m，立杆纵距 2 m，架体水平悬挑长度 2 m且不大于临近跨度的 1/2，架体悬臂高度不大于架体高度的 2/5 且 6 m，架体全高与支承跨度的乘积 100 m2，顶部防护高度超出作业层 1.5 m。2.2 爬架总高度研发楼标准层高为 4.3 m，避难层（10 层、20 层）和避难层上一层（9 层、19 层）层高分别为 4.5 m 和4.4 m，公寓楼标准层高为 2.9 m。爬架通常设计总高度为 4.5 倍层高，即爬架可覆盖的层数为 4 层，则研发楼爬架高度至少为 19 m（4.32+4.4+4.5+1.5=19），公寓楼爬架高度至少为 13.1 m（2.94+1.5=13.1），考虑到架体步距设置为 2 m，为了保证工人在走道板作业时防护至少 1.5 m，爬架高度尽可能满足 2（x1）+1.5（x 为走道板的个数）的高度，同时需满足单张防护网高度为 1.5 m 的模数，故研发楼爬架总高度为 19.5 m，公寓楼爬架总高度为 13.5 m。根据爬架总高度可计算研发楼架体悬臂高度为 6.6 m（19.54.33=6.6）6 m，公寓楼架体悬臂高度为4.8 m（13.52.93=4.8）13.5（2/5）=5.4 m，研发楼爬架悬臂高度不满足要求，需采取刚性连接措施。2.3 机位布置机位布置主要固定在现浇钢筋混凝土墙、柱、梁、板等承重结构上，不宜固定在有防水要求的构件上。其主要影响因素为架体高度、结构形式、塔式起重机附臂、施工电梯位置、卸料平台位置等。（1）架体高度影响因素。收稿日期：20230623作者简介：黄必成（1997），男，广东河源人，e-mail:24708066 .2023 年 8 月2025机位布置最长距离不仅需满足 6 m 的要求，同时需满足架体全高与支承跨度的乘积 100 m2的要求，根据项目架体高度情况，研发楼相邻两机位最长距离 5.1 m，公寓楼相邻两机位最长距离 6 m。（2）结构形式影响因素。研发楼为框架 核心筒结构，采用木模施工，结构外围均为梁。外围结构 29 层以上有 2 次变换，若结构变换后采用悬挑工字钢进行防护架搭设，则不仅工期长、经济性差，而且爬架需拆除部分顶部架体用于悬挑工字钢搭设，安全隐患因数增加，如采用爬架进行分片式爬升，在结构断开位置爬架同时断开，则爬架可以继续满足施工要求。因此，爬架机位排布需从上往下深化，先深化机房层、屋架层，再深化30层、屋面层，最后深化 29 层及以下。研发楼结构平面图如图 1 所示。（a）（b）（c）图 1 研发楼结构平面示意（a）2 层至 29 层平面示意；（b）30 层至屋面层平面示意；（c）机房层、屋架层平面示意爬架在断开处需考虑悬挑板，悬挑板长度不超过2 m，且需超出结构边缘 300 mm（图 2），以便与落地架形成封闭围护。机位布置需保证悬挑板满足要求，同时避开与螺栓平行的梁及柱。其余位置尽可能多地布置标准机位。落地架机位避开此梁悬挑板 2 000 300图 2 屋面爬架悬挑板布置示意公寓楼为框支剪力墙结构，采用铝模施工，建筑砌体外墙深化为混凝土墙，结构外围有梁和墙。由于采用铝模施工，机位布置在梁上时，需拆除梁内外侧的板、背楞、C 槽等零件，降低了工作效率。在剪力墙结构中，标准机位尽可能布置在剪力墙处。由于公寓楼外立面复杂，存在构造柱、飘板等，在两飘板中间、飘板上、飘板下布置机位至少需要400 mm的空间，否则应尽量避免在此处设置机位。（3）塔式起重机附臂、施工电梯位置、卸料平台位置影响因素。爬架架体立杆与塔式起重机附臂最靠近处中心需留有不少于 250 mm 的距离，因此，爬架机位所对应立杆需满足距塔式起重机附臂不小于250 mm的要求。施工电梯不进入爬架，爬架不需开洞口，但要根据定位预留位置，便于后续封顶提前拆除。施工电梯处所需宽度为 6 m，在距施工电梯 6 m 范围外需各布置一个机位，机位距施工电梯所需范围边缘不超过2 m，同时相邻两机位最长距离需满足要求（图 3）。5 100 5 100 2 000 2 0006 000人/货梯不进爬架图 3 施工电梯区域爬架机位布置示意本工程研发楼各设置了 6 个自爬升式物料平台，公寓楼各设置了 2 个自爬式物料平台，其承力体系与爬架各自独立、互不干涉。物料平台宽度为 1.9 m，爬架机位布置时需避开物料平台位置。研发楼共布置48 个机位，平均机位间距为 3.85 m，公寓楼布置 4组 65 个机位，平均机位间距为 3.7 m，超过 35 个机位时宜进行分组，研发楼、公寓楼爬架均分为 2 组分段爬升。2.4 水平支承结构爬架水平支承结构采用桁架结构，设置于爬架底部内、外侧。桁架高度不少于 0.6 m，横杆、腹斜杆采用 60 mm30 mm3 mm 方管，立杆均采用30 mm30 mm3 mm 方管焊接而成。在塔式起重机附臂、卸料平台处断开，在断开处上方需设置桁架结构，桁架长度至少与底部桁架搭接超过 1 跨（图 4）。2.5 附墙支座目前市面主流附墙支座主要有方箱式、三角支承式、悬挑梁式。本工程研发楼外圈梁是双梁结构，如预埋螺栓孔穿梁，则双梁上螺栓孔难以精确地对中，采用悬挑梁黄必成，等：全钢附着式升降脚手架的深化设计与施工技术建 筑 技 术第 54 卷第 16 期2026桁架搭接 1 跨图 4 塔式起重机附臂处水平桁架支承示意式附墙支座更符合现场实际条件。公寓楼外圈为梁和剪力墙，支座附着点注意避开剪力墙 K 板位置，支座上边缘与 K 板保持在 10 cm距离。飘窗上需设置加高件，由于飘窗位置空间受限，无法加斜拉杆，采用方箱式附墙支座进行附着。公寓楼其他部分采用三角支承式。2.6 特殊部位处理在塔式起重机附臂处，架体第一道走道板需采用翻合式走道板，第二道及以上走道板采用拆卸式走道板。塔式起重机附墙外立面采用转动防护网，单张防护网高度为 1 500 mm。3 爬架在高层、超高层建筑中的施工技术3.1 爬架安装（1）安装平台。安装平台采用落地式脚手架或悬挑式脚手架搭设而成，本工程爬架宽度为 600 mm，安装平台宽度为1 200 mm。在搭设脚手架之前，需对脚手架立杆位置进行深化，确保立杆与结构边缘相距 200 mm。落地架宽度不小于 1 200 mm，如落地架宽度不足，可在外侧搭设挑架加宽（图 5）。（2）架体安装。架体安装顺序为：底部走道板立柱转角处导轨及辅助立杆安全网爬升和卸荷机构部位防护及辅助设施。（3）安装过程防倾覆措施。在安装第一道附墙之前，爬架无可靠的防倾覆措施，必须在楼板上预埋钢管，采用钢管斜拉方式固定爬架立杆，每隔 2 跨设置 1 道附墙，钢管斜拉角度为45 60。当安装期间出现 7 级以上风时，需考虑暂加设宽度1 500400800200图 5 安装平台示意时拆除已安装的防护网片，以减少风阻（图6）。斜拉杆斜拉连接件图 6 爬架防倾覆措施3.2 爬架首次爬升爬架首次爬升前，检查所有主框架连接点，确保无螺栓遗漏；附墙支座、提升挂座垂直度需满足规范及设计要求，附墙支座、提升挂座与结构连接方式为 8.8 级 M 30 双螺栓和双螺母，螺栓为上下布置；检查支座的卸荷、防坠、防倾覆装置是否正常工作；安装最上面一道附墙支座，支座处混凝土强度不小于15 MPa；拆除所有防倾覆的钢管，同时打开所有翻板，确保无障碍物干涉爬架爬升。爬架爬升50 mm后，停止爬升，对架体进行检查，在无异常情况后拆除第一道附墙支座，继续爬升一个楼层高度。若在爬升过程中发现任何异常，应立即关 2023 年 8 月2027黄必成，等：全钢附着式升降脚手架的深化设计与施工技术闭总控按钮，在查明原因后由架子班组长重新发布爬架爬升指令，直至爬升完毕。爬架爬升完毕后，将 3 道附墙支座支顶器拧紧顶实，支顶器与水平角度不小于 70；恢复所有翻板；由于研发楼爬架悬挑端超过 6 m，爬架需在建层下层设置斜拉钢管并固定，斜拉钢管每隔 3 跨设置 1 道；最后将单轨吊车松链卸荷，拆除提升挂座，安装至上层。3.3 爬架标准层爬升爬升流程如下：升降前向工作人员交底全面检查爬升机构、架体及障碍安装单轨吊车并调试预案安装最上面一道附墙支座拆除最下面一道附墙支座升降架体一个楼层高度调紧支顶器将单轨吊车、附墙支座周转到上层安装位置准备进入下一次升降循环。外立面上循环穿插施工。公寓楼采用铝模施工，外立面结构上存在大量螺杆洞，同时，外墙为涂料外墙，在爬架爬升之前，外墙需完成一道腻子，便于后续外墙施工。公寓楼标准工期为 5 d，外立面上循环穿插施工流水线为：结构浇筑（1 d）螺杆洞封堵（1 d）修补打磨（1 d）抹灰腻子（1 d）爬架爬升。爬架使用过程中安全管理要点。爬架爬升结束后，应检查第三道附墙支座是否为 2 道螺杆及双螺母，螺杆露出螺母端部的长度不应少于 3 丝且不得小于10 mm；应全面检查附墙支座支顶器拧紧顶实情况；单轨吊车需设置防潮、防污染保护罩，链条应有足够的机油防止锈蚀。公寓楼飘板处由于空间狭小，工人通常在安装方箱式支座时使用方木进行支座底部铺垫，支座安装完毕后需移除方木，否则支座通过方木传递给飘板容易出现混凝土裂缝。研发楼采用木模施工，梁底的主龙骨为钢管，在搭设支模架时钢管不能伸出梁外过长，否则混凝土浇筑后影响爬架爬升。爬架在使用时允许 2 层可变荷载 3.0 kN/m2或 3层可变荷载 2.0 kN/m2，需严格控制爬架走道板上的材料堆放，原则上模板、铝模、背楞等支模架材料不允许在爬架上堆放较长时间，只能临时堆放。在 6 级以上大风以及大雨、大雾天气时，应停止使用爬架，在恶劣天气结束后，全面检查架体稳固情况。3.4 爬架拆除拆除流程如下：设置安全警戒区清除杂物拆除提升装置拆除导向装置拆除控制设备拆除连接构件拆除塔式起重机起吊架体上半部拆除塔式起重机起吊架体下半部依次拆除其余机位。爬架拆除。安全警示：在待拆区域正下方以外1520 m 设专人看守，防止非工作人员进入拆卸区，确保拆卸安全。拆除顺序：架体的拆除必须遵照先上后下、先外后内的总体原则。由上至下拆除顺序如下。首先，拆除提升动力机构、顶部安全网、防护栏杆、脚手板。其次，由上至下拆除架体板：安全网、翻板、脚手板、吊杆栏杆、吊杆。然后，拆除定型桥架：安全网，脚手板，拆卸分解桥架为单元片、水平支撑单元和斜撑单元。最后，拆除主框架和附墙架：主框架 4 节、上部附墙架、主框架加节部分、下部附墙架、主框架3节、主框架 2 节、主框架 1 节。工程架体拆除。首先，架体分段吊拆前，各机位上下 2 道附墙拉杆及架体连墙临时拉结必须全部附着拉结紧固，塔式起重机钢丝绳吊挂住待拆解架体段的两端（必须4点吊栓），将架体由上至下断开，拆除附墙拉杆并解除临时拉结，用塔式起重机吊拆至地面，在地面分解架体。架体吊拆分段必须在直线方向上进行，不允许转角吊拆。然后，根据机位设计布置跨度，架体分段吊拆跨度必须控制在 2 跨，即每段吊拆小于或等于 3 个机位。架体整体吊拆作业时，当架体全部断开后，在起吊前必须在吊拆架体两侧的临近架体与建筑物外结构间用短钢管临时拉结。这样做一是配合塔式起重机吊拆（防止塔式起重机起吊时晃动碰撞相邻未拆架体），二是确保未拆除架体悬挑段稳固。架体拆至地面分解后应按类堆放整理，并及时清点入库保养。4 结束语目前爬架已被广泛使用，爬架对项目的成本、质量、进度有较大的影响，施工企业有必要深度参与爬架的深化设计与施工过程，确保为项目创造更大的 效益。参考文献1 吴程晨.附着式升降脚手架附墙支座总成的优化设计 J.建筑机械,2021(7):8789,95.2 邹德芳,崔玉鹏,曹珍珠.附着式升降脚手架机位排布优化方法及应用 J.建筑机械化,2022,43(2):2325.3 王华成.附着式升降脚手架的附着支座 C/2021 年全国土木工程施工技术交流会论文集（上册）.北京:施工技术,2021.4 李承伟,郑光明,苗雨顺,等.附着式升降脚手架支承用悬挑梁式附着支架的应用分析 J.建筑安全,2020,35(11):5154.5 刘雨,陈志伟.高层住宅外立面上下循环穿插施工技术研究 J.建材与装饰,2019(28):67.