QC成果整体升降式脚手架在高层建筑施工中的应用

整体升降式脚手架在高层建筑施工中的应用

主要完成单位：***集团有限公司土建处郑州项目部主要协作单位：北京***施工技术有限责任公司成果发布人：****工作起止时间：2010年4月至2010年12月

项目简介：（项目所属科学技术领域、主要内容、重点及应用推广情况）随着国家政策方针的不断优化，建筑业出现了蓬勃的发展，各地域高层建筑层出不穷。建筑物高度的提高，给施工技术水平提出了一个新的要求，高层建筑施工技术中要优先考虑高层施工安全防护问题，常规的落地脚手架或悬挑脚手架安全防护已经在成本及安全控制上不能满足高层施工的需要。随着建筑科技的不断提高，方便快捷的整体升降式脚手架，可以加快工期，降低成本，保证安全，在高层建筑施工中发挥着极为重要的作用，且这种作用随着建筑高度的增加日益重要，它为高处作业的施工安全及作业环境提供了极好的保证措施。整体升降式脚手架在高层施工发展中也进行着不断的创新和改进，对高层建筑施工发展起着推动作用，整体升降式脚手架在高层建筑中的作用也日渐显的突出重要。

一、项目简介在郑州市北环路与中州大道西南地块的山顶御鑫城8#楼高层施工中，采用整体升降式脚手架实现了高层建筑施工安全防护。该工程是集商业、办公、住宅于一体的综合性建筑，总建筑面积40202.9m2，框架-剪力墙结构，地下1层地上29层，商业部分层高4.0m，办公、住宅部分层高3.3m，建筑楼层总高度99.05m，建筑最高点104.65m。与常规升降式脚手架比较，工程中整体升降式脚手架的采用从架体设计、基座设计、附着设计、提升动力及提升控制系统方面都进行了新的技术改进，且这些技术改进在工程施工中经过了反复的实践验证。整体升降式脚手架在工程施工的采用，方便快捷的满足了高层施工作业中平面及立面的安全防护。同时方便了施工作业管理，减小了安全隐患排查范围，确保了工程施工中更有效、更直接的进行安全、质量控制。整体升降式脚手架在高层建筑施工中的应用属行业领先地位，对高层建筑的施工管理起到整体推动和提升作用，具有广阔的应用前景。二、详细内容及推荐理由1、立项背景（相关科学技术善及其存在问题，立项原因及推荐理由）近年来，社会经济的迅速发展，极大的推动了建筑业的飞速前进，各地域高层建筑层出不穷。高层建筑施工技术也随之进行着不断的创新和变化，其中方便快捷的整体升降式脚手架（简称爬架），可以加快工期，降低成本，保证安全，在高层建筑施工中发挥着极为重要的作用，且这种作用随着建筑高度的增加日益明显和突出，它为高处作业的施工安全及作业环境提供了极好的保证措施。整体升降式脚手架是外脚手架的延伸和发展，它是从传统的建筑周转材料概念发展成的成套建筑施工设备。它具备了传统脚手架的全部功能，特别适应于高层建筑、超高层建筑施工。整体升降式脚手架在高层施工发展中也进行着不断的创新和改进。为适应高层建筑发展方向，形成一整套整体升降式脚手架技术对高层建筑施工有着极为重要的作用，将对高层建筑施工发展起着推动作用，为提高施工安全及高处作业环境提供有力的保证。

推荐理由鉴于目前高层建筑被广泛采用这一形势，高层建筑施工中平面、立面安全防护是首要解决的问题。常规的落地式脚手架或悬挑脚手架架安全防护已经远远不能满足施工安全需要。从施工需要、施工安全控制及工程成本方面考虑，高层建筑施工优先采用新科技的高层安全防护架体，整体升降式脚手架是顺应这一施工形势发展起来的新型施工安全防护架体。整体升降式脚手架在工程施工的采用，既能满足施工安全需要同时便于安全控制。一次搭设，多次升降使用，具有良好的经济效益和社会效益。整体升降式脚手架在高层建筑施工中的应用属行业领先地位，对高层建筑的施工管理起到整体推动和提升作用，具有广阔的应用前景。2、详细科学技术内容（技术、原理、技术方案和主要指标）（一）技术原理整体升降式脚手架由爬升机构、动力及控制系统和安全防坠装置等组成。适用于框架或剪力墙结构的高层、超高层建筑，特别是一些结构复杂的建筑。爬架结构形式分为以下几部分：a爬升机构

附着装置：附墙导向座（包括附墙座和导向头）、穿墙螺栓、预埋件、垫板承载构件：卸荷座提升构件：底座、提升横梁、提升钢丝绳动力设备：电动葫芦、电缆线、电控系统导向构件：附墙导向座、动轨Ⅰ、动轨Ⅱ防坠构件：底座上防坠装置，防坠吊杆b桁架系统爬架最下面步高1.8米的架体是水平承力桁架；附着点竖向架体为竖向主框架。c架体部分除水平承力桁架及竖向主框架以外的架体，由动轨Ⅰ、动轨Ⅱ、横梁Ⅰ、横梁Ⅱ、提升横梁和钢管扣件式脚手架搭设。

d安全防护部分包括：脚手板、密目安全网、大眼网及铁丝等。附墙座底座动轨Ⅰ动轨Ⅱ提升横梁横梁Ⅰ防坠吊杆导向头自升降原理在建筑结构四周分布爬升机构，附着装置安装于结构，架体利用导向头攀附在动轨上，动轨可以沿着导向头上下滑动，提升电动葫芦通过提升横梁安装在架体上，提升钢丝绳一端挂在电动葫芦上，绕过底座滑轮后另一端挂在附墙座上，悬吊住底座，使架体可以沿着导向头沿动轨的上下相对运动，从而实现动轨式爬架的升降运动。防倾覆原理爬架的防倾功能是主要通过附墙导向座和动轨的共同作用实现的。附墙导向座通过穿墙螺栓固定于建筑结构上，轨套在附墙导向座的导向头上，动轨螺栓连接在主框架上，这样动轨只能沿附墙导向座上下运动，相当于架体只能沿附墙导向座上下运动，架体上的动轨抱住导向头使架体无竖向倾斜，这就起到了防倾的作用。凸轮弹簧带动凸轮回位，锁死吊杆，防止爬架下坠。所以要求安装提升钢丝绳是一定要从拨销里穿过，以保证提升钢丝绳能带动拨销。而且应经常清理底座和防坠装置里的杂物，以保证防坠装置动作灵活。

防坠原理爬架防坠装置的作用是当爬架在非正常状态下降时能自动地抱紧吊杆（吊杆挂在附墙座上，附墙座与建筑结构相连），防止爬架下落，为爬升脚手架提供了可靠的安全保证体系。其基本原理是，防坠装置安装在底座上，防坠装置里有凸轮机构，凸轮机构上有拨插与拨销连接，提升钢丝绳预紧时带动拨销移动，同时带动拨插转动，打开凸轮，防坠装置可沿吊杆上下移动，当钢丝绳松软时，电脑荷载监测系统原理系统可对整体升降脚手架（爬架）各机位荷载进行超载、失载预警和控制，确保整体升降同步运行。优点：信号采集采用单一双绞屏蔽线并接多个监测点与主控器、PC机连接，远距离传输抗干扰能力强，免除施工现场多点多线连接，更加适应复杂工况。系统原理该监测系统基于总线型RS485结构，由1～25路通道传感器、分控器（显示仪表、分控板）、主控器和PC机组成。系统可以同时监测25路信号，根据各通道所标定的数值进行动态显示、预警和控制。当有一路及一路以上通道荷载达到立即报警值时，系统主控器继电器工作（常开变常闭）启动中间继电器切断主控回路，保障运行安全。系统原理如图-1所示：主控器是整个系统的核心，负责每一通道的通讯控制。每一通道只有在连接到主控器后才能对该通道进行标定设置和正常的显示。PC机用于各通道数据的监视和存储，每间隔1秒钟，保存一次数据，存储在软件所在目录下的record文件夹，每天创建一个新的数据记录文件。技术指示适用范围：5t～10t各种规格的电动葫芦；系统误差：小于±2.5%（F·S）；报警方式：蜂呜器报警、PC机显示三种报警色；1）失载值报警（SR1）：当各通道中荷载小于失载报警值时，该通道分控器和主控机发出断续的报警声（短声），显示重物重量；2）超载值报警(SR2)：当各通道中最大荷载达到额定报警值时，该通道分控器和主控机发出断续的报警声（长声），显示重物重量；3）超载限制值报警(SR3)：当任一通道荷载达到超载限制报警值时，该通道分控器和主控机发出连续的报警声，且在1秒钟内主控机继电器输出开关信号切断主控回路，PC机上显示切断时各通道状态；PC机荷载监测系统界面如下图所示：传感器的静强度：传感器的静强度为额定荷载的1.5倍；传感器工作温度：-20℃～+60℃；分控器及主控器电源电压：AC220V，50HZ；继电器触点容量：继电器触点容量为AC220V，6A；显示方式：四位LED（红色），左一位显示通道标志（参见附录一），右三位数字显示提升重量，如下图所示：第一位显示：通道号后三位显示荷载值：2.50吨分控表数码管显示御鑫城8#楼工程共布置50个提升机位，荷载自动控制系统中设置2台荷载控制箱（安装主控器）、50台分控箱、50个荷载传感器。依据“爬架平面布置图”排布主控器监测点位如下：主控器1监测第1～15#提升点、第37～46#提升点，共25个点；爬架升至14层后，第37～46#提升点爬升到位，停止对该10个点的监测，此时主控器1共监测15个点；增加的4套爬架（第47～50#提升点）搭设完成后，此时主控器1共监测19个点；主控器2监测第16～31#提升点、第32～36#提升点，共21点;性能指标序号项目性能指标4架体宽度0.75m1架体高度16.2m5提升速度12cm/min2离墙距离0.45m6架体步高1.8m3电动葫芦7.5T功率500W7附着最大间距6.3m荷载要求结构施工时，三层作业面，每层不超过2KN/m2结构施工时，两层作业面，每层不超过3KN/m2性能特点1同一提升机位具有4个附着点，分层卸荷2具备防外倾及导向功能3每套提升机位安装自动启动安全防坠装置4设计安装有刚性的竖向主框架及水平承力桁架5爬架一次性安装，操作简便，材料成本低实施部署爬架爬升阶段进行主体结构施工，下降阶段进行装修施工。爬架自4层开始搭设安装平台，5层开始搭设爬架，爬升至29层。其中：因局部有结构内收，第37-46号提升点爬升至第12层，防护至第13层第47-50号提升点在第14层开始搭设安装平台，15层开始搭设爬架，爬升至29层。整体升降式脚手架安装工艺流程搭设安装平台↓摆放底座、安装导轨，组装水平桁架各部件↓将横梁用螺栓连接于导轨上，将主框架立杆扣于横梁上↓将斜杆扣于立杆和横梁上↓安装附墙导向装置后，将架体卸荷到导向座上↓随结构接高架体、搭设脚手架、铺设中间层或临时脚手板↓与建筑结构做临时架体拉接、张挂外排密目安全网↓装完第三个横梁后，安装提升座和上一层附墙导向座↓接高主框架立杆、将架体搭设至设计高度、铺设顶层脚手板、挡脚板↓铺设底层安全网及脚手板、制作翻板↓上部架体与结构进行有效拉接（拉接间距不大于6m）↓张挂外排密目安全网至架顶↓将防坠吊杆插入底座防坠装置内，安装提升钢丝绳↓摆放电控柜、分布电缆线、安装电动葫芦、接线、调试电器系统↓预紧电动葫芦、检查验收、拆除架体与结构上部拉接、同步提升一层↓安装全部完毕，进入提升循环整体睛升降昼式脚鲜手架醋爬升闸工艺趴流程架体音在安鞋装完滥成检豆查验桑收之撒前应树进行当全面凝自检别，自扩检应溜严格铸按照汽爬架稼提升计前自矩检表独的内钻容进性行检废查。提升虏前向更劳务伴人员类进行曲交底截→全筋面检柳查爬防升机蔑构、脑架体谣及障委碍→把安装恢电动头葫芦套并调腐试预岩紧→五解除揪上部厨架体且与结饿构拉牛接→帅解除档断片大处架彻体外喇侧安耗全立滤网→私提升汉架体通10些0m洲m→控拆除麦卸荷控座→抄提升佣架体姜一个积楼层屿高→将安装僚卸荷苏座→窃对上泻部架仙体进洒行拉素接（也拉接痕间距耕不大乒于6脂m）拜→封甘闭断若片处稀架体访外侧郑安全贤立网猫→将栗提升希钢丝垦绳周忙转到盏上层谨安装脱位置陷→拆剩除最狡下的皂防坠牵杆，贱安装帝到最岁上一旺层位威置→摆结构距施工瓦一层杯→安连装上和部可奴调拉尽杆、辟附墙阴导向划座→典进行卷提升甘前的地检查伶→准衫备进舞入下窄一次域提升昌循环窜。3、该项目与当前国内同类研究、同类技术的综合比较（包括存在问题及改进措施）整体升降式脚手架在高层建筑中的应用，关系到整个工程质量、安全文明施工。高层建筑中多采用这一施工方法，改变了以往搭设落地脚手架或搭设悬挑脚手架的施工方法，降低了人工、材料投入，大大节约了施工成本，同时在整体升降式脚手架的应用上，满足高层施工需要的同时，更有效的方便了施工安全防护及文明施工的控制，保证了工程安全。1)在同类工程施工中，多采用常规的升降式脚手架，架体全部使用普通钢管搭设，整体性及外观效果好。2)该升降式脚手架采用电动葫芦倒挂，省去常规脚手架在爬升时倒运电动葫芦的时间及人工，方便快捷。3)整升降式脚手架采用电脑智能监控技术，安全控制灵敏，技术先进。通过整体升降式脚手架在施工中的实践应用，升降式脚手架的扶墙设置在现场施工配合上存在不足之处。根据整体升降式脚手架要求每浇筑一层砼即拆除该层边梁梁侧模板甘，拆荡除该志层边匹梁梁果侧模唯板，跪在施须工速香度快老的情平况下叨，梁申侧模肢板存融在拆哄除不扶及时俯或难档以拆搞除现柔象，劲操作拼不方学便，雕施工隐协调啦复杂铺。经碗过现祝场尝勿试，多将模苍板上蜓预留君两个如圆孔晴，且悟该处盾模板业随层她循环灵使用境，采师用不欺拆除激模板次安装脂扶墙烤地方券法，占解决往了施伯工中森扶墙路设置绩问题口。4、眉创新恶点本工洲程采判用整添体升凳降式泥脚手份架，拣较普妨通升企降式选脚手傅架系娃统相解比创团新点贡有：种(1怎).袖架体腹底部蛇一步袄架体糠采用良槽钢少与钢真管焊勾接制拐作的党桁架王片，察桁架耐片与泻桁架问片之杯间采狐用高脏强螺陕栓连浊接组覆成整释体升犯降式风脚手乳架底仪部架睬体基狐座，表架体沉整体玩性能它好，竭整体盐效果碌明显伪。(夺2)祝.当臂架体患在提帜升工忠况下窜时，悠提升沙葫芦芹挂于太主框沿架立供杆之结间已谎固定桃好的去提升踪蝶座上陷，提世升钢租丝绳便穿过钱底座买滑轮伤连在农提升鹿葫芦比挂钩汽上并蔽受力口预紧解，提宣升钢习丝绳好另一裤端则疲挂在犁附墙伞导向皱座上澡，通往过电绿动葫休芦链末条的牵收缩叉实现谜架体洗升降脸，省手去人邀工倒粮运电遗动葫陡芦，疲省时滴省力厨，方费便快杂捷。射(3毯).绍整体委升降抗式脚而手架碎提升尚时，鸣架体墙竖向骡荷载尚及水硬平面化高差生采用更计算猛机智巷能化迈报警梦显示旨控制辩系统促。提柔升时路电脑匹监控躁，节盖省人背工，绘感应慎灵敏骗，安似全可籍靠，及避免杂提升骡时因享操作歉人员膊疏忽虑造成袜不安剂全隐臭患。5、势应用智、推礼广及垒论文阻引用寒情况泳（在鄙国内失外相浓关领漫域的鸽作用帝影响右及预姜期前念景）本课误题目海前已聋在*努**杠集团咽有限宜公司柴土建孕处第师七项希目部漂承建冻的郑命州山葱顶御械鑫城符8#佛楼工冒程中嘱全面慕应用圣，效裙果明股显，盐有力穴的推猜动了绒公司闭建筑寸施工恢技术蚁的整语体提打升。从施断工需待要、师施工婶安全抽控制猴及工洞程成画本方父面考纷虑，刑高层消建筑貌施工叶优先汇采用软新科熔技的晓高层铃安全哈防护洗架体俗，整句体升贝降式百脚手狗架是窜顺应侍这一牙施工证形势介发展裹起来京的新稿型施甘工安锐全防轿护架钓体。驶整体比升降锦式脚搜手架垒在工虹程施状工的绒采用们，既稍能满壮足施汪工安住全需差要同稠时便洲于安歉全控县制。沿整体让升降爱式脚管手架戴在高仰层建纳筑施惕工中余的应江用属伸行业遵领先丸地位评，对窑高层捉建筑企的施壶工管晒理起绩到整寨体推倾动和随提升捐作用改，具巨有广异阔的混应用互前景音。6、肉经济厦效益持情况效益箱的计蓬算依懂据及昂说明劳：工程匙采用滔整体或升降歉式脚骂手架扛施工挡节省艘费用泄计算挤列项永如下拌：1、毯工程森采用哲市场躬租赁蜻整体缸升降歼式脚惠手架重施工顺比传缴统搭何设悬葛挑脚朱手架集施工椅节约台42最万元瞒。2、菠整体姿升降肚式脚公手架伪可以膛进行卫市场膛租赁构（也其可自互行购味买，与设备塌可以柱反复放循环菌使用丹），栏市场稀租赁平可以耕节约崭材料利设备张60冬万元拔，减荷轻项胁目资改金压晨力。可计竭算的款节约漠费用贪合计杯：1驴02敲万元弹。7、借社会道效益郑州拾御城策8#头楼工液程采冲用整锹体升祝降式赢脚手狐架，各满足匆了工葛程施场工需冶要，仁保证诸了高给层施膏工安冻全。甘整体两升降慌式脚理手架覆方便换了现粥场安礼全文绘明施最工管炼理，穴给现干场企洗业形开象带母来一除定良替好效请果。泽该项倘技术胁的应犬用将芹有力悔的推假动和犯提高有高层健建筑倡施工带水平粱，为圾高层漂建筑娃施工质安全峰控制夺提供奶一个杂可靠其的保焦证，霜具有寻良好献的社世会效乐益；吨该技头术的似推广钥可以满提高煎质