爬架施工工法.docx
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爬架施工工法
爬架施工工法
附着式升降脚手架施工工法
江西省建工集团有限责任公司
章建新
1.前言
TS-01型附着式升降脚手架是随着高层建筑施工技术创新而发展起来的新一代的施工工具式脚手架，它具有安全可靠、技术先进、方便快捷等特点，是现代高层建筑施工安全防护的理想设备。
经过采用微电脑控制技术，能实现整组升降架的提升和下降；经过设在每个机位处的荷载实时监测系统，可随时直观地了解升降过程中各机位的荷载数值，经过系统自带的荷载保护功能，能有效避免提升过程中因电动葫芦过载而造成设备损坏及人员伤亡的事故。
我公司在高层建筑施工中，与相关专业单位合作，采用了TS-01型附着式升降脚手架施工技术，经过对该类型脚手架的应用，总结并编制完善了TS-01型附着式升降脚手架施工工法，该工法具有显著优势。
2.工法特点
2.1、技术先进，功能齐全，具有实时荷载显示，过、失载保护，遥控升降，声光报警及故障机位指示功能；
2.2、操作简便、直观，误操作可能性小，容易管理；无需移动提升设备，升降时设备移动量大大降低，劳动强度低，省时省工；
2.3、升降、使用任何工况中，每一个机位均有三点以上独立的附着点，其中任何一点失效，架子不会坠落或倾覆；
2.4、防坠落装置，多重设置，多重防护，且灵活、直观、可靠；
2.5、承传力结构简捷、明晰、可靠；架体为空间立体构造件，纵向、横向强度高。
2.6、性能参数：
见表2.1
表2.1TS-01型性能参数表
序号
项目
单位
设计值
备注
1
架体宽度
m
0.6-1.2
2
支承跨度
m
≤7
曲线或折线≤5.4
3
架体步高
m
1.9
4
操作层离墙距离
mm
≤200
顶部三层允许≤300,底层必须全部密封
5
升降架自重
KN/m
≤4.2
水平每延长米
6
附着支座锚固螺栓规格
mm
M27×墙厚+180
7
吊挂件锚固螺栓规格
mm
M30×墙厚+180
8
电动葫芦额定提升力
T
5-10
9
提升速度
mm/min
140-280
10
预埋孔水平允许偏差
mm
±50
11
附着面轴线允许偏差
mm
±20
是指上下相邻两附着支座安装结构的垂直偏差
12
电动葫芦电机功率
KW
0.5
单台电机功率
13
操作层承载能力
KN/m2
2
允许三步同时作业,仅二步架作业时,允许≤3
14
单件最大外形尺寸
m
1150×190×10500
导轨主框架外形尺寸
15
附着支座质量
Kg
29
升降时的移动件
16
架体悬挑端长度
m
≤2
3.适用范围
附着式升降脚手架施工工法主要适用于框架或剪力墙高层建筑结构中。
4.构造及爬升原理
4.1、TS-01型系列附着式升降脚手架构造：
主要由架体构架、附着支承系统、升降系统、防坠系统、电气控制系统、架体防护等六部分组成：
1）、架体构架：
由导轨主框架、水平支承桁架（俗称A、B片）、双排架架体组成。
2）、附着支承系统：
包括附着支座、锚固螺栓及特殊附着转换件等组成。
3）、升降系统：
由吊挂件、电动葫芦、双管吊点组件组成。
4）、防坠系统：
每个附着支座内均设有独立的防坠装置，每榀主框架有三个独立附墙点，即每榀主框架有三套防坠装置。
5）、电气控制系统：
由总控箱、分控箱及控制线路组成，线路及箱体周圈敷设在第三步架体内。
6）、架体防护：
随架体同步搭设完成的安全防护措施，包括有底部密封板、翻板、安全网、水平兜网、护身栏杆等构成。
4.2爬升原理
爬架主框架是由横梁、斜杆、导轨、立杆组成的空间桁架体系，当架体在使用工况下时，经过连接于主框架上面的导轨，利用卸荷座卸荷到附墙导向座上面，附墙导向座采用M27的锚固螺栓安装在建筑结构上；当架体在提升工况下时，提升葫芦上端挂于吊挂件上，吊挂件采用M27的锚固螺栓固定安装在建筑结构上；提升葫芦下端挂于主框架立杆下端附近的双管吊点组件上，升降时经过提升葫芦及吊挂件将架体荷载传递到建筑结构上。
这样，经过电动葫芦链条的收缩，能够实现架体相对于建筑结构的上下运动，从而实现爬架的提升运动。
4.3、导轨主框架
是升降架架体结构的主要组成部分，它承受升降架的全部荷载，然后将其传递给附着支座，并经过锚固螺栓传递给工程结构，导轨主框架由圆管焊接而成，根据楼层层高不同，分为标准节和上部加长节，一般在层高超过3.3米时增加上部加长节，导轨主框架见图4.1：
图4.1导轨主框架示意图
4.4、水平支承桁架（A、B片）
是爬架架体构架的主要组成部分，位于导轨主框架的底部，由内外排A、B片组成，其宽度与导轨主框架的宽度相等，而且平行于墙面，主要承受架体构架传递下来的架体竖向荷载，并将竖向荷载传递至导轨主框架，由圆管焊接而成，经过A片一端两个M24×90的螺栓与B片或其它A片的尾部进行连接。
4.5、附着支座
附着支座是升降架的主要承载传力构件，承受并传递升降架的荷载，同时经过其内部设置的防坠落装置实现意外坠落状况下的卡阻保护功能，集承载、防坠、防倾、导向功能于一身，经过锚固螺栓与工程结构相连接，并约束导轨主框架只能上下运动，经过调节螺栓，架体与工程结构间距离可调节范围为±25mm，见图4.3：
图4.3附着支座安装示意图
附着支座内的防坠装置是以导轨的运动速度作为触发信号而工作的，其构造见图4.4：
图4.4防坠卡阻原理示意图
它的工作原理为：
当附着支座固定，导轨向下慢速运动时，导轨上的防坠小横杆与防坠装置的底部钩子接触后，摆针将发生顺时针方向转动，当小横杆向下运动越过摆针的底部后，摆针在复位弹簧的弹力作用瞬间内弹回复位，摆针将恢复到原来摆动前的初始状态，完成一次摆动，紧接着另一个小横杆又进入附着支座中，重复以上过程，多个小横杆将下降；同理，导轨同样可向上运动而不断顺利经过导座；当导轨快速向下运动或坠落时，摆针还未完成一次左右摆动恢复状态前，此时另一个小横杆已进入摆针摆动的范围内，使摆针无法弹回，摆针的上端在小横杆推压下转动一定角度后被卡阻块挡住，最终将阻挡住小横杆向下经过，即导轨被卡住，起到了防下坠的目的。
4.6、电动葫芦
是升降架升降时的动力设备，采用电动葫芦能够经过同步控制装置解决多机提升的同步问题，实施自动化升降控制，常见的7.5T电动葫芦提升速度为140mm/min，最大提升高度为7.5米，两钩间最小距离为0.6米，见图4.5：
图4.5电动葫芦构造示意图
4.7、吊挂件
用于吊挂电动葫芦，采用M30的锚固螺栓与工程结构牢固连接，升降时将架体荷载传递给工程结构的承载件。
其构造见图4.6：
图4.6吊挂件安装示意图
4.8、控制箱
是升降架的电气控制中枢，分主控箱和分控箱两种，分别设置在每组升降架架体的第三步架前端和每榀架位置，经过它将三相380V的电源输送到每台电动葫芦，同时对每个机位反馈回来的数据信号进行取样对比，对超过设定值的危险信号实施保护，切断整组升降架的电源并声光显示其故障部位，直至故障排除。
4.9、同步控制装置
是升降架升降过程控制的安全监测机构，串接在电动葫芦和架体之间，主要用于监测升降架在升降过程中因出现各机位升降不均匀的时候，当超过设定的安全值后，控制箱对信号进行对比，输出故障信号，切断电源电路，保证升降架在可控的安全范围内运行，其构造见图4.7：
图4.7同步控制监测部件
4.10、双管吊点组件
它两端分别连接着架体和电动葫芦的吊钩或者传感器，是架体升降时的荷载传递件，其构造见图4.8：
图4.8双管吊点组件
4.9、锚固螺栓组件
主要是指将吊挂件及附着支座固定在工程结构上的螺栓件，为保证其连接的可靠性，吊挂件的锚固螺栓采用直径为32mm的45#钢棒车削而成，其长度为结构厚度外加100～150mm。
4.10、架体构架
架体构架是指采用钢管杆件搭设的位于相邻两导轨主框架之间和AB片之上的架体，它是升降脚手架架体结构的组成部分，也是操作人员作业场所，架体构架宜采用扣件式钢管脚手架，其结构构造应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-）的规定。
5.升降架安装工艺流程及操作要点
5.1升降架组装施工流程（见图5.1）
图5.1升降架组装流程图
5.2升降架安装要点：
5.2.1、搭设找平架
升降架架体的组装一般自标准层开始，标准层以下搭设临时外双排脚手架，施工至标准层后，以此临时外双排脚手架作为找平架用于为组装升降架提供一个操作平台，找平架应座落在坚实的基础上，并与建筑物用连墙杆拉接，加固牢固。
需要注意的是，升降架内外排距结构外皮净距离分别为400mm和1300mm，临时双排脚手架内外排立杆须错开此位置，如图5.2所示：
图5.2找平架搭设示意图
找平架要统一抄平，其上皮一般搭设在结构楼面标高上0.5m左右，搭设找平架时须注意四周找平架小横杆上皮应在同一标高处。
找平架水平度控制在50mm以内。
5.2.2、支承桁架（A、B片）的安装
AB片由A型桁架和B型桁架组成，它安装在找平架上，AB片与拟建结构之间的距离严格按设计要求控制好，一般控制在400±10mm，并及时与主体施工人员协商好标准层主体模板工程的支模空间。
组装时应按主体施工的先后需要，尽量做到同时从两处以上的拐角开始组装。
A、B片一般由标准节连接而成，在折转处、分组处等AB片布设困难时，可用钢管搭接。
在找平架上找好距离后，从两端拉线，在每根找平架短管上划出AB片位置，组装一般从角部开始，先安装B片，再逐个安装A片，并临时固定。
组装A片时，要使成型后A片中间的斜杆连续成“之”字型，如下图所示：
A、B片的连接示意图
内、外排AB片连接到一定长度后，用小横杆连结内、外AB片并校垂直，垂直度偏差≤±5mm，小横杆伸出架体外侧100mm，AB片的安装如下图所示：
5.2.3、安装主框架
按照平面图位置将主框架位置确定好，除满足图纸要求外，还应注意以下几点：
1）、主框架的位置应尽量避开飘窗板、空调板、框架柱等部位，如架体需下降用于装修施工时，还必须避开排风烟道、雨水管等位置。
2）、主框架要避开大模板的穿墙螺栓孔，避免主框架影响锚固螺栓的安装和拆卸。
当AB片组装完成后，先确定出主框架位置后在AB片上划线标示，距主框架中心60mm处先搭设一根连接小横杆，利用塔吊将主框架吊装入位，起吊时要合理选择吊点，以能垂直升降，入位后将主框架底部横杆与连接小横杆用4个转扣锁紧，并主框架两侧用两根6m脚手管打两个斜撑固定主框架，初步吊直后锁紧斜撑，主框架吊装示意图如下：
主框架吊装、固定后，把附着支座套在导轨上并移至将要安装的位置，临时固定，并校正主框架两个方面的垂直度，在结构顶板上预埋拉结环，安装临时拉结，控制主框架的垂直度≤10mm，顶部晃动≤50mm，同时将长兜底杆插入主框架外端套管，用M24×60螺栓和垫片从套管内插入并与长兜底杆管内带螺母的一端连接好，然后将短兜底杆两端用M24×60螺栓与主框架内侧底端和长兜底杆连接好。
5.2.4、安装附着支座
当主体标准层墙板或梁侧脱模后，应第一时间将附着支座从导轨的临时固定处移到锚固螺杆预埋孔处进行安装，安装前检查附着支座的防坠装置是否灵活、可靠，一般第一个固定附着支座在吊装主框架时就已经安装好。
附着支座采用M27穿墙螺杆固定，两端各一垫两母，安装时将螺母拧紧后，应保证螺杆伸出螺母长度不少于3个丝扣和10mm。
注意调整附着支座位置，使导轨居中，附着支座中心线与导轨及预埋孔中心线对齐，水平偏差≤30mm
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