高层建筑施工外爬行脚手架升降架工法.docx
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高层建筑施工外爬行脚手架升降架工法
高层建筑施工外爬行脚手架
——升降架工法
编制单位：
中国建筑第五工程局
批准部门：
中国建筑工程总公司
工法编号：
GF／205016—94
目前，高层建筑施工中所应用的传统外脚手架，尽管形式多样，但都不同程度地存在着耗工、耗料、操作环境恶劣、操作不便以及易发生偶然性事故等问题。
因此脚手架工程在高层建筑的施工中依然是一大难点和重点。
我单位经过多年的研究和实践，研制出“高层建筑施工外爬脚手架一升降架”这一成套工艺技术，较好地解决了高层建筑的架子问题。
该工艺技术包括框架、阳台、剪力墙三种类型的升降架，有附柱、附墙、附板、附梁四种节点构造方法。
经两栋25层和一栋16层共四万余m2建筑的应用表明，它与传统外脚手架相比，减少了大量架料和人工的耗用量，不占用塔吊，降低了架工的劳动强度，改善了工人工作环境，且安全可靠。
无论从技术上还是从经济效益和社会效益来看，升降架较传统外脚手架有突出的优点。
该工艺技术处于国内领先地位，于1992年通过湖南省级技术鉴定，并获中建总公司1991年科技进步三等奖。
1特点
1.1将大体量的静止使用的脚手架变为小体量的运行后附着使用的脚手架。
它大量减少了架料用量和资金占用量，节约效果显著。
经济效益突出，建筑物越高，节约率越大。
l.2该架使用倒链手动升降，不需动力运行，不占用塔吊，不受停电影响，操作方便、简捷。
同时也提高了塔吊的使用率，有利于加快工程进度，缩短工期。
1.3该架降低了架子工程的人工耗用量，大幅度降低了架工的劳动强度，据测算提高工效在3倍以上。
1.4改善了架工的操作环境，减少了事故发生的可能性，较传统外架有较高的安全性。
1.5现场无需大面积的架料堆场，特别适合于市区狭小地区施工，同时也为现场文明管理和标准化施工创造了良好的条件，建筑物四周和外墙较清爽。
1.6联接结点构造轻巧，适用性强，装拆方便简捷。
1.7架子升降行程大，每次能上升或下降一个整楼层。
2适用范围
该工艺技术适用所有立面呈竖直状或倾斜度不大的高层建筑施工，多层建筑也可使用但使用效益不明显。
3工艺原理
升降架工艺是一种将小体积架子附着于工程结构上，并随结构而升降以满足施工需要的一种外脚手架工艺（见图l—a、1—b）。
图中：
A架、B架分别为一片架中两个可独立亦可共同承力的部分，A架串联于B架的导杆上并可顺导杆上下移动。
当需升（降）A架时（见图b），先将倒链张紧于B架导杆顶端和A架上横杆上的吊环上，再确认B架附联接固定良好后，松脱A架附墙联接，拉动倒链，便可升（降）A架，A架到位后固定附墙联接，于是便完成了A架的升（降）。
升（降）B架时，将倒链张紧于A架底横杆和B架上横杆的吊环上，固定A架，松脱B架附墙联接，拉动倒链，便可升（降）B架，到位后固定B架便可完成一次升（降）。
重复上述过程可使架子随结构和施工需要而升（降）。
当架子在静止姿态下使用时，每片架（A与B）共同形成一付承力支架，并通过附着件传力于结构。
外爬行脚手架主要由单片承力提升降，起边接作用的桁架或大横杆组成，此外还有栏杆、脚手板和安全网等。
组成升降架的材料80％为普通脚手架管（ø48×3.5管），其中单片承力提升格架由几种规格的钢管、少量型钢和钢筋焊接而成。
4施工准备
4.l升降架的设计
根据工程结构特点，进行升降架的技术设计，其内容包括升降架设计计算书和结构施工图两大部分。
其中计算书部分应含有：
各种参数的选定、各种杆配件及其联接方式的选型、承载能力的验算等。
施工图部分应含有：
升降架平面布置图、立面构造图、联接节点及构配件大样图、大跨度操作平面桁架构造图等。
4.2材料的准备、加工和保管
按升降架施工图购置好全部架上的原材料，然后加工成成套升降架构配件，其加工的质量须符合《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ205—83）的要求，加工好的架子刷二道防锈漆后分类侧放于地面坚实平坦、排水良好的敞棚内。
堆放应保持平稳，底部设置垫木，避免搁空而引起的变形。
4.3机具的准备
根据架子的加工、安装和拆除方法及工程情况，参照表1选用和准备施工机具。
主要施工机具表1
机具名称
规格
用途
单位
数量
电焊机
交流
加工用
台
3
气割设备
加工用
套
2
倒链
20KN
升降用
个
6
扳手
41～55mm
安装，升降用
件
4
冲击钻
钻头直径约ø22
安装用
台
3
撬棍
ø28
安装，升降用
根
10
砂纸
加工用
吊车
8t
安装用
台
1
5作业条件
5.l升降架附着结构施工完毕，应达到升降时所要求的设计强度。
对需加固装置应安装好并进行检查。
5.2架子用预留孔无漏留，留孔畅通，位移误差不大于35mm，直径误差＋10mm、－0mm，否则需用冲击钻进行纠偏处理。
5.3装拆前，架下应搭操作平台。
5.4如遇六级及六级以上大风、大雨雪天气时，应停止架子升降和架上作业。
6施工工艺
6.1施工程序
升降架的施工程序见图2。
6.2工艺流程
6.2.1架子的安装
6.2.1.l架子安装宜采用现场散装的方法进行，其工艺流程如下：
单片承力提升就位→校正并临时固定→组装横杆→组装栏杆扶手→铺脚手扳→挂安全网。
6.2.1.2单片承力提升用吊车吊装就位并与附着结构联接。
吊装时，先将其套架（图1中的A架）通过倒链张紧于导架（图1中的B架）上，提升架就位后应先固定导架（B架），再根据预留孔等来调整套架（A架）高度，然后固定。
6.2.1.3单片承力提升架固定前应进行校正、校正的方法有：
立杆垂直度的校正采用2m托线板，桁架和附着结构的垂直采用大直角尺，校正的结果应达到有关质量规定。
6.2.1.4按设计方案进行大小栏杆或桁架的组装，然后按照有关操作规程完成后续各道工序。
6.2.2升降前的准备工作
6.2.2.1升降架升降前，除对其作业条件是否具备和是否符合要求进行检查外，对架子自身亦应进行检查。
检查的主要内容有：
所使用倒链的型号、规格及使用功能是否符合要求；架子的附着节点、吊环以及主要的承力杆件等自身和联接焊缝是否满足设计要求和规范规定。
6.2.2.2清除架子升降范围内的障碍物。
6.2.3架子的提升或下降
6.2.3.1当导架（B架）固定，套架（A架）升降时先将倒链张紧于套架上方横杆上的吊环与导架上方八字撑杆顶的吊环上，拆除套架的附墙联接，拆除架子与结构间的垫板（采用钩头螺栓方案联接的节点），缓缓拉动倒链，使节点松脱，再匀速拉动倒链使架上升或下降。
6.2.3.2当套架（A架）固定，导架（B架）升降时，先将倒链张紧于导架上横杆与套架下横杆上的吊环上，其他操作方法同导架固定、套架升降时的情况。
6.2.3.3当架子升降到所需高度后，应尽快将架子与建筑物进行附着联接，联接固定后经检查无误，再松脱倒链。
6.2.3.4钩头螺栓附着节点安装程序为：
在预留孔内装入钩头螺栓，将架子节点套入，安装垫板或锁联件，紧固钩头螺帽。
6.2.3.5插销附着节点的安装程序为：
插入架子中圆型孔的插销，销长条型插销后，再销开口销。
6.2.4架子的拆除
其工艺流程为：
用吊车将每组架子整体吊下→平放地面解体→将零件堆放于指定地点。
7劳动组织
高层建筑升降架的升降操作，须由经专门培训并考试合格的持证人员担任，施工中必须明确分工，协作配合。
根据工程的进度要求确定作业小组的数量，其劳动组合如下；每组一般由4～5人组成，l人指挥，2人拉倒链，2人对中并套入节点，紧固螺帽等（如一组架有三片架时，需相应增加每组人员）。
8质量要求
8.1所用材料的质量均应符合其相应质量标准的要求。
8.2架子和配件的加工质量必须符合设计要求，应具备足够的强度、刚度、稳定性且试验资料齐全。
8.3桁架与横杆联接符合设计要求，不得少联，扣件必须上紧。
8.4架子的立杆垂直度用2m托线板检查不大于5mm。
8.5架子承力桁架应垂直于附着结构，转角偏差不大于2º。
8.6每两组架子横杆间的脱空净距应控制在30～80mm范围内。
9安全措施
9.1一般规定
9.1.1从事升降架操作的人员，应经过专门培训，接受过专项安全技术交底的持证人员；
9.1.2患有不适宜高空作业疾病的人员，不得上岗操作；
9.l.3架子的配件、杆件及防护设施严禁随意拆卸；
9.1.4架子用预留孔不得少留或漏留，并应畅通，位移误差应符合规定要求；
9.1.5易损件每次使用后应检查保养，倒链每升（降）一层楼后检修一次。
9.2安装注意事项
9.2.l安装前，应对加工好的架子、配件进行全面检查验收；
9.2.2当升降架组装件齐备，作业条件具备后，方可安装；
9.2.3当每组升降架的承力提升桁架固定后，应立即进行该组架的横杆组装；
9.2.4架子组装完毕，应组织进行全面验收，并对每组架编号并作好记录。
9.3升降架提升或下降
9.3.1架子升降时，须卸除荷载，除操作人员外，其余人员应全部撤离。
9.3.2架子升降要接到工长的书面通知后方可进行。
9.3.3按设计要求升降时，应备有附臂的架子，升降前须按要求附臂。
9.3.4每组架须匀速同步提升，升降时高度差不大于50mm。
9.3.5架子升降时，架上操作人员应系好安全带于其上方固定架的杆件上。
9.3.6升降过程中，如遇卡住或倒链拉力突增等情况，应停止升降，查明原因和清除故障后，方可继续升降。
9.3.7架子升到所需高度，联接固定好后，方可松开倒链，严禁联接未固定，倒链未松开，操作人员离去的现象发生。
9.4检查与验收
9.4.1施工现场应建立检查与验收制度，检查与验收的内容按验收标准进行。
9.4.2检查与验收分为全面检查验收、中间检查验收和各工序检查。
分别由栋号长、操作专业工长、操作小组组长组织人员进行。
9.4.3全面检查验收、中间检查验收均应做好记录，并由检查人员签字。
9.4.4升降架安装完成后，应组织全面检查验收，经荷载检验合格后，方可挂牌使用。
9.4.5提升检验完毕后，方可进行架子的第一次全面提升。
9.4.6每次升降应分阶段进行，即分全面升降套架和全面升降导架两个阶段。
每一阶段完毕后，应对该阶段完成的架子进行中间检查验收，合格后方可进行下阶段的升降工作。
9.4.7每组架升降前后，应对固定架和升降后就位的架子节点联接、吊环、焊缝等情况进行工序自检。
9.4.8架子升降一楼层或每次升降后和使用前，应对架子进行全面检查验收，合格后方可挂牌使用。
9.5架子的使用
9.5.1架子的使用荷载应符合设计要求，严禁超载使用，荷载分布应均匀，避免过于集中。
9.5.2架子的使用状态必须是设计规定的使用状态。
9.5.3大模板吊放和吊离时应缓慢平稳，避免冲撞勾挂，其它物品严禁直接在架子上吊放和吊离。
9.5.4架子安拆时，应合理选择吊点，使之尽量靠近每组架重心。
吊下时，应先将起吊钢丝绳张紧，然后从下至上依次拆除附着联接。
9.6组织与管理
9.6.1在架子实施过程中，应建立一套上至工地负责人，下至操作小组组长的组织管理班子，职责应分明。
9.6.2架子实施，应设专业工长，成立专门作业小组，小组人员应做到定员、定岗、定责。
9.6.3架子升降过程中，应设专人监护。
9.6.4对现场全体职工进行升降架的正确使用和安全注意事项的教育。
9.7其他
9.7.1架子的使用，还应符合《建筑工人安全技术操作规程的一般操作规定》及其他有关文件，条例的规定。
9.7.2升降架实施过程中，工地还应结合现场实际情况，制定必要的其他措施，作为本标准未尽事宜的补充。
10经济效益分析
10.l上海金山石化25层住宅楼工程（见表2）
10.2湖南省公安厅602工程
从第八层开始采用升降架，节余成本费4.12万元。
由表2可见；升降架的制作费稍低于托架，但架料租赁费大大低于托架方案；脚手板、安全网、人工耗用量也节约一半左右；每延长米架费用约为托架的1／4。
而且所应用的建筑物越高，类似建筑物越多，经济效益越明显。
采用升降架与采用托架的效益对比表（单栋）表2
项目
名称
采用升降架
采用托架
剪力墙架
阳台架
辅助架
合计（元）
制作费（元）
21954.8
16484
38438.8
25552
架料租用费（元）
16444.7
1606
7201
25251.7
255005
其他材料费（元）
4527
3047
325
7899
17963
人工费（元）
14.93
4768.5
1314.95
20176.45
34102
合计（元）
57019.5
25905.5
8840.95
91765.95
332622
每延长米架费用（元/m）
288.53
130.18
44.43
461.14
1671.47
耗用人工量（工日）
1658
561
154.7
2373.7
4012
注：
按现行上海市预算定额外架工程直接费收入单栋为38.2万元。
两栋之和的直接经济效益=2［min（38.21,33.26）一9.18］=48.16万元。
11工程实例
该工法在上海金山两栋25层住宅楼工程和湖南省公安厅602工程得到应用，获得了非常好的社会效益和经济效益。
11.l上海金山两栋25层住宅楼工程位于金山石化总厂生活区东端，其设计基本相同，平面上呈斜对布置，距离35m。
工程采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构，平面为四片枫叶型布置，7度抗震设防。
2～25层为标准层，层高2.8m，除电梯井、楼梯间墙厚为200mm外，其作均为220mm厚；楼屋面为140mm厚现浇钢筋混凝土平板。
挑板式阳台的栏板、挑板分别为100mm和120mm厚现浇钢筋混凝土平板，阳台栏板延长米约占外墙延长米的1／3。
外装修装饰为：
2～25层贴马赛克，底层贴面砖，钢窗。
该工程应用了剪力墙、阳台两种型式的升降架工艺和与之配套的一套大模板流水作业，取得了平均每月六层主体结构的进度，得到了建设方和质监站的高度评价。
两栋住宅楼主体结构均被评为优良。
该工程所应用的升降架各项技术参数（见表3）。
11.2湖南省公安厅602工程为16层全现浇框剪结构，檐高62.4m。
平面总体基本呈矩形，平面轴线尺寸为42×16.5m，但局部凹凸变化较多，建筑物结构外围一周分别布置有框架柱、剪力墙挑阳台、挑廊和外挑楼梯。
其中框架柱分550×550mm矩型断面和900×500m弧线型断面两种，剪力墙设计型式多样，布置比较分散和不规整。
建筑物层高除低层和顶层层高为4.5m外，其余各层分别为3.9m和3.6m，分布无规律。
外墙装饰为白色面砖，部分为玻璃马赛克，窗均为铝合金窗。
该工程紧临原有建筑相距最小位置仅6.5m，施工场地很狭窄。
该工程应用了框架、阳台、剪力墙三种型式的升降架，其附着节点有附柱式、附墙式、附梁式。
由于节点型式多样，层高亦有变化，因而该工程可以说是对各种型式的升降架进行了一次全面运用。
（因其它因素的影响）从主体第八层开始应用升降架的情况来看，进度和质量安全等情况均看好，运用是成功的。
其施工技术参数（见表3）。
工程所应用的升降架的技术参数表3
工程名称
升降架型式
上海金山25层住宅楼（2栋）
湖南省公安厅602工程
阳台
剪力墙
框架
剪力墙
阳台
技术参数
适用层高
2.8m
2.8m
3.6～3.9m
3.6～3.9m
3.6～3.9m
架总高
9.2m
7.44m
8.95m
8.8m
11.8m
架长
4.0m以内
5.0m以内
2片承力架一组，6m以内；3片一组，10m以内
10m以内
6m以内
架宽
1.2m
1.2m
1.2m
1.2m
0.9m
操作层层数
3层
3层
4层
3层
5层
使用荷载
每操作层
2.0KPa
当顶层承担大模板时，该层为1.0Kpa，其余二层为2.0KPa
可四层同时使用，其中三层架2.0Kpa，一层架2.7KPa
当顶层承担大模板时，荷载
＜1.0Kpa，其余二层为2.0KPa
三层同时作业，其中二层2.0Kpa，一层2.7KPa
单片（单元）架自重
≤140Kg
≤110Kg
（≤300Kg）
（≤4000Kg）
（≤400Kg）
升降倒链规格
20KN
20KN
20KN
20KN
20KN
升降速度
0.5～3.0m/min
0.5～2.0m/min
1.0～4.0m/min
0.5～2.0m/min
0.5～3.0m/min
附着结构
混凝土强度
≥15MPa
≥10MPa
≥10MPa
≥10MPa
≥10MPa
升级会员 