循环导座式整体升降脚手架在高层结构中的应用.doc

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循环导座式整体升降脚手架在高层结构

施工中的设计与应用

[摘要]根据建筑平面、工程结构特点并结合施工流水段、塔吊附墙，合理布置固定导向座，设置提升单元，对保证结构施工安全和工期起到重要作用。

[关键词]脚手架升降导座循环防坠落使用效果

1、工程概况

世纪城，总建筑面积270000m2,工程由10栋住宅楼组成，地下1层，地上30～34层，标准层层高2.90m,总高度102.60m；剪力墙结构。

根据该工程楼层高、外立面结构复杂（有较多挑板和转角）等特点，经过详细的经济、技术方案比较，选用深圳市特辰科技有限公司研制的“循环导座式升降脚手架”作为结构施工防护脚手架。

2、升降脚手架设计（3#楼为例）

2.1平面设计

根据施工流水段划分、结构平面形式、塔吊布置，该工程共设计4组47榀升降脚手架，脚手架周长210m，从第4层开始安装及使用（见图1所示）。

2.2立面设计

根据建筑物层高，设计脚手架采用8步架，步高1.90m，总高度15.20m，架体上部悬臂高度≯架体高度的1/3；架体内外排立杆中心距宽度0.90m（见图2所示）。

架体剪刀撑与每根立杆采用扣件连接，相邻剪刀撑间距≯6m，与水平夹度成45°～60°之间，外排剪刀撑搭设至顶部。

2.3架体组装

架体底部采用定型标准节通过螺栓组装而成水平支承框架，提升机构采用电动葫芦吊挂在架体离导轨主框架350mm的双管吊点处；水平支承框架穿过导轨主框架下部，与导轨主框架之间采用二根钢管加固，立杆和底部增加一根小横杆兜挂搭设。

2.4附墙承传力、提升动力构件

附墙固定导向座使承传力构件与导向和防坠装置联合成一体，每机位处不少于3个附墙导向座，用穿墙螺栓固定在建筑结构上，穿墙螺栓规格为M27螺栓组件。

附墙导向座由固定导向件和可调动的导向滚轮座组成，固定导向座通过穿墙螺栓与结构混凝土固定，固定导向座可在水平方向微调，以适应预留孔垂直方向的误差，导向滚轮座通过螺栓固定在固定导向件腰形槽上，可在前后方向调节与结构表面的距离，导向滚轮座有四个滚轮，导轨的“Ｔ”型翼缘的两根立杆插在导向滚轮座中，四个滚轮分别约束着导轨翼缘立杆，形成滚动滑套连接（见图3所示）。

提升动力构件：

使用型号为HP-5T电动葫芦。

2.5摆针式防坠装置

摆针式防坠装置是以速度变化为信号的机械自动卡阻式防坠器，适用于格构轨道的升降脚手架。

摆针式防坠装置工作原理：

当导向座固定，导轨件在导向座的约束下向上（向下）慢速运动时，导轨件的连接杆进入导向座中并与摆针的底部接触推挤后，摆针将发生顺时针方向转动，当连接杆越过摆针的底部后，摆针在复位弹簧的弹力作用瞬间内弹回复位，紧接着另一个连接杆进入导向座中，重复以上过程，连接杆将不断慢速通过导向座；当导轨件快速向下运动或坠落时，与慢速下降不同的是慢速下降时当摆针完成一次上下摆动恢复到初始状态后，紧接着另一个连接杆才又进入摆针摆动的范围内，而当导轨件快速下降或坠落时，摆针还未完成一次左右摆动恢复状态前，此时另一个连接杆已进入摆针摆动的范围内，使摆针无法弹回，摆针的上端在连接杆推压下顺时针转动一定角度后，最终将阻挡连接杆向下通过，卡住导轨,起到了防坠落作用。

当故障排除后,将导轨件向上提升5cm，摆针将弹回到初始状态，此时整个装置又恢复到正常工作状态（见图4所示）。

2.6塔吊附墙位置处架体设计

根据塔吊位置，升降架导轨主框架避开塔吊附墙同时采取下列措施：

在塔吊附墙处的跨中采用短钢管连接（直径同架体材料），且用4根Ф12钢丝绳分别斜拉到该跨中的4根立杆与相邻的导轨上；当升降架通过塔吊附墙时，每次拆除一步架，当升降架通过一步架后，立即恢复已拆除架体，然后拆除通过方向上的下一步架，升降完毕后再恢复架体（见图5～图10所示）。

施工时塔吊附墙处的一跨架体上，在内外排架体间搭设“之”形斜撑。

2.7安全防护

（1）在外排每步架的0.6m、1.2m处搭设防护栏杆。

（2）架体底部铺设密封板，且使用平网及密目式安全网兜底；外侧满挂密目式安全网；每步架满铺脚手板，外侧设置150mm高踢脚板。

（3）在架体最底步、第四步架的密封层与外墙之间用多层板、合页制作翻板，翻板与结构外墙面无空隙，防止物料坠落，翻板为活动构件，升降时翻开，施工作业时盖好，翻板必须满铺严密。

2.8电气装置

采用电脑自动均衡同步控制，该智能化控制系统能够控制、监控整个升降过程，全面实现人机对话，自动诊断故障。

具有升降过载、失载自动声光报警；挂钩荷载自动检测，达到设定荷载后自动指示，保证电动葫芦初始荷载一致；集中超控，多点无线停机功能。

电气线路沿建筑物周边布设在架体内。

3、架体升降

（1）升降架提升时，在每榀导轨主框架最上一个导向座旁固定好吊挂件、挂好葫芦，链条的另一端挂住架体的吊点位置，并张紧链条，使每个葫芦的受力基本一致。

全部工作完成后，所有葫芦同步提升，提升约500mm高度后拆除定位传力扣件，继续提升到一定高度后，拆除最下面的导向座并安装在最上面继续提升，当达到要求高度后进行调平，两榀导轨承力架高差控制在10mm内，每组架最大高差控制在30mm内，满足上述要求后安装固定扣件。

（2）升降架下降前，首先挂好葫芦，然后将链条张紧后方可放松所有定位传力扣件,慢速下降架体，当导轨脱出上部的固定导向座后，立即拆除该固定导向座安装于导轨下面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。

（3）升降时，必须卸除架体上的荷载及人员。

（4）同时升降的升降架必须做到同步升降，当不同步时应对不同步的升降架进行单独升或降来予以调整。

（5）升降架分组提升时应在组与组之间搭设拦杆，并用安全网密封，防止坠人掉物。

4、使用要求

（1）导向座采用预埋Φ32（内径）塑料套管，再使用穿墙螺栓与结构固定连接，在埋设套管时要求套管垂直与结构表面，当混凝土强度≥10MPa时安装导向座。

（2）架体使用中，一步架使用荷载<3KN/m2，三步架同时使用荷载<2KN/m2，严禁超载，同时使荷载均匀分布。

（3）为防止架体升降过程和使用中发生意外，升降前对摆针式防坠器、摆针弹簧、倒链的吊挂点进行检查；使用过程中对架体、配件等承重构件进行检查。

（4）升降架在升降及使用阶段，严禁拆除下列部件：

防坠、防倾装置，双管吊点上抗滑扣件和导座上的定位扣件，主节点处的纵、横水平杆。

（5）五级以上大风等恶劣天气，禁止进行升降和拆卸作业，并对将架体采取加固措施。

（6）各提升单元采用电动控制整体提升，配电线路必须符合现行有关标准；升降架升降时的最大用电量为10KW，现场需提供充足电源，防止升降过程中由于电量不足影响作业。

5、使用效果

（1）循环导座式升降脚手架承力结构可靠，传力简单、明晰；导向座无需调整预留孔与结构误差；防坠装置多重设置且结构简单、直观、可靠；劳动强度低，移动部件轻巧。

（2）升降架升降过程中采用先进的电动机械控制技术，升降速度快，每流水段升降过程1h，不占用塔吊，满足结构施工防护需要，保证结构4天/层的施工进度。

（3）对比其它形式升降脚手架，循环导座式升降脚手架导轨使用“T”形桁架式构件，导轨刚度大，在使用过程中没有塑性变形，导轨与其它构件一道形成空间框架，提高升降架的整体刚度。

6、结论

（1）循环导座式升降脚手架一次性投入材料少，提高周转材料的使用率。

（2）操作简单、迅速，劳动力投入少，劳动强度低。

（3）使用过程中不占用塔吊，加快施工进度。

（4）升降、使用任何工况，每一主框架处均有三点以上独立的附着点，其中任何一点失效，架体不会坠落或倾覆。

（5）现场施工安全管理规范，为施工现场标准化、文明施工立体化提供良好的保障。

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