外墙整体电动提升脚手架施工工法.docx
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外墙整体电动提升脚手架施工工法
外墙整体电动提升脚手架施工工法
1.前言
随着高层、超高层建筑不断涌现，对施工用外脚手架相应提出了较高的要求。
以往各种外脚手架已不能满足现在的施工要求，采用外墙整体提升脚手架的施工可以很好地解决现代施工中的安全、进度等方面的问题，具有良好的综合经济与社会效益。
2.工法特点
2.0.1外墙整体电动提升脚手架是一种适用性强、速度快、安全可靠、节约高效、操作方便等特点的新型施工方法。
它可以根据工程多变的结构形状来搭设，即可作整体提升，也可以分片提升。
3.适用范围
3.0.1本工法适用于高层建筑的主体及外装饰工程施工。
4.工艺原理
在建筑物标准层开始搭设四层楼高的双排外脚手架（即为爬架），以建筑物为连接体，利用电动环链葫芦的整体运转，带动整个架子同步爬升，爬升到上一层后再上好承力拉杆及连墙杆，这就完成了一次的爬升工作。
（见图11.0.1）
5.施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
外墙整体电动提升脚手架的总体工艺流程见图5.1。
、
安装爬架
图5.1工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1施工准备
架体搭设前架体需要的的材料应备齐，工程施工进度应满足架体搭设的要求，架体基础应经过夯实平整且有排水措施。
5.2.2搭设基础架
基础架主要承受提升之前的爬架全部的荷载,因此基础架必须牢固,且有可靠的连墙措施。
基础架一般为落地式脚手架或悬挑式脚手架。
基础架宽度为1200mm，立杆间距不大于1500mm，步距为1500mm，水平度不得大于1/50，内外纵向水平杆高差不得大于3mm
5.2.3孔洞预留及预埋件预埋
1孔洞预留
建筑物或构筑物应按爬架施工方案机位设置情况进行孔洞预留、预埋件的预埋。
预留孔洞应在梁的侧面用Φ40mm的硬塑料管预埋。
每个电动葫芦处预留孔洞每层预埋四个，四个孔洞应在同一水平线上,其高低差不大于±10mm，孔洞作为穿墙螺杆分别连接承力拉杆及提升架拉杆与爬架的承力拉结点。
当梁宽度超过300mm或在砼体处设置预留孔洞有困难时，应用将螺杆固定好，直接预埋。
预留孔洞的尺寸如图5.2.3所示。
2预埋件预埋
1）在每层楼面的梁板上相应电动葫芦位置预埋长度不小于40cm的短钢管（埋深不小于25cm），其余位置每隔2跨预埋一根，作为拉结与稳固爬架作用。
2）在卸料平台位置每层预埋4个U型钢筋环作为卸荷用（钢筋环尺寸与平台制作型钢一致，其直径不小于20mm）
图5.2.3预留孔洞尺寸图
5.2.4安装爬架
1安装底座、主框架、水平梁
1）依据爬架施工方案在基础架上放置底座，适当调整主框架底座位置，以主框架底座距建筑物外墙面40cm为宜，且底座与建筑物外沿平行。
2）待底座安装好后，再安装主框架。
3）待主框架安装好后，再安装水平梁，同步连接横向支撑与斜支撑。
2搭设架体
在主框架及水平梁安装完成后，同步搭设爬架架体，搭设的爬架架体应满足JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的要求。
在特殊位置：
如施工升降机、塔吊附着处架体应设置加强杆件。
在爬架提升/下降之前，在塔吊附着装置下方应把挡住爬架提升/下降的横杆拆除，并且每提升/下降完1m左右的高度，就应该把横杆连接起来，以保证架体的整体刚度。
3搭设附属设施
在爬架架体搭设的同时，应同步搭设附属安全设施，包括：
兜底、安全网、脚手板、连墙件等，安全设施的搭设必须符合爬架施工方案和JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的要求。
4安装承力架
在爬架搭设至2倍层高时上好支承系统，将穿墙螺栓（穿墙螺栓的垫片尺寸为80mm×80mm×8mm）、承力拉杆及底座连接起来，每一个主框架处必须上4根承力拉杆。
5安装提升梁
在爬架搭设至4倍楼层高度时安装提升系统，每一个机位处安装一个提升梁，提升梁吊耳的中心应与底座中心在同一铅垂线上；在提升梁安装好后及时安装好提升梁拉杆，并将其松紧调至均匀。
6安装导向、防倾覆系统
导向装置直接安装在竖向主框架上，其长度约为10m；在第一层与第三层各安装一个抱轨器。
7安装防坠落系统
防坠落系统应与提升、附着系统分离设置。
1）将防坠落钢梁通过穿墙螺栓连接到建筑物上，并上好支撑。
2）将防坠吊杆上端与钢梁联接，下端插入底座中的防坠器夹钳中。
8搭设卸料平台
卸料平台是由型钢已预制好，将其用塔吊吊起插入预埋的U型钢环中，并将型钢用木楔楔紧，分别安装好4根卸载钢丝绳，并将其松紧调好，使其受力均匀。
5.2.5安装动力系统
1安装动力装置
1）动力系统采用5t环链电动葫芦，其功率为0.5kw，，链条长度不小于6m，链行数3链，起升速度lOOmm/min。
2）先将同步限载装置安装好，在安装电动葫芦，电动葫芦的吊钩上端悬挂在同步限载装置的吊环上，下端与底座挂钩处联接，电动葫芦安装完毕后链条不应有扭曲、翻链等现象。
2搭设控制作业台
控制作业台应选在爬架的中上部，其搭设的尺寸为150cm×180cm×180cm，控制作业台密闭，有可靠的防雨、防潮措施。
3电气线路安装
1）主电缆采用16mm2的五芯电缆。
2）每个葫芦的动力采用六芯1.5mm2电线，电线在布置时不得随意拉结，必须按束捆绑好，固定在绝缘瓷瓶上，在靠近葫芦的一端应适当留出余量，防止在架体升降时拉断电线。
3）在所有电气线路安装完毕后应由专业人员进行调试。
5.2.6爬架的验收
在爬架搭设完后，应进行验收，验收合格并填写验收合格表经各方签字后方可投入使用、进行升降作业。
5.2.7整体爬架的验算
1立杆稳定性验算
爬架的整体稳定性计算可简化为立杆稳定的计算，爬架的步距应作为立杆的计算长度；由于爬架对所受荷载具有调节重分布能力，因此立杆作为受轴心力作用的杆件来计算：
当不组合风荷载时：
当组合风载时：
2纵向水平杆的刚度验算
整体爬架与满堂脚手架的纵向水平杆件受力不同，它的失稳是不容忽视的。
整体爬架在爬升，下降和固定时，跨内架子受力应视为简支梁受力形式。
3穿墙螺杆提升及承力拉杆的设计，应严格按照工程力学的规范进行受力分析和强度验算。
1）穿墙螺杆的验算：
----每个穿墙螺栓所承受的剪力和拉力；
----每个穿墙螺栓的受剪的受拉承载力设计值。
2）承力拉杆、提升架拉杆、螺旋扣件等的验算：
----杆件所承受的拉力；
----杆件截面积；
----许用应力。
3）砼墙面的验算：
当穿墙螺栓梁的强度达到C10等级时，才允许爬架爬升并附墙。
有必要验算此时的墙体强度。
----螺栓作用力；
----砼的强度达C10时，其抗拉强度值为
=0.65
；
----距局部载荷或集中反力作用面积同边
/2处的周长；
图5.2.7砼墙面受力简图
1-冲切破坏锥体的斜截面；2-距荷载面积周边h0/2处的周长；3-冲切破坏锥体的底面线；a、b-附墙支座的两条边长；h0-截面有效高度；F1≤0.6ft·um·h0
在主体施工时，为确保安全，墙体强度虽达到验算要求，但在穿墙螺杆处的墙体部位应须用支撑杆顶住进行加固。
5.3劳动力组织
组织安装工人进行技术要领及施工规范的学习，划分作业班组，准备好操作工具。
安装工人应了解有关电动葫芦、电控柜的使用说明书，熟悉提升设备和构件的功能，掌握提升系统的工作原理及运行程序。
组织有关人员进行技术交底。
明确岗位职责，用对讲机统一联络信号，严明纪律。
劳动力组织见表5.3。
表5.3劳动力组织情况表
序号
工种
人数
职责
1
总指挥
1
全面负责、技术指导、现场管理
2
班长
1
具体组织施工，划分作业班组，协调指挥工作。
3
电工
1
电控柜的操作及线路，电动葫芦的检查。
4
架子工
若干（一般是每两个电动葫芦配置一人）
察看电动葫芦、爬架的提升情况
6.材料与设备
6.1材料
6.1.1主要材料名称、规格、主要技术指标；
Φ48钢管、钢管扣件、竹编脚手板、密目安全网。
6.1.2提升系统
提升时的HHs型电动环链葫芦，HS10-30C环链电动葫芦电控箱、提升架、提升拉杆、承力拉杆、导向轮、导向管、钢丝绳、调节法兰。
6.2设备
6.2.1主要设备：
活动扳手、手拉葫芦、切割机、对讲机、冲击钻、锤子、钢丝绳。
7.质量控制
7.1质量控制标准
7.1.1脚手架架设与安装质量必须符合建设部JGJ59—2011《建筑施工安全检查标准》、JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》（建建[2000]230号）关于附着升降脚手架的要求。
7.2质量保证措施
7.2.1按照爬架设计图备齐材料，材料及配件应通过检验符合质量标准方可使用。
爬架立杆垂直度应拄制在1：
400内，横向水平杆水平度高低相差小于50mm；同跨内，内外纵向水平杆高低相差不大于20mm。
7.2.2电动葫芦必须逐台检验，电控柜电动葫芦应按设计要求全部连接通电，进行系统检验。
7.2.3电动葫芦与电控柜的连接电缆采用YC3×1.5×2型，电控柜的电源电缆线规格采用YC3×16+2×6型。
电控柜操作人员必须由持证电工担任。
8.安全措施
8.0.1整个架子搭设完后，应用符合国家标准的密目安全网铺于架子外围及底部，底部安全网靠内墙距离为50mm，整体提升脚手架除桁架处有阻挡外，其余各步均须满铺竹制脚手板，并且每块竹榀都必须用铁丝与钢管捆牢。
8.0.2通电逐台检查电动葫芦的电机正反向是否一致，发现不一致应立即纠正。
检查电控柜工作是否正常，控制是否有效，同时应调定其整体同步性。
8.0.3外架提升（或下降）时，建筑物周围15m范围内严禁站人，并设有专人监视。
提升（或下降）过程中，外架上除操作电工、架子工外，其他人员不得在架子上。
8.0.4施工时爬架活载不得超过2kN/m²，且总荷载不得超过电动葫芦额定起重量的60%~80%。
夜间或遇不良天气禁止提升（或下降）。
8.0.5提升（或下降）间歇（完成一层提升或下降），操作电工和架子班长应检查电源线、电动葫芦、电控柜的绝缘、机械磨损等安全状况，及时保养维修或更换，并调试呈良好性能状态。
8.0.6未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。
其中在脚手架使用期间，下列杆件严禁拆除：
主节点处横、纵向水平杆、连墙件。
8.0.7脚手架每次提升（下降）前应进行自查，符合要求后方可提升（下降）
9.环保措施
环境保护、节能减排是我国的基本国策，在施工中，应作好施工现场的环境保护工作，减轻施工带来的环境污染，保护自然，维护生态平衡，保障身体健康。
9.0.1废油
对设备进行维护、润滑、保养产生的废油，设置接油桶，防止废油滴、撒、漏；废油回收后集中存放，统一处理。
9.0.2废物和垃圾
1施工垃圾和废弃材料，并及时处理或运至工程师和当地环保部门同意的地点放置，如无法及时处理或运走，则必须加以掩盖以防散失。
2如果废弃材料有毒，应将其置于环境部门批准设置的永久性废料弃置区予以封闭，以防污染地表水。
9.0.3施工粉尘
1脚手架外侧采用2000目以上的密目安全网全封闭，防止建筑粉尘飞落，污染环境。
2及时清理施工现场，安排专人加强脚手架作业层的清理维护，在干燥季节进行施工时应洒水，防止粉尘飞扬。
9.0.4噪声
在沿线人群居住密集区附近，应严格按照环境保护规定的施工时间作业，一切非施工噪声都应尽力避免，通过有效的管理和技术手段将施工噪声降低到最低程度。
10.效益分析
10.1社会效益
10.1.1本工法技术先进，在其它单位做不到或无此施工经验的情况下，我公司能对该项技术掌握控制，为公司赢得了良好的声誉。
10.2经济效益
10.2.1节约材料、经济成本低、省工省时
据统计按lOOm楼高计算，搭设整体爬架钢管可节约80%，总成本仅占满堂架价格的50%，而且安装方便，省工省时，爬架搭设一次成功（即一次搭设四层楼高）后即可随施工进度逐层提升，每提升一层只需一个小时左右，节省了搭设脚手架的人工和时间，解决了高层建筑主体施工与搭设脚手架之间的工序衔接矛盾。
10.2.2安全性高、占地面积小
使用整体提升脚手架整体均用螺栓与建筑物结构相连，有较好的稳定性；同时安全网和防护罩采用满围设置，确保施工人员和行人的安全。
施工现场文明程度高，因不需要从地面搭设脚手架，所以占地面积小，用不着到处堆放钢管，又可节省材料的堆放场地。
’
11.应用实例
11.1名城港湾二区工程
11.1.1工程概况
名城港湾二区工程位于福州市江滨东大道68号，主楼为33~38层住宅，建筑高度最大为126m,为框架-剪力墙结构，由中建七局第三建筑有限公司承建；该工程19#、20#脚手架采用外墙整体电动提升脚手架。
11.1.2施工情况
该工程19#、20#楼脚手架于2010年9月开始施工，2层以上采用外墙整体电动提升脚手架，于2011年10月底进行拆除，过程中均按照本工法进行施工。
施工过程中均安全，无任何事故发生。
11.1.3工程评价
通过采用本工法进行外墙整体电动提升脚手架，提高了脚手架的搭设进度与可靠性，有效的降低了脚手架的成本。
11.1.4存在问题
本次外墙整体电动提升脚手架在工程主体施工阶段较好的保证了项目的施工进度，确保了施工中的安全，但在装修阶段存在一次施工作业面只有4层，在局部阶段存在作业面偏小的问题。
11.2名城港湾三区工程
11.2.1工程概况
名城港湾三区工程位于福州市江滨东大道，儒江东路，为框架-剪力墙结构，占地面积为131208㎡，总建筑面积约为412466㎡，均为33—42层住宅，其中的13#、15#楼脚手架采用外墙整体电动提升脚手架，由中建七局第三建筑有限公司承建。
11.2.2施工情况
该工程13#、15#楼脚手架于2011年10月开始施工，2层以上采用外墙整体电动提升脚手架，于2012年12月底进行拆除，过程中均按照本工法进行施工。
施工过程中均安全，无任何事故发生。
11.2.3工程评价
通过采用本工法进行外墙整体电动提升脚手架，提高了脚手架的搭设进度与可靠性，有效的降低了脚手架的成本，也保证了项目的施工进度，得到了项目部和甲方的一致好评，经济效益和社会效益显著。
11.2.4存在问题
本次施工过程中，爬架完全满足施工要求，搭设质量较好，但在使用的过程中因为使用周期较长，使脚手板和安全网耗损率较大。
11.3中旅城二期
11.3.1工程概况
中旅城二期工程位于恒力城工程位于福州市五四路，由四栋住宅楼组成，建筑面积约45000㎡，四层地下室，地上建筑物高度为150m，其中办公楼采用的是外墙整体电动提升脚手架，由中建七局第三建筑有限公司承建。
11.3.2施工情况
该工程办公楼外墙整体电动提升脚手架自地下室顶板开始搭设，搭设高度为14.4m，共布置机位25处，于2009年10月开始施工，于2010年12月底进行拆除，过程中均按照本工法进行施工。
施工过程中均安全，无任何事故发生。
11.3.3工程评价
通过采用本工法进行外墙整体电动提升脚手架，提高了脚手架的搭设进度与可靠性，有效的降低了脚手架的成本，也保证了项目的施工进度，得到了项目部和甲方的一致好评，经济效益和社会效益显著。
11.3.4存在问题
本次施工过程中，爬架完全满足施工要求，搭设质量较好，但因甲方建筑物设计更改，装修时采用吊篮施工，在其上部4层外墙装修完成后直接拆除，未充分利用爬架，。
图11.0.1外墙整体电动提升脚手架提升原理图
图11.0.2外墙整体电动提升脚手架构造图
1-导向杆；2-脚手板；3-安全网；4-提升梁；5-电动葫芦；6-吊架；7-导向管；8-穿墙螺栓；9-调节法兰；10-承力拉杆；11-导向轮
图11.0.3名称港湾二区19#楼机位平面布置图
图11.0.4名称港湾三区13#楼机位平面布置图
注：
以上黑色为布置的机位
图11.0.5中旅城二期办公楼机位平面布置图
注：
红色部分为布置的机位
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