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摘 要: 高层建筑施工中的外脚手架是完成高处作业和高处临边防护必不可少的临时设施。附着升降脚手架是指搭设一定高度并附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，可随工程结构逐层爬升或下降，具有防倾覆、防坠落装置的外脚手架。本文结合某工程的实际施工经验，来探讨附着升降脚手架施工技术，说明脚手架正确、规范施工的重要。
关键词: 附着升降脚手架; 施工工艺; 防倾；防坠
中图分类号： TU731.2 文献标识码： A 文章编号：
引言：
附着式升降脚手架设备是本世纪初快速发展起来的新型脚手架技术，对我国施工技术进步具有重要影响。它将高处作业变为低处作业，将悬空作业变为架体内部作业，具有显著的低碳性，高科技含量和更经济、更安全、更便捷等特点。
附着升降脚手架主要由主框架、底部水平桁架、附着支座、调节顶撑、防坠、防倾装置、提升设备和脚手架体等组成。其特点：附着支座集承重、导向、防倾、防坠于一体，操作简单方便；调节顶撑既能调节架体水平高低偏差，又能承重，操作简单方便，节约劳动时间和大量钢丝绳；能单跨升降，也可以多片整体升降。提升设备采用环链式电动葫芦。
1 工程概况
湖南某工程，为一高层住宅建筑，总建筑面积约为6万多平方米，工程建筑结构设计使用年限为 50 年，结构安全等级为二级。设有两层地下室，地下室防水等级为二级。 周边均为城市道路，地形平坦，基地市政公用设施完善，交通便利。
2 基本原理及设计要点
本工程所用附着式升降脚手架，它主要由脚手架部分、悬挑吊梁( 即将架体附着于工程并将架体荷载传给工程结构承受的支承构造) 、附着支承构造升降机构 ( 包括承力架、导轨、防倾和防坠装置等) 、提升设备( 包括提升动力设备和索具等) 和升降控制( 包括同步装置 、限载装置和自动控制系统装置等) 组成，其构造示意详见图 1。它涉及脚手架、钢结构、机械、电气和自动控制等技术领域，是一项在技术方面具有综合性的施工机具。
图 1 脚手架示意
其基本原理为: 附着式整体外脚手架是以建筑结构承力，由附着在结构上的悬挑吊梁和提升外架，通过提升设备，让悬挑吊梁和提升外架作相对运动来完成外脚手架的上升和下降。附着式整体外脚手架只搭设 4 个楼层高度，构造简单，操作方便，能减轻劳动强度，提高工效。
构造设计为: 底盘架围建筑四周均匀布置，间距根据建筑结构开间尺寸取值。使用的斜拉顶撑构造，吊着架体后斜吊杆受拉，水平梁受压。为解决架体晃动和倾覆问题设置了防倾导轨。悬挑吊梁附着于建筑结构的梁( 或墙) 上。所有附墙连接均选用同一规格螺栓，互相通用，满足《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求。
根据工程及提升外架布置情况确定电气控制的总功率，并由此确定电器原件容量及电线、电缆截面、长度等。其设计、施工均按 JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》的相应规定执行。根据建设部《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求，架体结构和附着支承结构应按“概率极限状态法”进行设计计算; 升降结构中的升降动力设备、吊具、索具，按“容许应力设计法”进行设计计算; 附著升降脚手架的各组成部分应按其结构形式、工作状态和受力情况，分别确定在使用、升降和坠落三种不同状况下的计算简图，并按最不利情况进行计算和验算。必要时，应通过整体模型试验验证脚手架架体结构的设计承载能力。
总之，在保证附着升降脚手架设计安全时，必须尽可能全面和深入地考虑可能存在的安全隐患会引发意外事件出现的环节及其细节因素，如: 自身设计、工程应用设计和管理等方面的内容。
3 施工工艺及施工难点
3.1 附着式脚手架工艺流程
附着式脚手架工艺流程详见图 2。
图 2 附着式脚手架工艺流程
附着式升降脚手架在施工过程中，主要包括: 脚手架搭设→ 脚手架需升降 → 脚手架拆除 →各环节的质量控制。要按照建设部《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求，认真做好每一项具体工作，应具有保证架体同步升降和监控升降荷载的控制系统; 应具有可靠的升降动力设备; 应设置有效的安全防护，以确保架体上操作人员的安全;特别应当注意的是附着式升降脚手架应具有安全可靠的防倾覆装置、防坠落装置; 并防止架体上的物料坠落伤人。
3.2 施工难点
附着升降脚手架的倾覆、坠落问题是导致施工安全事故的主要“杀手”，从脚手架受力中，防止倾覆是从水平约束上解决脚手架的稳定问题。在正常施工条件下，脚手架原则上不应有倾斜现象。但在实际施工中，由于各种不确定因素的影响，其脚手架荷载的不均匀性存在前后和左右偏心，尤其在超高层结构施工时受到很大风荷载作用，失稳甚至坠落的安全威胁有可能存在。为此，脚手架系统必须设置防倾和防坠落装置，而且不宜将防坠落装置与架体升降的附着支承装置合二为一，两装置作用于同一个结构上，易造成防坠落系统失效。
3.2.1 防倾系统
本工程所用的防倾系统为导轨导座式，该系统由导轨、导向件、挑梁和穿墙螺栓组成( 不得采用钢管扣件或碗扣方式) 。即导向件安置于挑梁上，竖向主框架的内侧设置导杆或导轨，导向件抱住导杆或导轨，再通过挑梁与建筑结构相连。升降时导杆或导轨与架体一起沿导向件上下运动，起到对架体导向和防外倾作用。在主框架上沿纵向每隔一定距离设置了两块加强钢板以加强架体的防倾能力。为了解决架体在升降过程中发生倾倒事故，在架体的纵向沿建筑物楼层设置三套防倾装置，使导向件约束竖向主框架在升降过程中垂直移动。导轨上沿竖向布置每隔 100 mm 有安装孔并标有数字，可随时进行目视监测升降同步性工作( 图 3) 。
图 3
防倾构造
3.2.2 防坠系统
本工程的防坠系统为夹嵌式防坠装置。它是固定在提升底座一侧，且每一竖向主框架提升设备处都设置一个，包括制动滚轴、制动箱体、导向框、拨杆、压簧等组成部分( 图 4) 。其工作原理为: 制动滚轴约束在制动箱体内，箱中带有 2 个带角度的斜板，用来限制制动滚轴的运动方向，制动滚轴上连接导向框，制动滚轴由导向框控制上下运动，导向框受导向杆约束，可沿导向杆上下滑动，导向框下端有压簧。导向框通过拨杆与底座另一侧挂环一同被挂钩钩起，制动箱体中心穿过防坠圆钢，当提升机预警后，拨杆带动导向框并进而带动制动滚轴下移，两个制动滚轴间距加大，由抱紧圆钢状态变为离开圆钢，附着升降脚手架可正常升降，这时压簧被挤压，在升降动力失效后，拨杆弹回初始位置，被压缩的弹簧向上弹起，带动导向框并进而带动制动滚轴上移，制动滚轴靠紧圆钢，由于制动滚轴的运动受斜板的约束，制动滚轴紧紧抱住圆钢，从而阻止架体的下滑。在设计中，将提升和防倾防坠两种功能的挑梁采用同一形式，防坠梁置于提升梁上层，防坠杆穿过提升梁上开设的孔与设置在底座上的防坠装置连接共同工作。防坠装置与提升设备必须分别设置在两套附着支承结构上，若有一套失效，另一套必须能独立承担全部坠落荷载。
图 4 防坠装置示意
4 结 语
针对本工程结构特点，本文重点讨论了附着式整体升降脚手架在高层建筑施工技术中的一些难点和处理方法。该工程目前已竣工并交付使用。通过这些探索讨论，可了解到目前附着升降脚手架施工又有了很多新技术、新材料、新工艺和新的施工方法。这再次证明了科学技术在建筑工程施工中得到广泛的应用，同时使高层建筑施工技术进入了一个技术更先进、设计计算更精确、管理、操作更规范的新阶段，从而也使得建筑工程更安全、更可靠。
参 考 文 献:
［1］ 杜荣军.附着升降脚手架的安全设计［J］.施工技术，2000( 8) ．
［2］ 杜荣军.建立甲( A) 类脚手架结构工程设计计算体系的技术路线及有关问题初析( 1) ［J］.施工技术，2012( 5 下)
［3］ 金 星，张维成，等.附着式升降脚手架在央视新址 TVCC 中的应用［J］.施工技术，2008( 9) ．
［4］ 赵 飞.超高层建筑附着升降脚手架施工技术性能研究［D］．上海: 同济大学，2008．
关键词: 附着升降脚手架; 施工工艺; 防倾；防坠
中图分类号： TU731.2 文献标识码： A 文章编号：
引言：
附着式升降脚手架设备是本世纪初快速发展起来的新型脚手架技术，对我国施工技术进步具有重要影响。它将高处作业变为低处作业，将悬空作业变为架体内部作业，具有显著的低碳性，高科技含量和更经济、更安全、更便捷等特点。
附着升降脚手架主要由主框架、底部水平桁架、附着支座、调节顶撑、防坠、防倾装置、提升设备和脚手架体等组成。其特点：附着支座集承重、导向、防倾、防坠于一体，操作简单方便；调节顶撑既能调节架体水平高低偏差，又能承重，操作简单方便，节约劳动时间和大量钢丝绳；能单跨升降，也可以多片整体升降。提升设备采用环链式电动葫芦。
1 工程概况
湖南某工程，为一高层住宅建筑，总建筑面积约为6万多平方米，工程建筑结构设计使用年限为 50 年，结构安全等级为二级。设有两层地下室，地下室防水等级为二级。 周边均为城市道路，地形平坦，基地市政公用设施完善，交通便利。
2 基本原理及设计要点
本工程所用附着式升降脚手架，它主要由脚手架部分、悬挑吊梁( 即将架体附着于工程并将架体荷载传给工程结构承受的支承构造) 、附着支承构造升降机构 ( 包括承力架、导轨、防倾和防坠装置等) 、提升设备( 包括提升动力设备和索具等) 和升降控制( 包括同步装置 、限载装置和自动控制系统装置等) 组成，其构造示意详见图 1。它涉及脚手架、钢结构、机械、电气和自动控制等技术领域，是一项在技术方面具有综合性的施工机具。
图 1 脚手架示意
其基本原理为: 附着式整体外脚手架是以建筑结构承力，由附着在结构上的悬挑吊梁和提升外架，通过提升设备，让悬挑吊梁和提升外架作相对运动来完成外脚手架的上升和下降。附着式整体外脚手架只搭设 4 个楼层高度，构造简单，操作方便，能减轻劳动强度，提高工效。
构造设计为: 底盘架围建筑四周均匀布置，间距根据建筑结构开间尺寸取值。使用的斜拉顶撑构造，吊着架体后斜吊杆受拉，水平梁受压。为解决架体晃动和倾覆问题设置了防倾导轨。悬挑吊梁附着于建筑结构的梁( 或墙) 上。所有附墙连接均选用同一规格螺栓，互相通用，满足《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求。
根据工程及提升外架布置情况确定电气控制的总功率，并由此确定电器原件容量及电线、电缆截面、长度等。其设计、施工均按 JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》的相应规定执行。根据建设部《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求，架体结构和附着支承结构应按“概率极限状态法”进行设计计算; 升降结构中的升降动力设备、吊具、索具，按“容许应力设计法”进行设计计算; 附著升降脚手架的各组成部分应按其结构形式、工作状态和受力情况，分别确定在使用、升降和坠落三种不同状况下的计算简图，并按最不利情况进行计算和验算。必要时，应通过整体模型试验验证脚手架架体结构的设计承载能力。
总之，在保证附着升降脚手架设计安全时，必须尽可能全面和深入地考虑可能存在的安全隐患会引发意外事件出现的环节及其细节因素，如: 自身设计、工程应用设计和管理等方面的内容。
3 施工工艺及施工难点
3.1 附着式脚手架工艺流程
附着式脚手架工艺流程详见图 2。
图 2 附着式脚手架工艺流程
附着式升降脚手架在施工过程中，主要包括: 脚手架搭设→ 脚手架需升降 → 脚手架拆除 →各环节的质量控制。要按照建设部《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》中的要求，认真做好每一项具体工作，应具有保证架体同步升降和监控升降荷载的控制系统; 应具有可靠的升降动力设备; 应设置有效的安全防护，以确保架体上操作人员的安全;特别应当注意的是附着式升降脚手架应具有安全可靠的防倾覆装置、防坠落装置; 并防止架体上的物料坠落伤人。
3.2 施工难点
附着升降脚手架的倾覆、坠落问题是导致施工安全事故的主要“杀手”，从脚手架受力中，防止倾覆是从水平约束上解决脚手架的稳定问题。在正常施工条件下，脚手架原则上不应有倾斜现象。但在实际施工中，由于各种不确定因素的影响，其脚手架荷载的不均匀性存在前后和左右偏心，尤其在超高层结构施工时受到很大风荷载作用，失稳甚至坠落的安全威胁有可能存在。为此，脚手架系统必须设置防倾和防坠落装置，而且不宜将防坠落装置与架体升降的附着支承装置合二为一，两装置作用于同一个结构上，易造成防坠落系统失效。
3.2.1 防倾系统
本工程所用的防倾系统为导轨导座式，该系统由导轨、导向件、挑梁和穿墙螺栓组成( 不得采用钢管扣件或碗扣方式) 。即导向件安置于挑梁上，竖向主框架的内侧设置导杆或导轨，导向件抱住导杆或导轨，再通过挑梁与建筑结构相连。升降时导杆或导轨与架体一起沿导向件上下运动，起到对架体导向和防外倾作用。在主框架上沿纵向每隔一定距离设置了两块加强钢板以加强架体的防倾能力。为了解决架体在升降过程中发生倾倒事故，在架体的纵向沿建筑物楼层设置三套防倾装置，使导向件约束竖向主框架在升降过程中垂直移动。导轨上沿竖向布置每隔 100 mm 有安装孔并标有数字，可随时进行目视监测升降同步性工作( 图 3) 。
图 3
防倾构造
3.2.2 防坠系统
本工程的防坠系统为夹嵌式防坠装置。它是固定在提升底座一侧，且每一竖向主框架提升设备处都设置一个，包括制动滚轴、制动箱体、导向框、拨杆、压簧等组成部分( 图 4) 。其工作原理为: 制动滚轴约束在制动箱体内，箱中带有 2 个带角度的斜板，用来限制制动滚轴的运动方向，制动滚轴上连接导向框，制动滚轴由导向框控制上下运动，导向框受导向杆约束，可沿导向杆上下滑动，导向框下端有压簧。导向框通过拨杆与底座另一侧挂环一同被挂钩钩起，制动箱体中心穿过防坠圆钢，当提升机预警后，拨杆带动导向框并进而带动制动滚轴下移，两个制动滚轴间距加大，由抱紧圆钢状态变为离开圆钢，附着升降脚手架可正常升降，这时压簧被挤压，在升降动力失效后，拨杆弹回初始位置，被压缩的弹簧向上弹起，带动导向框并进而带动制动滚轴上移，制动滚轴靠紧圆钢，由于制动滚轴的运动受斜板的约束，制动滚轴紧紧抱住圆钢，从而阻止架体的下滑。在设计中，将提升和防倾防坠两种功能的挑梁采用同一形式，防坠梁置于提升梁上层，防坠杆穿过提升梁上开设的孔与设置在底座上的防坠装置连接共同工作。防坠装置与提升设备必须分别设置在两套附着支承结构上，若有一套失效，另一套必须能独立承担全部坠落荷载。
图 4 防坠装置示意
4 结 语
针对本工程结构特点，本文重点讨论了附着式整体升降脚手架在高层建筑施工技术中的一些难点和处理方法。该工程目前已竣工并交付使用。通过这些探索讨论，可了解到目前附着升降脚手架施工又有了很多新技术、新材料、新工艺和新的施工方法。这再次证明了科学技术在建筑工程施工中得到广泛的应用，同时使高层建筑施工技术进入了一个技术更先进、设计计算更精确、管理、操作更规范的新阶段，从而也使得建筑工程更安全、更可靠。
参 考 文 献:
［1］ 杜荣军.附着升降脚手架的安全设计［J］.施工技术，2000( 8) ．
［2］ 杜荣军.建立甲( A) 类脚手架结构工程设计计算体系的技术路线及有关问题初析( 1) ［J］.施工技术，2012( 5 下)
［3］ 金 星，张维成，等.附着式升降脚手架在央视新址 TVCC 中的应用［J］.施工技术，2008( 9) ．
［4］ 赵 飞.超高层建筑附着升降脚手架施工技术性能研究［D］．上海: 同济大学，2008．