附着式升降脚手架的安全控制措施研究

董晓静 太原市建设工程质量安全站

1 前言

高层建筑施工时需要搭建施工作业平台，也就是施工过程中用到的爬架。爬架的种类比较多，随着建筑施工要求与技术的不断发展，附着式升降脚手架在目前的施工建设中应用比较广泛。施工时，现场施工人员先进行脚手架的固定和安装，将脚手架固定于建筑的主体结构上，然后通过升降设施确保脚手架进行上下运行，同时采用各种先进的设备和技术防止脚手架运行过程中坠落及倾倒。根据脚手架运行方式可以分为悬挂式、镶嵌式和导轨式，以及悬臂扣件式钢管脚手架，目前附着式脚手架技术更为成熟，且是施工难度和成本较低的脚手架方式之一，已经广泛应用到了超高层的建筑施工过程中，具有良好的社会效益和经济效益。随着自动控制和机械制造相关技术的不断进步，附着式脚手架的事故概率明显得到控制，安全性能显著提高。但是超高层建筑的高度比极高，附着式脚手架上下运行过程当中受到各方面影响因素较多，因此也是施工现场的主要高危运行设备之一，必须提高附着式脚手架的运行安全性才能确保建筑施工的安全。

2 附着式升降脚手架的结构原理

（1）与传统脚手架相比，附着式脚手架一般固定在建筑物架构的某高度上，然后借助自带电梯进行工作平台的升降。脚手架主结构分为主支架、辅助设施、防倾倒及防坠落装置组成，自带电梯主要由控制装置和提升装置构成。

（2）附着式升降脚手架的优点

①实用性：附着式脚手架适用于主体大于45m的超高层建筑。②经济性：相较于传统脚手架，所需钢材较少，且楼层越高效益越显著，平均节约1/2的成本。③自动化：脚手架结构比较简单，可以附着在建筑物上，机械化自动化控制升降高度，不需要采用起重设备即可进行高空作业，有效提高了施工效率。④安全性：升降式脚手架具有防坠落和防倾覆设施，能够对安全隐患做出预防措施，使得设施处于安全运行状态。⑤美观性：传统脚手架在安装时需要钢管材料多，外观比较凌乱无序，附着式脚手架结构简单安装方便，自动化控制更能彰显文明施工。

在超高层建筑施工过程中，若采用传统的脚手架需要从首层进行搭建，且随着高度的增加，脚手架的稳定性逐渐降低。传统的脚手架不能超过50m，无法满足超高层施工作业的需求。搭建落地脚手架需要悬臂支撑原理，以型钢和主体为基础进行，同时还需要动用起重设备。

3 附着式升降脚手架的提升装置

3.1 提升附属起重设备

（1）检查提升附属设备的操作人员的资格证书。（2）检查操作人员的安全培训记录、作业技术交底与安全交底记录。（3）发电机等辅助设备的检查。发电机等试运行检验报告，以及按照相关特种机械的安全技术规范固定范围内的各种检验项目。（4）督促总承包商进行登记和备案等，并确保各种资料均已齐全完备。

3.2 吊装框架

（1）吊装施工顺序：脚手架外框检查→设置检修位置→吊钩预紧→防坠落设施调试→半层悬挂取消→拆除下部+安装上部→吊装就位→安装墙体固定设施→释放提升机→检查验收→完工交接。（2）卸载框架的承受荷载，消除影响框架吊装的障碍，使得吊装框架只有固定点及外导杆与墙体连接，整个框架处于非接触的悬挂状态。（3）检查墙体预埋件，确保连接牢固可靠。（4）吊装前试车，检查提升电动葫芦，当链条或钢丝为收紧时，保持电机运转并进行缓慢预紧。（5）各吊装位置应经过科学设计，其荷载应分布均匀，且相邻提升点的高度差应在30mm之内。提升装置运行前，应对各个部位吊具及设备再次检查，并检查电机运转工况，确认提升位置，然后均匀提升。

4 附着式升降脚手架操作过程控制要点

4.1 进场控制

施工人员按照设计图纸制定特殊的框架及编号，并据此进行附属升降、起重设备的入场验收和存放。一是做好出厂验收，脚手架出厂时必须附带经国家主管部门鉴定合格的报告，所有程序和认定过程必须符合国家相关要求，同时做好各类备品备件、辅助工具、材料清单和试验报告的收集检查。入场验收时，相关部门做好控制措施，编制好验收工作方案，做好入场验收的现场准备、演示、修正、试验等验收工作。二是施工方要做好施工准备以及施工方式安排，确保现场的施工方式、设备使用方法符合施工要求，避免脚手架设备的不当使用影响到设备寿命和建筑质量。

4.2 工艺服务管理

附着式脚手架的主要工作原理就是通过附着在墙上为高空作业提供施工平台，并依靠自身升降设施进行上下移动，因此脚手架的附着固定技术与防坠落技术非常重要，施工单位应该根据该设备的施工需求制定针对性的管理措施。由于高层建筑施工较快，尤其是存在部分企业追赶工期时，导致现场不具备附着式脚手架安装条件，在建筑物顶部一般安装顶部墙支架，待现场具备施工条件时，进行墙架吊装作业。附着式脚手架的框架一般与墙体的两处进行连接支撑，设备的安全性和稳定性较低，因此，更应加强设备使用过程中的现场安全管理。目前，附着式脚手架各种辅助设备型号较多，每一种型号设备的采购和安装都应该按照国家相关技术规范，尤其是确保防坠落设施等涉及安全保障的设备的灵敏度和可靠性满足要求。建筑施工时，管理人员和技术人员必须具备相应的资质并经过专业培训，这样才可以保障现场的管理比较安全规范，同时，施工单位还必须具有完善的安全管理制度。在建筑施工过程中，附着式脚手架的运行管理需要具备专业的管理和运维团队，确保及时处理脚手架系统在入场验收、运行管理、后期养护方面的各类问题，熟悉附着式脚手架系统及附属设备的性能和安全预防措施。通过加强技术支撑和管理力度，严格执行脚手架运行相关制度，确保脚手架系统的运行可靠，保障工程进度及质量不受影响。

4.3 脚手架的移除

建筑施工的主体工程完工后，后续工程施工不需要使用脚手架，需要进行脚手架拆除工作。根据工程性质不同，部分情况下脚手架的拆除需要在建筑整体结构完成后进行，拆除脚手架及附属设施时需要遵守相应的规范，主框架在连续提升后连接变得比较松动，因此不要处理滑动框架。拆除完吊脚构件后，拆除脚手架与墙体连接支架，然后实现框架主体的拆解。拆除作业过程中注意框架的长度、拆移过程中涉及的角度、转角位置等，拆除时应制定具体的拆除作业方案，现场设置指挥人员，为塔吊作业、脚手架移动等进行统一指挥，确保整个拆除作业安全完成。脚手架拆除如图1所示。

图1 脚手架拆除施工

4.4 脚手架电力系统安全管控措施

（1）科学规划，合理设计专用电缆布线。（2）采用专业断路器控制与主电源的连接，控制设备具有防水、防潮等功能。（3）脚手架控制台，可以采集每个支架上的运行信号，并进行自动分析判断，具有过载保护、故障告警、实现自动断电和控制功能。（4）脚手架进行提升作业前检查开关、电缆等设施，确保电缆长度等具备提升条件。

5 吊装设备运行全过程监控

在超高层建筑施工时，附着式脚手架安全稳控结构通过两根高强度立杆支撑主结构，并将脚手架的主荷载通过安全结构传递到建筑结构上，实现脚手架的安全防倒塌。主要的安全技术措施为：（1）脚手架附着结构与主框架的连接支撑结构质量达标，且安装牢固可靠。吊杆安装时，使得各方面尺寸精确，安装误差控制在允许误差以下。（2）防倾倒装置经现场试验合格、满足安全防护要求，在脚手架吊装作业过程中支架不能倾斜、晃动，并在发生坠落及倾倒时，防倾倒装置立即发挥作用。（3）脚手架设置同步提升机，提升装置投运前测试其可靠性和灵敏度满足要求，并确保运行时稳步提升脚手架，同时控制系统可以根据负载不同切换不同的提升方式，以确保系统的同步稳定性。提升系统具有自动限负荷装置，当过载或设备不正常运行时，提升系统能及时报警并停机。（4）脚手架为超高层作业提供施工平台，在平台上设置栏杆、栅栏及护脚等安全防护设施，设施高度、间距、参数等应符合相关技术规范。

6 结束语

附着式脚手架已经广泛应用于高层建筑施工中，相较于传统的脚手架其安全性能和工作效率大大提高。通过对附着式脚手架进行优化设计和加强安全控制，已经广泛应用于各种高层或设计复杂的建筑体。通过不断提升产品制造工艺加强管理制度优化，使得脚手架应用更加安全、高效，对各类超高层建筑的施工应用具有一定的推广意义。