精品5-4-常用非落地式脚手架的设置和使用教学文稿.docx

精品文档5-4 常用非落地式脚手架的设置和使用非落地式脚手架包括附着升降脚手架、 挑脚手架、 吊篮和挂脚手架， 即采纳附着、挑、吊、挂方式设置的悬空脚手架； 它们由于防止了落地式脚手架用材多、搭设量大的缺点， 因而特殊适合高层建筑施工使用， 以及各种不便或不必搭设落地式脚手架的情形；其中前三种大量使用，在本节予以介绍；5-4-1 附着升降脚手架的设置和使用凡采纳附着于工程结构、 依靠自身提升设备实现升降的悬空脚手架， 统称为附着升降脚手架；由于它具有沿工程结构爬升（降）的状态属性，因此，也可称 为“爬升脚手架”或简称“爬架” ；附着升降脚手架系在挑、 吊、挂、脚手架的基础上增加升降功能所形成并进展起来的是具有较高技术含量的高层建筑脚手架， 它的依靠自身设施实现升降的功能是挑、挂脚手架所没有的， 而其架面的操作条件也大大优于单独使用的各式吊篮，当建筑物的高度在 80m 以上时，其经济性就更为显著；5-4-1-1 附着升降脚手架的类别和基本组成1. 附着升降脚手架的类别（1） 按附着支承方式划分附着支承即将脚手架附着于工程边侧结构 （墙体、框架） 之侧并支承和传递脚手架荷载的附着构造，共有图 5-108 所示 9 种，由于悬挑式和吊拉式无防倾构造，现已停止使用，故按附着支承方式可划分成以下 7 种：精品文档图 5-108 附着支承结构的 9 种形式示意（ a）悬挑式；（ b）吊拉式；（ c）套框式；（ d）导轨式；（e）导座式；（ f）挑轨式；（ g）套轨式；（ h）吊套式；（ i）吊轨式1） 套框（管）式附着升降脚手架；即由交替附着于墙体结构的固定框架和滑动框架（可沿固定框架滑动）构成的附着升降脚手架；2） 导轨式附着升降脚手架； 即架体沿附着于墙体结构的导轨升降的脚手架；3） 导座式附着升降脚手架；即带导轨架体沿附着于墙体结构的导座升降的脚手架；4） 挑轨式附着升降脚手架；即架体悬吊于带防倾导轨的挑梁带（固定于工程结构的）下并沿导轨升降的脚手架；5） 套轨式附着升降脚手架；即架体与固定支座相连并沿套轨支座升降、固定支座与套轨支座交替与工程结构附着的升降脚手架；6） 吊套式附着升降脚手架；即采纳吊拉式附着支承的、架体可沿套框升降的附着升降脚手架；7） 吊轨式附着升降脚手架；即采纳设导轨的吊拉式附着支承、架体沿导轨升降的脚手架；图 5-109~111分别示出了导轨式、 导座式和套轨式附着升降脚手架的基本构造情形；图 5-109 导轨式附着升降脚手架图 5-110 导座式附着升降脚手架1-吊挂支座； 2-提升设备； 3-架体； 4-导轨； 5-导座； 6-固定螺栓； 7-滚轴； 8-导轨立杆图 5-111 套轨式附着升降脚手架1-三角挂架； 2-架体； 3-滚动支座 A ； 4-导轨； 5-防坠装置；6-穿墙螺栓； 7-滑动支座 B； 8-固定支座； 9-架底框架（2） 按升降方式划分附着升降脚手架都是由固定、或悬挂、吊挂于附着支承上的各节（跨） 3~7层（步）架体所构成，按各节架体的升降方式可划分为：1） 单跨（片）升降的附着升降脚手架；即每次单独升降一节（跨）架体的附着升降脚手架；2） 整体升降的附着升降脚手架；即每次升降 2 节（跨）以上架体、乃至四周全部架体的附着升降脚手架；3） 互爬升降的附着升降脚手架； 即相邻架体互为支托并交替提升 （或落下）的附着升降脚手架；互爬式爬升脚手架的升降原理见图 5-112 所示；每一个单元脚手架单独提升， 当提升某一单元时， 先将提升葫芦的吊钩挂在与被提升单元相邻的两架体上， 提升葫芦的挂钩就钩住被提升单元底部， 解除被提升单元约束， 操作人员站在两相邻的架体上进行升降操作； 当该升降单元升降到位后， 将其与建筑物固定好， 再将葫芦挂在该单元横梁上， 进行与之相邻的脚手架单位的升降操作； 相隔的单元脚手架可同时进行升降操作；图 5-112 互爬式脚手架升降原理（3） 按提升设备划分共有 4 种，即手动（葫芦） 提升、电动（葫芦） 提升、卷扬提升和滚压提升， 其提升设备分别使用手动葫芦、 电动葫芦、 小型卷扬机和液压升降设备； 手动葫芦只用于分段（1~2 跨架体）提升和互爬提升； 电动葫芦可用于分段和整体提升； 卷扬提升方式用的较少，而滚压提升方式就仍处在技术不断地进展之中；目前国内已使用的滚压提升方式的附着升降脚手架有 3 种：1） 采纳穿心式带载升降液压千斤顶，沿 φ486 爬杆爬升，爬杆也是架体的导杆的防倾装置，其附着支承构造为吊拉式（图 5-113）；图 5-113 千斤顶型液压提升装置2） 滚压升降装置依据塔吊液压顶升系统的原理进行设计，液压缸活塞杆与 设于架体上的导轨以锁销相连，采纳单跨提升方式， 1 套滚压提升装置（泵站、高压软管和 2 个滚压缸）在完成一跨提升后，转移到另一跨进行提升后（图5-114）；图 5-114 临设型液压提升装置3） 升降机构由带有升降踏步块和导向板的导轨与附着其上的上下爬升箱和滚压油缸等组成； 爬升箱内设有能自动导向的凸轮摆块和联动式导向轮， 其上端的连接轴就与爬架的主承力架连接；启动油泵后， 通过油缸的伸缩， 上下爬升箱内的凸轮摆块和导向轮就自动沿着 H 型导轨的导向板和踏步块实现升降，并自动导向、自动复位和自动锁定；这种液压升降装置用于图 5-115 所示的导轨式带模板附着升降脚手架中；图 5-115 带模液压升降脚手架注：图中为应力试验测点编号此外，仍可按其用途划分的带模板和不带模板的附着升降脚手架；2. 附着升降脚手架的基本组成部分附着升降脚手架由架体、 附着支承、 提升机构和设备、 安全装置和掌握系统等 4 个基本部分构成；（1） 架体附着升降脚手架的架体由竖向主框架、水平梁架和架体板构成（图 5-116）；其中，竖向主框架既是构成架体的边框架， 也是与附着支承构造连接， 并将架体荷载传给工程结构承担的架体主承传载构造； 带导轨架体的导轨一般都设计为竖向主框架的内侧立杆； 竖向主框架的形式可为单片框架 （框架构造形式如图 5-108 所示，其中一些特殊形式为考虑人员通行要求而调整） 或为由两个片式框架 （分别为相邻跨的边框架） 组成的格构柱式框架， 后者多用于采纳挑梁悬吊架体的附着升降脚手架中； 水平梁架一般设于底部， 承担架体板传下来的架体荷载并将其传给竖向主框架， 水平梁架的设置也是加强架体的整体性和刚度的重要措施， 因而要求采纳定型焊接或组装的型钢结构； 除竖向主框架和水平梁架的其余架体部分称为“架体板”，用此名称，是由于在承担风侧等水平荷载（侧力）作用时，它相当于两端支承于竖向主框架之上的一块板，同时也防止与整个架体相混淆；图 5-116 附着升降脚手架的架体构成对架体进行设计时， 按竖向荷载传给水平梁架， 再传给竖向主框架和水平荷载直接由架体板、 水平梁架传给竖向主框架进行验算， 这是偏于安全的算法； 实际上，部分架体板的竖向荷载可以直接传给竖向主框架， 而水平梁架的竖杆如亦为架体板的立杆时，（例如水平梁架亦采纳脚手架杆件搭设且其立杆共用时） ，将会提高其承载才能（上海八建的试验说明，可提高 30%左右）；因此，当水平梁架采纳焊接朽架片组装时，其竖杆宜采纳 φ483.5 钢管并伸出其上弦杆，相邻竖杆的伸出长度应相差不小于 500mm，以便向上接架体板的立杆，使水平梁架和架体板形成整体；架体板应设置剪力撑，当有悬挑段时，应设置如图 5-116 所示的成对斜杆并加强连接构造，以确保悬挑段的传载和安全工作要求；（2） 附着支承附着支承的形式虽有图 5-108 所示的 9 种，但其基本构造却只有挑梁、 拉杆、导轨、导座（或支座、锚固件）和套框（管）等 5 种，并视需要组合使用；为了确保架体在升降时处于稳固状态， 防止晃动和抗击倾覆作用， 要求达到以下两项要求：1） 架体在任何状态（使用、上升或下降）下，与工程结构之间必需有不少于 2 处的附着支承点；2） 必需设置防倾装置；也即在采纳非导轨或非导座附着方式（其导轨或导座既起支承和导向作用、也起防倾作用）时，必需另外附设防倾导杆；而挑梁式和吊拉式附着支承构造，在加设防倾导轨后，就变成了挑轨式和吊轨式；即使在附着支承构造完全满意以上两项要求的情形下， 架体在提升阶段多会显现上部自由高度过大的问题，解决的途径有以下两个： 1）采纳刚度大的防倾导轨，使其增加支承点以上的设置高度（即悬臂高度） ，以削减架体在接近每次提升最大高度时的自由高度； 2）在外墙模板顶部外侧设置支、拉座构造，利用模板及其支撑体系建立上部附着支承点， 这需要进行严格的设计和验算， 包括增加或加强模板体系的撑拉杆件；（3） 提升机构和设备附着升降脚手架的提升机构取决于提升设备，共有吊升、顶升和爬升等 3种：1） 吊升；在挑梁架（或导轨、导座、套管架等）挂置电动葫芦或手动葫芦，以链条或拉杆吊着（竖向或斜向）架体，实际沿导轨滑动的吊升；提升设备为小型卷扬机时，就采纳钢丝绳、经导向滑轮实现对架体的吊升；2） 顶升；即图 5-114 所示的方式，通过液压缸活塞杆的伸长，使导轨上升并带动架体上升；3） 爬升；即图 5-115 所示的方式，其上下爬升箱带着架体沿导轨自动向上爬升；提升机构和设备应确保处于完好状况、工作牢靠、动作稳固；（4） 安全装置和掌握系统附着升降脚手架的安全装置包括防坠和防倾装置， 防倾采纳防倾导轨及其他适合的掌握架体水平位移的构造； 防坠装置就为防止架体坠落的装置； 即一旦因断链（绳）等造成架体坠落时，能立刻动作、准时将架体制停在防坠杆等支持构图 5-117 防坠装置的制动类型示意造上；防坠装置的制动有棘轮棘爪、 楔块斜面自锁、 摩擦轮斜面自锁、 楔块套管、偏心凸轮、摆针等多种类型（图 5-117），一般都能达到制停的要求，已有几种防 坠产品面市， 如广西圣安建筑外架技术开发部研制出的限载联动防坠装置， 采纳凸轮构造防坠器（图 5-118），广西一建公司产品“ FZ25 型爬架防坠器”，采纳楔块套管构造（图 5-119）；图 5-118 采纳凸轮构造的防坠器图 5-119 采纳楔块套管构造的防坠器附着升降脚手架采纳整体提升方式时， 其掌握系统应确保实现同步提升和限载保安全的要求； 由于同步和限载要求之间有亲密的内在联系， 不同步时就荷载的差别亦大， 因此， 也常用限载来实现同步升降的要求； 对升降同步性的掌握应实现自动显示、 自动调整和遇故障自停的要求； 这些年来在这方面已取得了重要的技术进展，如：①比尔特整体提升脚手架电动爬架 （一种吊轨式附着升降脚手架） 在每个提升机上设有爱护装置， 当显现障碍、 超载和卡链等情形时， 能将信息准时反馈到操作盒上，自动报警、显示故障位置并同时切断电源，使整架停止升降；②江苏江都建筑专用设备厂生产的液压掌握台设有各机位运行状态显示系统，可供操作人员监控各千斤顶运行情形、 准时排除故障， 并依据大荷载需要高压力的原理，自动调剂千斤顶的升速；③桂林圣安的“限载联动防坠器” ，由限载联控、锁紧装置等组成；它依据弹簧钢的弹性变形与荷载的线性关系， 调定限位开关的掌握距离， 将提升力的变化转为限位开关的信号变化后， 反。