附着升降脚手架施工安全管理技术讲义.docx
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1、建筑施工附着式升降脚手架施工安全技术管理讲义(工程监理培训专用)2022年8月1、附着式升降脚手架简介12、附着式升降脚手架主要结构及安全技术要求63、附着式升降脚手架施工安全管理要求213. 1施工管理基本要求213.2施工人员管理要求224、附着式升降脚手架安装234. 1安装前准备工作234.2 安装过程中的安全技术要求254.3 安装后的检查验收265、附着式升降脚手架升降285. 1升降前准备工作285.2 升降过程中的安全技术要求295.3 升降后的检查验收306、附着式升降脚手架使用316. 1使用前的检查316.2 使用过程中的安全技术要求316.3 使用过程中的检查327、附
2、着式升降脚手架拆除337. 1拆除工作的特点338. 2拆除前准备工作339. 3拆除过程中的安全技术要求34建筑施工附着式升降脚手架施工安全技术管理1、附着式升降脚手架简介一、附着式升降脚手架的定义:附着式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。二、附着式升降脚手架的作用:附着式升降脚手架主要用于高层和超高层建筑物主体结构与外墙装饰施工,作为结构外围施工安全防护及人员操作平台使用的脚手架架体。三、附着式升降脚手架的特点:(I)节约人力物力。附着式升降脚手架仅需搭设一定的高度(一般为45层楼层高度),
3、就可以满足整个建筑物主体结构施工和外墙面装饰施工需要。与高层建筑施工常用的悬挑外脚手架相比,附着式升降脚手架可节约大量的钢管、扣件、悬挑型钢、安全防护材料和搭拆人工费用。(2)可自动升降。附着式升降脚手架架体附着支承在建筑结构上,依靠自身的升降设备,可随着建筑物主体结构的施工逐层提升,并能实现逐层下降施工作业。(3)可提高工效。附着式升降脚手架围绕建筑主体结构外围搭设,升降一层及就位后固定的时间一般仅需23小时,且升降时间与建筑结构施工时间不会产生矛盾,往往在建筑物顶部施工层混凝土浇筑后的20小时之内就可以完成架体的提升工作,使施工楼面很快具有足够高度的安全防护要求。而搭设一层悬挑外脚手架至少
4、需要23天时间。因此,使用附着式升降脚手架有利于提高工程施工进度。(4)有利于安全施工。附着式升降脚手架在地面或裙楼顶部一次性搭设安装成型后,整个脚手架升降施工过程中不需要再增加脚手架材料,避免了使用悬挑脚手架需要在高空搭、拆脚手架体带来的多次不安全因素。而且,整体搭设的附着式升降脚手架在建筑物外围形成全封闭的脚手架体,可有效地防止高空坠物发生。(5)专业性要求高。附着式升降脚手架是由各种类型的钢结构件、附着支承结构、升降机构、电气控制设备和安全保护系统以及钢管、扣件脚手架等组成的高空作业脚手架,涉及到脚手架搭拆;钢结构设计和制作;机械和电气设备安装;安全装置及自动控制等多项技术领域;特别是对
5、于一些特殊建筑结构的附着式升降脚手架专业施工技术方案的设计,需要具有较高综合型要求的专业技术人员以及专业施工人员来完成。与其他各种类型脚手架施工相比,无论是附着式升降脚手架的安装、拆除和施工管理,还是从事附着式升降脚手架检测人员以及施工作业人员的业务素质,其专业性要求更高。(6)适用范围广。附着式升降脚手架一般适用于主体结构20层以上,外型结构无较大变化的各种类型高层建筑物的主体结构施工(提升)及外墙装饰施工(下降)。经专业设计后,可用于外形渐变式变化的建筑物主体结构施工。例如,烟囱或冷却塔等结构施工,如图图1-1附着式升降脚手架在特殊结构施工中应用图片四、附着式升降脚手架主要技术参数(1)直
6、线架体支承跨度:相邻两竖向主框架中心轴线之间的距离,见图1-2中“L”。直线架体最大支承跨度应取各相邻机位中心线之间的最大距离,如图1-3中9#10#机位。L7m(2)折线架体支承跨度“匚”:相邻两竖向主框架中心至架体外侧距离之和,L5.4m,见图13中建筑物拐角处架体平面布置尺寸,L=2450+2450=4950(mm)o升降脚手架架体平面布置时,应尽量减小“L,”,以减少拐角处架体下沉的可能性。(3)架体最大水平悬挑长度:机位竖向主框架中心轴线至架体结构悬挑端部立面的水平距离,见图1-2中“1”,及图1-3中施工升降机处悬挑架体的平面尺寸,1=1950(mm)。悬挑长度lW2m且WL2,L
7、为相邻升降点(机位)支承跨度。在升降脚手架架体平面布置时,同样应尽量减小“1”,以减少架体悬挑处下沉的可能性。H图1-2附着升降脚手架立面结构示意llltOO:l:LlSvcvS8S三*CM81-1SM FS g :1含UOi S4图13附着升降脚手架平面布置图(4)架体宽度:架体内、外侧立杆轴线之间的水平距离,见图1-2中“B”。架体宽度应确保施工人员在架体内部携物通行方便,且应考虑到符合每步平铺的脚手板宽度尺寸,一般取0.8mL0m.(5)架体内侧距外墙面距离:见图1-2中“b”,此项参数主要应考虑建筑物外立面结构施工中模板装拆,以及架体下降过程中外墙装饰施工需要的空间尺寸,从安全防护要求
8、考虑,此尺寸不宜过大,一般为30OnIm500mm0(6)架体步距:架体上下两步大横杆轴心线之间的距离,见图1-2中“h”。为使操作工人穿劳保鞋、戴安全帽后在架内能自如施工、方便行走,架体步距一般取1.85m2.Om0(7)架体高度:架体最底层水平杆件轴线至架体顶层水平横杆(即护栏)轴线间的距离,见图1-2中“H”。HW5倍楼层高度。架体高度由建筑物楼层高度确定,且必须满足楼层施工工艺及安全防护的需要,特别是顶部施工层面的外防护高度不得小于1.5m0(8)架体悬臂高度:架体结构最高附着点以上高度,见图1-2中“K”。K25架体高度,且W6m,从图1-2看出,架体悬臂高度主要是由防倾覆装置的最高
9、导向支座安装位置确定,架体悬臂高度决定了架体整体稳定性,应尽量降低架体悬臂高度。(9)架体单元覆盖面积“A”:架体最大支承跨度与架体高度的乘积,A=HL110m2o此参数确定了架体单元最大自重荷载值,应综合考虑施工需要且满足升降脚手架主要技术参数的要求。2、附着式升降脚手架主要结构及安全技术要求附着式升降脚手架主要由架体结构、附着装置、升降机构、安全保护装置及电气控制系统等组成。一、架体结构附着式升降脚手架的架体结构由竖向主框架、水平桁架和架体构架等三部分组成(见21)。图2-1附着升降脚手架立面结构示意(一)竖向主框架1、构造要求:在附着支承结构处,沿架体全高设置的定型加强的桁架或刚架结构。
10、竖向主框架是附着式升降脚手架架体结构的主要传 力构件,主要承受架体结构的竖向和水平荷载,并通过 附着支承结构将荷载传递到建筑物主体结构上。竖向主 框架垂直于建筑物外立面,一般采用焊接或采用螺栓、 销轴连接,并不得使用钢管、扣件或碗扣架等脚手架杆 件组装。2、结构形式:竖向主框架一般采用型钢制作,且 要考虑到与架体构架搭设时的连接要求。竖向主框架有 片式框架结构、格构式框架结构等多种结构型式。(1)片式框架结构是垂直于墙面的片状桁架结 构,见图2-2o片式框架结构的宽度为架体宽度,高度 一般有单步和双步两种,片与片之间的接图2-2片式竖向主框架1单步片式竖向主框架2-双步片式竖向主框架头型式有螺
11、栓、销轴和法兰盘连接。片式 框架结构制作和运输较为方便,并可以按 架体需要搭设的高度进行组合安装,但互 换性要求较高。由于单件重量较轻,安装 时不需要塔机等辅助设备配合,装拆容易 且安全。(2)格构式框架结构是一种空间桁架图2-3格构式竖向主框架结构 a)整体型b)组装型结构,见图2-3,其特点是平行与墙面或垂直与墙面两个方向的架体刚度都要高于片式框架结构,这样有利于提高架体的承载能力。和片式框架结构类似,格构式框架结构也分为整体型和组装型,组装型格构式框架在附着式升降脚手架中使用较为广泛。(二)水平桁架1、构造要求:水平桁架是位于架体竖向主框架之间,用于构造附着式升降脚手架架体的定型梁式桁架
12、结构。水平支承桁架主要承受架体的自重荷载和施工荷载,并将上述竖向荷载传递至架体竖向主框架和附着装置。(1)水平桁架应采用焊接或螺栓连接的形式,并能与其余架体构架连成整体。(2)水平桁架与竖向主框架连接处的斜腹杆应设计成拉杆。(3)内外两片水平桁架的上、下弦杆之间应设置水平支承杆件,且采用焊接或螺栓连接形式。(现采用钢脚手板连接)2、结构形式:水平桁架按其构造形式分为片式桁架结构、格构式桁架结构和组合式桁架结构。(1)片式桁架结构有单跨和多跨两种,其结构形式见图2-4o图中的跨度“B”“h”是桁架的步高,上下弦杆采用各种型钢或脚手架钢图2-4片式水平桁架结构L上弦杆2下弦杆3.横向连杆是架体构架
13、中的立杆纵距,管焊接成,里外两楹片式桁架通过横向连杆连接成格构式框架。各片之间的连接以及与架体竖向主框架的连接采用法兰盘或销轴、螺栓连接。桁架立杆的上端焊有连接管,与架体构架连接。片式支承桁架结构的长度一般有多种规格,有的片式水平桁架结构在片与片之间采用可调节的纵向连接杆,这样就可以组装成不同的架体支承跨度,以满足不同建筑结构的施工需要。片式水平桁架结构制作、运输和存放较为方便,安装时不需要起重设备的配合。图2-5格构式水平桁架结构a)单跨b)双跨(2)格构式水平桁架结构也有单跨和多跨多种形式,见图25,各段连接节头一般仍采用法兰盘或销轴、螺栓连接。格构式水平桁架结构的整体刚度较好,运输存放不
14、易变形,但制作难度较大,单件较重,装拆需要起重设备的配合。(三)架体构架1、作用:架体构架又称为“架体板”或“架体”,是附着式升降脚手架的主体结构。架体构架是位于架体竖向主框架和架体水平桁架之间(图21),并与两部分可靠连接的空间桁架结构,可将所承受的施工荷载和风荷载通过水平桁架、竖向主框架以及附着装置传递至建筑物主体结构。架体构架的作用主要是为建筑施工人员提供操作平台与安全防护。2、结构形式:架体构架的搭设应符合现行行业标准,以及该产品使用说明书的要求。由钢管扣件搭设发展为组装式桁架结构(立杆、脚手板及外网片组成)。(四)架体结构局部加强要求架体结构在以下部位应采取可靠的加强构造措施:1 .
15、与附着支承结构的连接处。2 .架体上提升机构的设置处。3 .架体上防坠、防倾装置的设置处。4 .架体吊拉点的设置处。5 .架体因碰到塔机、施工升降机、物料平台等设施而需要断开或开洞处。6 .架体的悬挑端及架体平面的转角处,应以竖向主框架为中心成对设置对称斜拉杆,其水平夹角应不小于45。(五)架体结构安全技术要求(1)架体结构是附着式升降脚手架的主体,应具有足够的强度和适当的刚度,可承受架体的自重荷载、施工荷载和风荷载。(2)架体结构应沿建筑物施工层外围形成一个封闭的空间,并通过设置有效的安全防护,可确保架体上操作人员的安全,防止高空坠物伤人事故的发生。(3)架体上应有适当的操作平台提供给施工人
16、员操作和防护使用。(4)架体的底部用脚手板严密铺设,并在架体底层与建筑物外表面之间设置可翻转的密封翻板,架体使用工况下,封闭架体底部与建筑物外侧的所有空隙。(5)架体外侧应采用安全立网全封闭,安全网必须可靠固定在架体上。(6)架体构架的断开处必须加设防护栏杆及斜杆,用安全网封闭。开口处应有可靠的防止人员及物料坠落的措施。二、附着装置(一)附着装置的基本要求1、使架体附着于建筑物上。附着式升降脚手架在升降工况或在固定使用工况下,均悬挂在建筑物外围,附着装置的作用是使架体在任何工况下都能可靠地附着于建筑物上,并将架体的自重荷载和施工荷载直接传至建筑结构。附着装置与架体竖向主框架连接,也是防倾覆装置
17、、防坠落装置等安全保护装置和升降机构的安装之处。因此,附着装置是附着式升降脚手架中最重要的组成部分。2、满足升降和固定使用的需要。附着式升降脚手架是一种移动式脚手架,它既能在固定状态下给建筑结构施工提供作业平台和安全围护,又能随着建筑结构的施工上下移动(升降),因此,各种类型的附着升降脚手架均有两套(或两套以上)附着装置,一套在架体固定状态下使用,另一套在架体提升状态时使用,两套附着装置均能独立承受架体的荷载。利用两套附着装置交替固定、轮流承载,并使用升降机构实现附着升降脚手架固定使用和升降两种工况的需要。3、调整功能。附着装置应能适应各种不同的建筑主体结构类型,并具有对允许范围内施工误差的调
18、整功能,以避免架体结构与附着装置出现过大的安装应力和变形。(二)附着装置的分类及形式附着装置的主要结构形式有导轨式附着装置、吊拉式附着装置等形式。1、导轨式附着装置由导轨、导座和滑轮组等结构件组成,导轨和架体连接在一起,导座固定在建筑物结构上。提升设备悬挂在竖向主框架内,钢丝绳的一端与提升设备连接,另一端通过架体下部的滑轮组连接在墙体上的导座处。在架体使用工况中,固定销将导轨(即架体)固定在导向座上,架体的荷载通过导轨、固定销和导向座传递到建筑物结构上。升降工况下,架体的重量由提升设备通过钢丝绳传递到建筑物结构上。2、吊拉式附着装置由上、下两套附着装置组成。下面一套附着装置由承力架、下拉杆和穿
19、墙螺栓组成;上面一套附着装置由悬臂梁、上拉杆和穿墙螺栓组成。底盘是架体的主要承力构件,用型钢组焊成。承力架边框上焊有耳板,可以安装下拉杆及承力架吊杆,下拉杆通过穿墙螺栓固定在外墙或框架边梁上。悬臂梁是从建筑物边梁或外墙面上挑伸出来的承力构件,由型钢制作。悬臂梁靠近建筑物的一端用穿墙螺栓固定在外墙或边梁上;另一端焊有耳板,通过上拉杆及穿墙螺栓与外墙连接。上下拉杆的结构形式相同,两端为耳板和拉杆并加工有左(右)旋螺纹,中间是花篮螺栓,可调节拉杆长度。在固定使用工况中,架体荷载通过承力架、下拉杆穿墙螺栓传递到建筑物结构上;在升降工况中,下拉杆拆除,架体的荷载由承力架、承力架吊杆、提升机构、悬臂梁、上
20、拉杆及穿墙螺栓传递到建筑物结构上。(三)附着装置的安全技术要求(1)附着装置应有足够的强度和刚度承受架体在使用工况和升降、坠落工况下的极限荷载。(2)附着装置安装要求应采用穿墙螺栓与建筑物连接,受拉螺栓应有防松措施(螺母不得少于两个,或采用弹簧垫圈加单螺母),螺杆露出螺母端部的长度不应少于3扣,并不得小于IOmm。垫板尺寸不得小于100mmXlOOmm义10mm。(3)附着装置安装处的混凝土强度应按设计确定,且不得小于IOMPa0(4)穿墙螺栓孔或预埋件应垂直于建筑物外表面,其中心位置的埋设误差应小于15mm,埋设中心距建筑物边梁底的距离不得小于150mm。三、升降机构附着式升降脚手架使用的升
21、降机构主要有电动环链葫芦和液压提升设备。1、电动环链葫芦是用手拉环链葫芦增加电动机和减速器后改装而成的电动起重机具,见图2-6o改装减速器一般采用行星齿轮减速器或摆线针轮减速器。电动环链葫芦运行平稳,制动灵敏可靠,升降速度一般在0.080.15mmin左右,可实现机群同时使用时的电控操作,安装、使用操作方便,使用范围较广。因电动环链葫芦的改装设计仍以手拉环链葫芦为基础,所以仍存在着与手拉环链葫芦基本相同的问题,如绞链、翻链、断链和断轴等诸多问题,需要在使用中加强检查和维修。a)b)图2-6电动环链葫芦结构图a)行星齿轮减速器b)摆线针轮减速膨图2-7穿心式液压千斤顶安装图悬臂梁2.节状支承杆3
22、-穿心式液压千斤顶4.底盘5上卜拉杆2、液压提升设备的特点是架体升降平稳,安全可靠,整体升降同步性能较好。但是液压提升设备的输送管道较多,对使用及日常维保要求较高。液压提升设备有两种形式:(1)一种形式使用于吊拉式附着升降脚手架,由动力系统和提升机构两部分组成。动力系统有液压控制台、各种管路和阀门;提升机构使用的是穿心式液压千斤顶和节状支承杆,穿心式液压千斤顶安装在架体底部每个机位处底盘上,节状支承杆的上部固定在悬臂梁上,下部穿过液压千斤顶,见图2-7o启动穿心式液压千斤顶,可使架体沿节状支承杆逐节上升(下降),实现分段或整体提升。(2)液压提升设备的另一种形式主要使用于导轨式附着升降脚手架,
23、仍由动力系统和提升机构两部分组成。液压动力系统与前一种提升设备相同,由液压控制台、各种管路和阀门组成;提升机构参考塔式起重机液压顶升装置,采用的是可移装的液压千斤顶,主要由液压油缸和活塞杆组成,见图2-8o油缸行程为450mm,顶升速度为0.2mmin0架体顶升时,液压油缸通过提升导向架用锁销与固定的导轨连接,由伸出的油缸顶升架体,每顶升一个行程后,用限位锁将架体固定在导轨上,拆除锁销,使油缸恢复原位,然后开始下一个顶升行程。3、升降机构的安全技术要求(1)升降机构应与附着装置可靠连接。(2)电动环链葫芦安装后应检查链条无翻链、绞链现象;通电后应工作正常,无制动下滑现象,并调整所有电动环链葫芦
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