防火型全鋼防護智能爬架在高層建筑中的應用

茍成奇

摘要：防火型全鋼防護智能爬架是一種為高層建筑外圍施工提供防護和作業平臺的定型化工具式腳手架，與傳統附著升降腳手架相比，具有高剛度、防火、全防護、智能化、人性化、整潔衛生、不易污染、維護簡便、安全可靠、節省材料、節省人工等優點。本文對防火型全鋼防護智能爬架進行了介紹，并以實際工程為例對其荷載進行計算。

關鍵詞：防火型全鋼防護智能爬架；高層建筑；安裝

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

一、防火型全鋼防護智能爬架

防火型全防護智能升降爬架是一種附著于建筑物結構，依靠自身提升設備升降的懸空腳手架，首先將腳手架和升降機構分別固定（附著）在建筑結構上，當建筑物已澆筑混凝土承載力達到要求強度時開始爬升。爬升前先將腳手架懸掛在升降系統上，解開腳手架同建筑物之間的剛性連接，通過固定在升降系統上的電動葫蘆將腳手架提升，提升到位（一般提升一層）后，通過可調式支托將架體支頂在結構上，進行下一層結構施工。通過架體與升降系統的相互支撐和交替附著實現爬架的升降。它主要由全型鋼構架系統、附著支承系統、動力提升系統、防墜防傾系統、施工防護系統、智能荷載系統六部分組成。

防火型全鋼防護智能爬架的結構特點如下：

（1）與傳統爬架相比，由于走道板和外立面防護網均采用鋼質材料模塊化拼裝，具有防火絕火的安全優勢，徹底杜絕了高空架體發生火災的隱患。

（2）該型產品具有在地面快速組拼成模塊、實現模塊化吊裝拆除的優點，不但可以如快防護進度，而且避免了高空搭拆的安全危險。

（3）該型產品各系統部件單元設計充分考慮到施工現場安全要點和人性化作業需求，具有在平臺上作業行走無障礙、走道步高與樓層板面標高一致的特點，改善了作業人員的操作和安全環境。

（4）與傳統爬架相比，由于全系統均采用鋼質材料，不再使用扣件、木走道、塑料安全網等易損材料，從而減輕了施工過程的維修用工，也杜絕了采用易損件帶來的安全隱患。

（5）升降過程采用智能超欠載報警停機控制系統。由中央電腦集中對各機位進行監控，各機位數據實時傳到電腦界面上，能隨時反映機位狀況并自動停機。

（6）該型產品設計加工所用材料充分運用市場供應的標準材型號，所設計的系統部件具備采用工廠流水化生產的特點．加工速度快、加工質量和精度得到保障。

（7）防墜裝置與提升系統分離設置，相互獨立，獨自承受架體荷載并直接傳遞給建筑結構。在一個系統功能失效其它系統功能仍正常發揮作用，保證全鋼集成式升降平臺的安全性能?？烧{式限{過定位器除了支頂卸荷功能外，在上升過程中，也能起到防墜裝置的作用。防墜裝置極易檢查發現故障，便于及時維修保養，確保防墜性能。

（8）防護安全網采用鍍鋅編結網經龍骨焊接框架組合，具有耐腐蝕、絕燃、抗沖擊特點。

（9）走道板、防護翻板采用防滑花紋鋼板，具有高強度、絕燃、耐沖擊經久耐用，尤其適用于超高樓層大型建筑的外墻施工防護。內挑加寬走道板組合簡單、強度高，有利于內側間隙的減小，便于安全施工。

二、防火型全鋼防護智能爬架在高層建筑中的應用

（一）工程概況

本工程建筑標高252.1m，總層數53層，標準層單層高度4.2m，架體高度19.5米，共5層。本項目爬架設置42個機位，分2片：1-20號機位為第一片，21-42號機位為第二片，從第7層開始組裝,防護至50層，其中6、15、16、26、27、36、37號機位只提升至41層頂板，從42層開始采用落地式腳手架，其它機位提至50層。

工藝參數：架體寬度0.6m，架體高度19.5m，支承跨度5.4m，架體步高4.2m，架體端口懸挑長度≤2.0m，架體自重2.0t-2.4t。操作層距墻距離350mm。

允許施工荷載：3層同時施工允許荷載2kN/㎡；2層同時施工允許荷載3kN/㎡。

爬架升降時間1.5小時。提升機功率500w。提升速度120mm/min。提升機額定噸位7.5t。預埋水平偏差30mm。

爬架平臺：防火標準：防火絕燃；采用加載實驗和重點計算相結合確定允許的標準荷載為800kg。

施工載荷傳遞樓層：2層。附墻支座數量3套。提升機不需要周轉。最大周轉件重量25KG。

每次升降層數：1層。

（二）系統介紹

爬架由支架系統、附著導向系統、動力升降系統、防墜系統、施工防護系統、超限載報警系統六部分組成。

支架系統由豎龍骨、導軌、輔助承重龍骨、輔助加強橫桿、斜拉桿、龍骨板、龍骨板連接板等通過螺栓連接而成。

附著導向系統由導軌、可調式卸荷限位支頂器、導輪組、附墻支座和穿墻螺栓組成。

提升機采用環鏈電動葫蘆，額定提升荷載7.5t。

防墜系統由可調式防墜支頂器、附墻支座、穿墻螺栓組成，制動防墜平均距離在20-60mm之間。

施工防護系統由外立面鋼框鍍鋅鋼絲編結安全網、防滑龍骨板、安全密封鋼防護翻板及連接螺栓構成。

超欠載報警系統由電動葫蘆上鉤位置的應力感應鐵片、控制器、主控器組成，可對附著升降腳手架（爬架）各機位荷載進行超載、失載預警和控制，確保整體升降同步運行。

（三）架體搭設情況及荷載計算

架體高度與支架跨度的乘積≤110m2；架體計算跨度5.6。本工程最大提升跨度5.6m,架體總高度19.5m,兩項乘積109m2,小于規定110m2，本計算按最不利原則，取架體高度20m，機位跨度間距5.6m，單機位防護面積112m2為計算荷載的單元。

1、荷載

（1）靜荷載：由設計圖紙綜合計算：27574.7N

（2）活荷載：

當三步架同時作業時取活荷載標準值2kN/m2當為升降狀態時取0.5kN/m2，取兩層。

（3）風荷載：

WK＝βz3μS3μZ3WO

基本風壓WO＝300N/m2（取當地基本風壓）

高度修正系數μz＝2.24(建筑物高度按252.1m，地面粗糙度按照C類)Φ1.0310310安全鋼網擋風系數υ＝0.8(擋風系數υ為擋風面積與迎風面積之比，考慮到施工過程中網眼會有留有混凝土等雜物，因此確定為0.8)

μs＝υ3 1.3=0.83 1.3＝1.04

Wk＝13 1.043 2.243 300＝698.88N/m2

（4）荷載合計：

按規范?。簞恿ο禂郸胋＝1.05，沖擊系數γc＝2.0，恒載分項系數γa＝1.2，活載分項系數γq＝1.4

根據設計布置，最大跨度L=6m，前后立桿距離H=0.60m。

靜載：P靜＝γa3∑F靜＝1.23 27574.7＝33089.6N

活荷載：P活＝γq3L3H3332000＝1.43 6.0m3 0.60m3 3層3 2000N/m2＝30240.0N

使用時：P使＝γb3(P靜＋P活)＝1.053(33089.6＋30240.0)＝66496.1N

升降時：P升＝P靜＋γa3L3H3350＝33089.6＋1.436.030.603350＝34853.6N

防墜時：P墜＝γc3P升=2334853.6＝69707.2N

最不利荷載機位為12號機位，設計院取升降時的荷載P=34853.6N進行復核。

參考文獻

[1]梁先軍,黎曉波.新型防火型全鋼防護智能爬架在高層建筑中的應用[J]. 廣州建筑, 2013年6期.

[2] 丁全,王繼光,王建峰.DM300防火型全防護智能升降爬架施工技術[J]. 城市建設理論研究（電子版）, 2013年36期.