在高層、超高層建築的施工中，凡采用附着于工程結構、依靠自身提升設備實現升降的懸空腳手架，統稱為附着式升降腳手架，附着式升降腳手架也是工具式腳手架，其主要架體構件為工廠制作的專用的鋼結構的産品，在現場按特定的程序組裝後，将其固定（附着）在建築物上，腳手架本身帶有升降機構和升降動力設備，随着工程的進展，腳手架沿建築物整體或分段升降，滿足結構和外裝修施工的需要；外腳手架的材料用量與建築物的高度無關，僅與建築物的周長有關。材料用量少，工時用量省，造價較低，技術經濟效果良好，當建築物高度在80m以上時，其經濟性則更為顯著。

一、附着式升降腳手架的形式、特點及構造要求

1.附着式升降腳手架的形式

（1）按附着支承方式劃分

附着支承系将腳手架附着于工程結構（牆體、框架）之邊側并支承和傳遞腳手架荷載的附着構造，按附着支承方式可劃分為7種，如圖11-99所示。

圖1：附着支承結構的7種形式

（a）套框式；（b）導軌式；（c）導座式；（d）挑軌式；

（e）套軌式；（f）吊套式；（g）吊軌式

1)套框(管)式附着升降腳手架。即由交替附着于牆體結構的固定和滑動框架(可沿固定框架滑動)構成的附着升降腳手架。

2)導軌式附着升降腳手架。即架體沿附着于牆體結構的導座升降的腳手架。

3)導座式附着升降腳手架。即帶導軌架體沿附着幹牆體結構的導座升降的腳手架。

4)挑軌式附着升降腳手架。即架體懸吊于帶防傾導軌的挑梁架(固定于工程結構)下并沿導軌升降的腳手架。

5)套軌式附着升降腳手架。即架體與固定支座相連并沿套軌支座升降、固定支座與套軌支座交替與工程結構附着的升降腳手架。

6)吊套式附着升降腳手架。即采用吊拉式附着支承的、架體可沿套框升降的腳手架，。

7）吊軌式附着升降腳手架。即采用設導軌的吊拉式附着支承、架體沿導軌升降的腳手架。

圖2〜圖4分别示出了導軌式、導座式和套軌式附着升降腳手架的基本構造情況。

圖2：導軌式附着升降腳手架

圖3：導座式附着升降腳手架

1一吊挂支座；2—提升設備；3—架體；4—導軌；5-導座；

6一固定螺栓；7一滾軸；8一導軌立杆

圖4：套軌式附着升降腳手架

1一三角挂架；2一架體:3-滾動支座；4―導軌；5一防墜裝置；6一穿牆螺栓；

7一滑動支座；8一固定支座；9一架底框架

（2）按升降方式劃分

附着式升降腳手架都是由固定或懸挂、吊挂于附着支承上的各節（跨）3~7層（步）架體所構成，按各節架體的升降方式可劃分為：

1） 單跨（片）升降的附着式升降腳手架。即每次單獨升降一節（跨）架體的附着升降腳手架。

2） 整體升降的附着式升降腳手架。即每次升降2節（跨）以上架體，乃至四周全部架體的附着升降腳手架。

3） 互爬升降的附着式升降腳手架。即相鄰架體互為支托并交替提升（或落下）的附着升降腳手架。

互爬式爬升腳手架的升降原理如圖5所示。每一個單元腳手架單獨提升，在提升某一單元時，先将提升葫蘆的吊鈎挂在與被提升單元相鄰的兩架體上，提升葫蘆的挂鈎則鈎住被提升單元底部，解除被提升單元約束，操作人員站在兩相鄰的架體上進行升降操作；當該升降單元升降到位後，将其與建築物固定好，再将葫蘆挂在該單元橫梁上，進行與之相鄰的腳手架單位的升降操作。相隔的單元腳手架可同時進行升降操作。

圖5：互爬式腳手架升降原理為吊拉式

（3）按提升設備劃分

附着式升降腳手架按提升設備劃分共有4種，即手動（葫蘆）提升、電動（葫蘆）提升、卷揚提升和液壓提升,其提升設備分别使用手動葫蘆、電動葫蘆、小型卷揚機和液壓升降設備。手動葫蘆隻用于分段（1〜2跨架體）提升和互爬提升；電動葫蘆可用于分段和整體提升；卷揚提升方式用得較少，而液壓提升方式則仍處在技術不斷發展之中。

目前國内已使用的液壓提升方式的附着式升降腳手架有3種：

1）采用穿心式帶載升降液壓千斤頂，沿∅48X6爬杆爬升，爬杆也是架體的導杆的防傾裝置，其附着支承構造為吊拉式如圖6：

圖6：千斤頂型液壓提升裝置

2）液壓升降裝置依據塔式起重機液壓千斤頂的原理進行設計，液壓缸活塞杆與設于架體上的導軌以鎖銷相連，采用單跨提升方式，一套液壓提升裝置（泵站、高壓軟管和2個液壓缸）在完成一跨提升後，轉移到另一跨進行提升如圖7：

圖7：臨設型液壓提升裝置

3）升降機構由帶有升降踏步塊和導向闆的導軌與附着其上的上下爬杆箱和液壓油缸組成。爬升箱内設有能自動導向的凸輪擺塊和聯動式導向輪，其上端的連接軸則與爬架的主連接架連接。

啟動油泵後通過油缸的伸縮，上下爬升箱内的凸輪擺塊和導向輪就自動沿着H形導軌的導向闆和踏步塊實現升降，并實現自動導向、自動複位和自動鎖定，這種液壓升降裝置用于圖8所示的導軌式帶模闆的附着升降腳手架。

圖8：帶模液壓升降腳手架

此外，還可按其用途劃分帶模闆的附着式升降腳手架。

2.附着式升降腳手架的特點

(1)采用附着式升降腳手架施工速度快、工效高、明顯降低造價。

(2)附着式升降腳手架是圍繞建築物整體提升，也可分段提升。施工簡單且快捷，從準備到提升一層到就位固定大約隻需要3〜4h就完成了主體結構的安全圍護，與主體結構的施工配合比較緊密。

(3) 在嚴密的施工順序下，附着式升降腳手架與其他類型相比更安全可靠。

(4)因組成附着式升降腳手架的各種鋼結構構件、提升設備、控制設備及安全防護系統的成本較高，因此，附着式升降腳手架的施工成本較高，但在超高層建築施工時，其成本是最低的，也是最安全的一種腳手架。

3.附着式升降腳手架的基本組成部分

附着式升降腳手架由架體、附着支承、提升機構和設備、安全裝置和控制系統等基本部分構成。

（1）架體

附着式升降腳手架的架體由豎向主框架、水平梁架（也稱作水平支承桁架）和架體闆（或架體構架）構成，如圖9所示。

圖9：附着式升降腳手架的架體構造

豎向主框架既是構成架體的邊框架，也是與附着支承構造連接，并将架體荷載傳給工程結構承受的架體主承傳載構造。帶導軌體的導軌一般都設計為豎向主框架的内側立杆。豎向主框架的形式可為單片框架或為由兩個片式框架（分别為相鄰跨的邊框架）組成的格構柱式框架，後者多用于采用挑梁懸吊架體的附着升降腳手架。水平梁一般設于底部，承受架體闆傳下來的架體荷載并将其傳給豎向主框架,水平梁架的設置也是加強架體的整體性和剛度的重要措施，因而要求采用定型焊接或組裝的型鋼結構。除豎向主框架和水平梁架的其餘架體部分為架體構架，即采用鋼管件搭設的位于相鄰兩豎向主框架之間和水平支承桁架之上的架體，是附着式升降腳手架架體結構的組成部分，也是操作人員的作業場所。

對架體進行設計時，按豎向荷載傳給水平梁架，再傳給豎向主框架和水平荷載直接由架體闆、水平梁架傳給豎向主框架進行驗算，這是偏于安全的算法。實際上，部分架體構架上的豎向荷載可以直接傳給豎向主框架，而水平梁架的豎杆如亦為架體闆的立杆時（例如水平梁亦采用腳手架杆件搭設且與立杆共用時），将會提高其承載能力（相關試驗表明,可提高30%左右）。因此，當水平梁架采用焊接桁架片組裝時，其豎杆宜采用∅48X3.5鋼管并伸出其上弦杆，相鄰杆的伸出長度應相差不小于500mm,以便向上接架體闆的立杆，使水平梁和架體闆形成整體。

（2） 附着支承

附着支承的形式雖有圖1所示的7種，但其基本構造卻隻有挑梁、拉杆、導軌、導座（或支座、錨固件）、和套框（管）等5種，并視需要組合使用。為了确保架體在升降時處于穩定狀态，避免晃動和抵抗傾覆作用，要求達到以下兩項要求：

1） 架體在任何狀态（使用、上升、下降）下，與工程結構之間必須有不少于2處的附着支承點。

2） 必須設置防傾裝置。也即在采用非導軌或非導座附着方式（其導軌或導座既起支承和導向作用，也起防傾作用）時，必須另外附設防傾導杆。而挑梁式和吊拉式附着支承構造，在加設防傾導軌後，就變成挑軌式和吊軌式。

即使在附着支承構造完全滿足以上兩項要求的情況下，架體在提升階段多會出現上部自由高度過大的問題，解決的途徑有以下兩個：①采用剛度大的防傾導軌，使其增加支承點以上的設置高度（即懸臂高度），以減少架體在接近每次提升最大高度時的自由高度;②在外牆模闆頂部外側設置支、拉座構造，利用模闆及其支撐體系建立上部附着支承點,這需要進行嚴格的設計和驗算，包括增加或加強模闆體系的撐拉杆件。

（3） 提升機構和設備

附着式升降腳手架的提升機構取決于提升設備，共有吊升、頂升和爬升等3種。

1） 吊升。在梁架（或導軌、導座、套管架等）挂置電動葫蘆，以鍊條或拉杆（豎向或斜向）吊着架體，實際為沿導軌滑動的吊升。提升設備為小型卷揚機時，則采用鋼絲繩，經導向滑輪實現對架體的吊升。

2） 頂升。即圖7所示的方式，通過液壓缸活塞杆的伸長，使導軌上升并帶動架體上升。

3） 爬升。即圖8所示的方式。其上下爬升箱帶着架體沿導軌自動向上爬升。

（4） 安全裝置和控制系統

附着式升降腳手架必須具有防傾覆、防墜落和同步升降控制的安全裝置。防傾覆裝置采用防傾導軌及其他适合的控制架體水平位移的構造。防墜裝置則為防止架體墜落的裝置，即一旦因斷鍊（繩）等造成架體墜落時，能立即動作，及時将架體制停在防墜杆等支持構造上。防墜裝置的制動有棘輪棘爪，楔塊斜面自鎖、摩擦輪斜面自鎖、楔塊套管、偏心凸輪、擺針等多種類型（圖10）,

圖10：防墜裝置的制動類型分類

一般都能達到制停的要求，已有幾種防墜産品面市，如廣西某建築外架技術開發部研制出的限載連動防墜裝置，采用凸輪構造防墜器（圖11）

圖11：凸輪式防墜器構造

某建築公司開發的“爬架防墜器”采用楔塊套管構造（圖12）。

圖12：采用楔塊套管構造的防墜器

附着式升降腳手架采用整體提升方式時，其控制系統應确保實現同步提升和限載保安全的要求。由于同步和限載要求之間有密切的内在聯系，不同步時則荷載的差别亦大，因此，也常用限載來實現同步升降的要求。對升降同步性的控制應實現自動顯示、自動調整和遇故障自停的要求。這些年來在這方面已經取得了重要的技術進展，例如:

1） 江蘇省某研究所研制出的“預警安全保護系統”，由串聯于電動葫蘆機位上的機械式載荷傳感器、中繼站和自動檢測顯示儀組成，每4隻傳感器并聯為一組連至中繼站，各中繼站用1根電源線和信号線合一的電纜線串聯至自動顯示儀（圖13）,

圖13：預警安全保護系統

将各機位的荷載限定在10〜40kN的範圍内。當機位荷載超出上述範圍時，傳感器立即向中央自動檢測顯示儀發出報警信号并指示異常及情況類型、切斷電源并發出聲、光報警信号。

2） 一種如圖14所示的控制系統，

圖14：控制系統工作框圖示意

它由荷載增量控制與防墜安全制動器組成，通過荷載監控系統抓住吊點荷載的變化（超載和失載）及時報警，自動切斷電源，并使防墜裝置動作、鎖住架體。防墜安全制動器采用了電磁鐵吸合形式與機械形式兼容，既可分别控制，也可同時控制。當吊點荷載超過設定值時，控制器發出指令使電磁鐵吸合，作防墜前的準備。機械式的作用為在發生斷鍊時可快速制動。而制動器則是采用凸輪與∅25制動刹杆接觸時，其壓力角小于其摩擦角的原理設計的，凸輪的另一面（即非摩擦面）則與電磁鐵連接。

3）北京市某工程研究院在其研制的液壓帶模附着升降腳手架中，按圖15的框圖進行控制。

圖15控制系統框圖

在架體的分組爬升時，采用便攜式油缸和泵站，油缸壓力按設計預先調定，并設有相應的液壓鎖，手動控制；當整體爬升時，在油缸内加設位移傳感器，使用由可編程控制器組成的自動控制系統。該系統由位移傳感器測出油缸的頂升距離、傳入信号處理器整理傳送到編程控制器中進行位移差處理（記錄各油缸頂升位移值，随時進行位移值比較，并判斷其位移差值是否超過設定的允許差值）。将超過允許位移差的油缸停止動行,并在降下來後又重新啟動，以确保達到同步提升要求。此外，可編程控制器的程序中還設有保護措施，一旦因某一油缸停止工作或爬架卡住時，則自動停止頂升。

二、附着式升降腳手架的安全規定和注意事項

1.對附着式升降腳手架設計要求

如表1所示，對實現設計安全要求的注意事項如下：

（1）确保達到安全設計的關鍵要求

1） 各設計項目使用相應的設計方法，并确保達到規定的安全保證度（可靠指标或安全系數）要求。

2） 正确确定各種架型在不同工況下承傳載受力情況的分析模式。

3） 按規定使用在不同部件、工況下的計算系數。

續表

4） 按規定确定設置、構造和連接的設計要求。

5） 全面确定對安全保險（防傾、防墜）裝置和保護設施的設置與設計要求。

6） 确定對實架試驗和其他試驗、檢測、檢查及其監控管理的要求。

（2）确保達到設計的安全保證度要求

非腳手架杆件組裝的工程結構部分執行普鋼或薄鋼設計規範的規定，并取結構重要性系數y0=0.9。采用容許應力法設計的動力和機械設計項目，手拉葫蘆的K≥4.0（國内電動葫蘆産品，因多系在手拉葫蘆基礎上設計制作的，故亦應考慮相同的安全系數），其他無相應标準的動力設備可取K≥3.0,機械部件取K≥2.0。

（3）正确确定計算簡圖

雖然附着式升降腳手架的設置要求确保其在任何情況下都必須有兩處（套）附着支承構造，但在設計時，必須按每套均可獨立承受全部荷載作用進行計算，并建立相應的計算簡圖，8種附着支撐方式的承傳載情況可分為4組，見圖16,可供确定計算簡圖時參考。

圖16：附着支承與架體間的承傳載簡圖

（4）控制升降同步、限制超載和确保墜落時制停的設計要求

在嚴格控制架上施工荷載均勻分布且不超過設計規定值的情況下，升起機位出現超載的原因主要來自以下兩個方面：

1）升降阻礙和提升設備故障（如電動葫蘆翻鍊、卡鍊等）；

2）因荷載分布不均或架子傾斜造成的機位荷載的增加。前者會造成荷載的異常變化（急劇增高），若不立即停機，會引起斷鍊和架體墜落。一旦發生墜落，這部分超載亦随即消失；後者一般不會超過設計（平均）荷載P的30%,即0.3P,這部分超載會增加其墜落時的沖擊力，需要在防墜裝置等的設計中認真考慮。當取A機位荷載為1.3P,與其相鄰的B左和B右機位的荷載為0.85P。其他機位的荷載為P,并取發生墜落到制停住架體所産生的沖擊系數為1.5〜1.8時，可分别繪出A機位、B機位和C機位發生墜落時各機位荷載的變化情況（圖17）

圖17：不同機位發生墜落時的荷載變化

其中，墜落點的沖力等于機位原荷載乘以沖擊系數，相鄰機位則承擔沖力的一半和自身的原有荷載，相隔機位則假定其不受影響（實際有影響，即可能起一些幫忙作用）。故從這一分析結果出發，不僅應在設計中考慮1.3和2.0的計算系數,而且還必須嚴格控制同步升降、超載和防墜器的制停時間。由于沖擊系數值随制停時間的延長而急劇增大，因此，必須盡量縮小制停時間及其距離。

2.附着式升降腳手架施工安全管理的規定

對附着式升降腳手架施工安全管理要求的主要規定列入表2中。

續表

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!