多功能爬架施工工法

《多功能爬架施工工法》是中建六局建設發展有限公司完成的建築類施工工法；作者分別是岳蘭芳、鄧青山、張輝、羅天壽；爬架適用於各種結構形式和幾何截面的高層、超高層建築（構築）物施工，包括剪力牆、框架'框剪、筒體結構等。套用於外挑陽台、懸挑梁、變截面和幾何截面不規則的高層建築（構築）物，其效果更佳，優勢更加明顯。

《多功能爬架施工工法》主要的工法特點是定型並可旋轉和伸縮的附著支承結構，套用於剪力牆、外挑陽台、懸挑梁，變截面和幾何截面不規則的高層建築效果更佳，特點更明顯。

2011年9月30日，《多功能爬架施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009—2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：多功能爬架施工工法
• 工法編號：YJGF41-2002
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 完成單位：中建六局建設發展有限公司
• 主要完成人：岳蘭芳、鄧青山、張輝、羅天壽
• 主要榮譽：國家二級工法（2009—2010年度）
• 類別：工程建設類

形成原因

附著升降式腳手架（簡稱：爬架）自20世紀90年代初起，作為一種先進的輔助施工技術被越來越多的建築企業接受並廣泛在建築工程中套用。尤其是隨著中國經濟飛速發展，城市建設用地資源的限制，使得建築結構高層、超高層成為發展趨勢，爬架憑藉其安全性及經濟性得到迅速推廣，與傳統施工腳手架相比能夠節約大量材料及人工，極大提高施工效率和安全性。

國力牌多功能爬架是中國建築第六工程局有限公司聯合天津大學共同研發的，並於1999年首批通過專家鑑定。產品技術先後多次獲得中建總公司科技進步獎，並於2003年列為建設部科技成果推廣項目。2008年被納入國家“十一五”支撐計畫重點項目“無腳手架安裝作業裝備技術研究與產業化開發”子課題八“附牆爬升施工裝備與大幅度懸臂變長度施工平台技術與產業化開發”項目。國力牌附著升降腳手架GKP-n型技術成果，於2010年通過中建總公司組織的科技成果鑑定，成果技術達到中國領先水平，並獲得2010年中建總公司科技進步三等獎，同時形成《多功能爬架施工工法》升級版工法，該工法是針對附著式升降腳手架特點，結合新技術、新標準採用新工藝的一套安全施工的指導方法，技術先進、安全可靠、具有顯著的經濟效益和社會效益。

工法特點

《多功能爬架施工工法》的特點如下：

1. 定型並可旋轉和伸縮的附著支承結構，套用於剪力牆、外挑陽台、懸挑梁，變截面和幾何截面不規則的高層建築效果更佳，特點更明顯。
2. 底部支撐桁架按建築模數配製並通過螺栓連線而成，拆裝方便，基本達到了定型化、裝配化、標準化、通用性較強。
3. 升降及使用時均有可靠的雙向約束，升降平穩，防止架體內、外傾覆。採用爬架施工，只需4～6人即可操作爬架升降，節省人工費用，縮短工期，工效顯著，減少支出成本。
4. 節約材料費用，爬架架體只有4～5倍樓層高，根據施工進度逐層升降，比雙排外腳手架從地面一直搭到頂層減少用鋼量達到40%以上。
5. 爬架處於上升狀態時，能滿足結構施工頂層鋼筋綁紮、支模、混凝土澆築，以及下部拆模周轉等需求；下降時能滿足裝修施工時的打底、抹灰、塗料噴塗、貼面、玻璃幕牆安裝等工藝要求。
6. 由豎向主框架、底部支撐桁架組成的傳力系統，各節點的桿件軸線匯交於一點，受力合理、且整體穩定性好。
7. 豎向主框架為剛性框架，導軌為豎向主框架內肢，通長設定，可不受建築層高變化的限制。安裝、拆除方便，使用時，外側及下部防護周全，便於文明施工，且外形規則、平整、美觀。
8. 爬架操作簡單，維護方便、易行，可多次重複使用，降低了施工成本。
9. 升降設備：電動葫蘆，智慧型控制系統。
10. 組架方式：可單片、多片、整體。

操作原理

適用範圍

《多功能爬架施工工法》適用於各種結構形式和幾何截面的高層、超高層建築（構築）物施工，包括剪力牆、框架'框剪、筒體結構等。套用於外挑陽台、懸挑梁、變截面和幾何截面不規則的高層建築（構築）物，其效果更佳，優勢更加明顯。

工藝原理

《多功能爬架施工工法》是通過附著支承結構附著在工程結構上，依靠自身的電動升降設備達到自身升降的懸空附著升降腳手架，即沿建築（構築）物外側搭設一定高度（約4~5倍樓層高）的外腳手架，並將其附著在工程結構上，其自身帶有電動升降機構及升降動力設備，隨著工程進展，附著升降腳手架即沿建築物升降。

• 架體構造

1. 架體主要組成：主框架、底部支撐桁架、架體構件。
2. 主框架：由上、中、下三部分拼裝而成的定形剛性結構（導軌：與主框架一體，構成主框架的一個主肢）。
3. 底部支撐桁架：由不同規格的標準件通過螺栓連線而成。
4. 架體構件：由大橫桿、小橫桿、立桿、剪刀撐、扣件等搭設而成。
5. 架體搭設示意圖見圖1。

圖1

附著支承結構

由承重固定支座、防墜支座、防傾支座組成，保證架體與建築構築主體在升降和正常使用工況下多點連線固定，是架體承重和防傾覆的主要構件。

智慧型控制系統

通過PC終端控制電動葫蘆，根據施工需要上升或下降，完成爬架升降施工。每個電動葫蘆額定起重量7.5噸。控制系統採用CAN匯流排分散式控制和實時控制的串列通信網路，通過銷軸感測器採集獲取荷載數值，利用位移感測器進行同步監控，並實現同步控制。通過計算機可以直觀顯示每個機位的技術數據，便於操作及故障的判斷與排除，並具有超載、欠載報警保護裝置。

防墜、防傾覆裝置

專用機械楔塊式防墜器，額定鎖緊能力為10噸，為架體升降過程中提供第一道安全保障。

導軌上專門設定有450毫米間距銷孔，可根據現場情況安裝防墜銷軸，為架體升降工況（防墜銷軸在防墜支座導向架上部最近一個銷孔處安裝，並在升降過程中不斷切換安裝位置）、使用工況（防墜銷軸安裝在防傾支座導向架上部最近的一個銷孔）提供第二道安全保障。

導向架和防傾覆支座能確保架體不發生內、外傾覆。

爬架機位平面布置原則

直線布置的架體支承跨度不得大於7米，折線或曲線布置的架體，相鄰主框架支撐點處的架體外側距離不得大於5.4米，架的水平懸挑長度不得大於2米，且不得大於跨度的1/2。

架體安裝搭設要求

1.架體搭設前，應設定安全、可靠的安裝平台來承受安裝時的豎向荷載，安裝平台上必須有安全防護設施，安裝平台的水平安裝精度必須滿足架體安裝要求。

2.架體安裝過程中必須嚴格控制底部支撐桁架與豎向主框架的安裝偏差，底部支撐桁架相鄰二機位高度差必須小於20毫米，相鄰兩棉豎向主框架的水平高度差不應大於20毫米。

3.豎向主框架的垂直偏差應小於3%，豎嚮導軌的豎直偏差應小於2%。

4.豎向主框架和防傾導向裝置的垂直偏差不應大於5%。，且不得大於60毫米。

5.預留穿牆螺栓孔中心位置偏差必須小於15毫米，其孔徑最大值與螺栓直徑差值應小於5毫米。

工藝流程

《多功能爬架施工工法》工藝流程（圖2）

該工法施工流程（圖3）

該工法工藝流程（圖4）

該工法防墜保護裝置流程（圖5）

操作要點

《多功能爬架施工工法》操作要點有以下9項：

1. 預留穿牆螺栓孔中心位置偏差必須小於15毫米，其孔徑最大值與螺栓直徑差值應小於5毫米。
2. 由安全技術負責人對爬架提升的操作人員進行安全技術交底，做到分工明確，統一指揮，並有記錄和簽字。
3. 爬架升降作業前清除架體上的活荷載、雜物等，拆除爬架與建築物連線，準備各種操作工具。
4. 檢查控制終端顯示數據及運轉情況是否正常。
5. 按規定在承重支座上安裝電動升降裝置，與控制終端連線並調試信號，預緊使架體自重作用在電動葫蘆上。
6. 通過控制系統，使架體與支座相對運動，及時準確地切換各種鎖銷，使架體提升一個樓層或要求高度，微調升降裝置，並按規定安裝架體承重銷，使架體重量作用在承重鎖銷上。
7. 在架體升降的具體操作過程中，每次使架體提升或下降一層。
8. 爬架下降施工工藝和提升時相似。
9. 爬架提升/降落作業完畢後，按規定安裝好各部位螺栓、鎖銷、鎖緊器，使安全網閉合。

材料設備

《多功能爬架施工工法》所需安裝機具有：水平儀、捲尺、線錘、扳手（包括力矩扳手）、手拉葫蘆。

該工法所需電動提升設備有：電控櫃、電動葫蘆、超載失載報警裝置、專用配電箱。

該工法所需指揮工具有：對講機、哨子。

質量控制

《多功能爬架施工工法》質量控制應遵循以下要求：

1. 整體穩定性好，架體升降時平穩、安全，完全符合住房和城鄉建設部最新頒發的《建築施工工具式腳手架安全技術規範》JGJ202—2010以及行業標準《建築安全施工檢查標準》JGJ59—99；鋼管、型鋼、鋼板符合《碳素結構鋼》GB/T700—2006中Q235鋼的規定。
2. 鋼結構焊接工藝符合現行《鋼結構工程施工及驗收規範》GB50205—2001、《冷彎薄壁型鋼結構技術規範》GB50018—2002、《鋼結構設計規範》GB50017、《混凝土結構設計規範》GB50010中的相應要求。

安全措施

採用《多功能爬架施工工法》施工時應遵照國家現行的《編制建築施工腳手架安全技術標準的統一規定》（建設部V97＞建標工字第20號檔案批覆）、《建築結構荷載規範》GB50009—2001、《建築施工高處作業安全技術規範》JGJ80—91、《建築安裝工人安全技術操作規範》（80建工勞字第24號）、《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》JGJ130—2001等標準的有關條文，針對不同工程，還應同時執行該工程所隸屬部門的各級有關安全法規和檔案，並應特別注意如下事項：

1. 施工前，必須進行安全技術交底，操作人員必須持證上崗。
2. 架體安裝搭設完畢，在自檢合格的基礎上，首先必須經土建施工項目部、安全技術部門檢查，然後請當地安檢站驗收，確認無異常情況後方可交付使用。
3. 升降過程中，控制系統操作者應注意觀察顯示界面上各機位數據，發現數據異常及時停機檢查，確保升降過程中的安全。
4. 防墜裝置與提升設備應分別設定在兩套附著支撐結構上，若有一套失效，另外一套仍能夠獨4682立承擔全部墜落荷載。
5. 防墜裝置應經常檢查加強管理，保證工作可靠、有效。
6. 爬架升降作業時，隨提升進度，將防墜銷及時插在距離支座導向架最近的主框架銷孔內，確保墜落距離最短；在升降操作距離的頂部設定防墜銷；升降作業前調整防墜器，使其靈敏可靠。採用上述兩種措施確保升降安全。
7. 爬架使用時，穿好承重銷，緊固調節頂撐，鎖緊防墜器，穿好防墜銷四種措施確保使用安全。
8. 架體外側用密目安全網圍擋，底層鋪設嚴密腳手板，且採用平網及密目安全網兜底。底層腳手板採用在升降時可折起的翻版構造，保持架體底層腳手板與建築物表面在升降和正常使用中的間隙，杜絕物料墜落。
9. 定期檢查各種電氣設備，發現異常及時匯報處理，並做好維護維修記錄工作。
10. 建立預警和處置突發安全事故的快速反應機制，保證人力、物力、財力的儲備，一旦出現危機，確保發現、報告、指揮、處置等環節的緊密銜接，及時應對，保證實現現場的統一指揮和調度。

環保措施

《多功能爬架施工工法》應採取以下環保措施：

1. 在搬運、堆放腳手架材料時要輕拿輕放，以儘量降低噪聲。
2. 實行腳手架外圍全封閉管理，以阻隔一部分樓層施工噪聲的傳播量。
3. 腳手架工程在現場產生的廢舊木材及時收集，儘量重複利用，不能重複利用的用於現場臨時食堂燃料的補充使用。
4. 腳手架工程在現場產生的廢舊鋼材及時收集交廢品收購站統一處理。
5. 腳手架工程產生的廢舊安全網要集中收集，儘量用來覆蓋現場露天堆放的易飛揚物資（如砂等），實在無法回收重複利用的按照有毒有害垃圾分類交給垃圾處理站統一處理。
6. 腳手架工程中使用的油漆等要妥善保管好，並在滿足區分鋼管類別、防鏽等作用的前提下儘量節約油漆用量。廢舊油漆工具、用具要及時回收並儘量重複利用，不能回收重複利用的就按照有毒有害垃圾分類交給垃圾處理站統一處理。
7. 在堆場裡清洗扣件時，事先採用專用容器或修建專用池子盛接多餘的機油，並儘量將盛接的機油回收重複利用，以減少機油污染環境的程度。

效益分析

社會效益

《多功能爬架施工工法》將工程施工中的腳手架工程部分實現了裝備化，通過有效利用電子感測技術配合爬架施工，一次搭設完成後即可使用至施工結束，避免了傳統腳手架的反覆拆搭，同時配備有直觀數據顯示，方便作業人員了解各個環節施工狀況，消除了一般爬架使用過程中存在的安全盲區等隱患，使爬架的安全性能得到了很大提高，成本得到有效降低，操作更加便利。新工法技術為爬架施工提供了新的發展方向，為高層建築施工提供了更加安全可靠的施工方法，對企業與行業的科技發展奠定了基礎，其社會效益和環境效益顯著。

經濟效益

《多功能爬架施工工法》與同類施工技術、原工法相比，由於採用了電子感測技術與PC控制技術，使得傳統勞動密集型的建築施工逐漸向技術型轉變，有效降低了人工費用，同時避免了因人為造成的不利因素，提高施工效率，有利於現場文明施工，具有良好的經濟效益和發展前景。

套用實例

《多功能爬架施工工法》套用實例如下：

1. 中建御景華庭住宅小區。
2. 大連醫學生物研發及電子口岸數據中心配套生活區。
3. 大連明珠7、8號樓。

榮譽表彰

2011年9月30日，《多功能爬架施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009—2010年度國家二級工法。