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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
24、运转方向一致。(3)液压升降机具安装后,应检查各接头处无漏油现象,油管的分布和固定应避免与架体发生干涉或碰擦,确保运行正常。(4)同一套附着式升降脚手架中,使用的升降机构、防倾覆装置、防坠落装置、荷载控制系统及同步控制系统等专项设备均应采用同一厂家生产的、同一种规格型号的产品。四、安全保护装置附着式升降脚手架应具有安全可靠的防倾覆装置、防坠落装置和荷载或同步控制系统等安全保护装置。(一)防倾覆装置防倾覆装置是附着式升降脚手架必不可少的安全保护装置,其作用是防止架体在升降和使用过程中发生倾覆,并控制架体与建筑物外墙面之间的距离保持不变。1、产生架体倾覆力的主要原因有以下几种:(1)提升工况下,提
25、升吊点的位置与架体重心不重合而产生的偏心力矩,是架体产生倾覆力的最主要原因。导轨式附着式升降脚手架在提升工况时,架体处于偏心图2-9非直线状况架体布置图a)凸折线布置b)凹折线布置c)曲线布置 、一提升吊点的位置提升,架体产生的偏心力矩要大于中心提升的吊拉式附着升降脚手架。(2)架体上施工荷载不均匀且位置在不断变化,造成架体重心向里或向外偏移,使架体产生向里或向外倾覆的趋势。(3)架体在升降和使用过程中处于高空悬空状态,由风荷载产生的水平力对架体产生倾覆力。(4)架体机位平面布置不当,可造成整个架体重心偏移,如多个机位连成整片后,整个架体的重心位置取决于建筑物外形变化以及提升吊点的安装位置。图
26、2-9中a)和c),曲线或折线布置的架体重心向外偏移,易造成该段架体向外倾覆;图2-9中b),架体重心向内偏移,易造成该段架体向内倾覆。2、防倾覆装置的分类:防倾覆装置主要由导轨和约束装置(导向支座)组成,其结构形式可分为以下几种类型:(1)套环式防倾覆装置由导轨和导向支座(套环)组成。导轨为圆形钢管或矩形钢管,钢管两头有安装孔,通过导轨支座固定在竖向主框架的立杆上;导向支座(套环)可在导轨的全程上下移动,并使用穿墙螺栓固定在外墙结构上,见图210。图2-10套环式防倾覆装置安装简图I-导轨2-套环3-穿墙螺栓4 .竖向主框架(2)导轮式防倾覆装置由导轨及导轮座组成,导轮座通过穿墙螺栓固定在建
27、筑物外围梁或剪力墙上。导轨由工字钢或槽钢制成,用多道螺栓固定在架体竖向主框架的立柱上(或直接与竖向主框架焊为一体)。架体升降时,导轮固定不动,导轨随架体一起运动,导轮嵌入工字型导轨腹板两侧,限制导轨(即架体)只能沿着导轮上下运动,防止架体倾覆和偏斜,图2-11。3、防倾覆装置的安全技术要求(1)升降和使用工况中,防倾覆装置均能形成可靠的水平约束。(2)防倾覆装置必须与架体竖向主框架、附着支承结构或建筑工程结构可靠连接。(3)防倾覆装置应采用螺栓与竖向主框架或附着支承结构连接,不得采用钢管扣件或碗扣方式连接。(4)在升降和使用工况下,位于同一竖向平面的防倾覆装置不得少于两处,并且其最上和最下一个
28、导向支座之间的最小距离不得小于2.8m或架体高度的l4o(5)防倾覆导轨与导向支座的间隙应小于5mm。(6)在升降过程中,应能保持架体垂直上下运动,且不图2T1导轮式防倾覆装置能发生碰擦其它结构件的现象。(二)防坠落装置防坠落装置是附着升降脚手架在升降或使用过程中发生意外坠落时的制动装置。1、架体产生坠落事故的主要原因:(1)升降中升降机构的制动装置失灵;链条、钢丝绳断裂;吊钩断裂。(2)升降中升降机构的固定点和提升点处钢结构破坏,架体变形失稳,波及其他提升点,形成连锁反应。(3)在架体发生意外时,防坠落装置未能及时产生闭锁作用。(4)建筑物外墙表面的障碍物未清理,阻碍架体升降,又未及时发现,
29、造成升降机构或架体超载损坏,引发事故。(5)附着装置在墙体的连接点处,砂强度不够,或穿墙螺栓强度不够。(6)架体整体提升时,同步性控制不好,相邻机位产生过大的高低差,局部架体内力过大,造成架体破坏。(7)违反操作规程,架体荷载超重。2、防坠落装置有多种结构形式,现介绍两种较为典型的结构形式:(1)楔钳式防坠落装置,安装在底盘的拉杆上(也可安装在底盘上),见图2-12o防坠吊杆的上端与悬挑梁连接,下端从防坠落装置楔块组中穿过。脚手架正常升降时,电动葫芦受力后向上拉动吊板,压杆根部抬起,前端向下推动楔块组并拉伸弹簧,楔块组沿锥面向下滑动,同时钳张开,防坠吊杆可从钳口中穿行,安全锁呈“开启”状态,见
30、图2-12a);当提升装置失效,架体发生坠落时,吊板的拉力消失,弹簧收缩且拉动托盘向上,同时推动楔块组向上滑动并咬合防坠杆,防坠落装置进入“制动”状态,见图2-12b),此时脚手架的重力通过防坠落装置传递到建筑结构上。上述两种防坠落装置的主要区别在于:触发型防坠落装置在架体提升时固定在悬臂梁上不动,防坠吊杆随架体上下运动;楔钳式防坠落装置安装在底盘处,在架体提升时随架体上下运动,而防坠吊杆则固定在悬臂梁上不动。图2-12楔钳式防坠落装置结构图a)开启状态b)制动状态I-托盘2-楔钳3-拉簧4-壳体5-压杆&防坠吊杆7-吊板8-底盘拉杆9-底盘(2)摆针式防坠落装置由支座、摆针和导轨等组成,见图
31、2-13o支座上焊有挡块;摆针呈凹型分上、下齿,通过销轴与支座连接,并装有拉力弹簧;导轨上等距离焊有挡管。支座安装在墙体上,导轨随架体一起升降。当架体提升时,导轨上的挡管不断推动摆针逆时针转动,防坠落装置不影响架体的正常提升,见图2-14a);架体下降时,挡管挤压摆针的下齿,摆针顺时针转动,见图214b);挡管通过后,由于图2-13摆针式防坠落装置结构示意图1 .挡块2.拉簧3.销轴4.支座5.摆针 6-挡管7-导轨8-上齿9-下齿图2-14摆针式防坠落装置工作原理a)上升 b)匀速下降过下齿c)匀速下降过上齿d)快速坠落、上齿阻挡架体的下降速度较慢,且两个相邻挡管之间的空档H大于上下齿的距离
32、h,因此在下一个挡管未落下来之前,摆针在拉簧的作用下迅速恢复到平衡状态,见图2-14c),架体可以正常下降;当架体快速坠落时,摆针复位的速度滞后于架体下落速度,上齿挡住了挡管的下落,即架体停止坠落,见图2-14d)。上述第(1)种装置为渐进式防坠落装置,架体坠落时制动距离短,坠落冲击力小,制动距离一般不会超过20mm;第(2)种装置为阶段性坠落装置,其坠落距离取决于导轨上的挡管间距“H”(一般为80Omm),在架体坠落时不能立即制动,需要下落一定距离(两个相邻挡管之间的空档H)才能起到作用,架体坠落冲击力较大。目前在偏心提升的导轨式附着升降脚手架的防坠落装置中,有多种形式的防坠落装置均为上述摆
33、针式防坠落装置的衍生品。3、防坠落装置安全技术要求:(1)应有足够的强度和刚度,能承受架体坠落时产生的冲击荷载。(2)制动灵敏,安全可靠。整体式附着升降脚手架坠落制动距离hW80mm,单片式附着升降脚手架坠落制动距离hW150mm。在架体发生坠落时,防坠落装置应具有足够的制动力,将架体牢固制动。(3)每一个竖向主框架提升设备处必须设置不少于一个防坠落装置,防坠落装置在架体使用和升降工况下都必须起作用。(4)防坠落装置必须采用机械式全制动装置,严禁使用每次升降都需要重组的手动装置。(5)防坠落装置应具有防尘、防污染的措施,并应灵敏可靠、运转自如。(6)防坠落装置与提升装置应分别设置。即:两者不能
34、设置在同一个附着支座上。(三)荷载或同步控制系统1、使用架体同步升降控制系统的重要性及其作用(1)机位升降不同步。由于附着式升降脚手架是一个巨大的桁架结构,架体刚度大,各机位间很小的升降差对各个机位的荷载影响很大。架体升降中,各台升降机构的荷载与提升速度不可能完全一致,这样必定会造成整体结构的微小变形,而引起其内部应力的重新分布。随着各机位升降差的增大,架体结构附加应力增加很快。当这些附加应力超过脚手架杆件材料的承载极限值时,就会造成架体结构的破坏、坠落,引发重大安全事故。为了避免上述情况的发生,要求脚手架在升降过程中,各机位升降高度差应控制在一定范围内。通过使用架体同步控制系统,可有效地达到
35、上述要求。(2)荷载超限。整体升降脚手架架体搭设高达45层楼层高度,覆盖面积大,架体升降过程中很可能碰到外墙突出部位或其它障碍物,造成该部位架体荷载不断增加。此时如不能及时停止升降,必定会导致架体结构承载超过极限,产生严重变形,最终造成脚手架的整体坍塌。因此在架体升降过程中,必须对各机位的实时荷载进行监控,并提醒操作者注意。如果某个机位的荷载达到了该点的设定值,则能立即断电,所有升降机构停止升降,在查明原因并排除故障后,方可继续运行。另外,施工误差与导轨变形也会使机位的荷载增加。2、架体荷载或同步控制系统的分类各种不同类型的升降机构,可采取多种类型的架体同步及荷载监控系统,其中有“极限荷载控制
36、法”、“荷载增量控制法”、“机位高差控制法”等几种控制方法。图2-15机位荷载预警系统示意图承力架2.架体3.载荷传感器小上拉杆5-悬挑梁6-电动葫芦7中继站8-自动检测显示仪(1)极限荷载控制法采用一种“机位荷载预警系统”,该系统由载荷传感器、中继站和自动检测显示仪三部分组成,见图2-15。在每个电动葫芦与机位之间串联安装一个机械式载荷传感器。每四只载荷传感器为一组并联至中继站,各中继站用一根电源线与信号线合一的多芯电缆线串联连接至自动检测显示仪。由自动检测显示仪向中继站每秒钟发出1组扫描脉冲信号,并接收各中继站的反馈信号,进行检测、显示。当任意一个机位的荷载超出允许荷载的上限值(如50kN
37、)或低于允许荷载的下限值(如20kN)时,该机位上的载荷传感器立即向总电气控制台发出预警信号,指示异常机位位置与异常情况类型,切断总电源,使整体脚手架停止升降,并发出声、光报警信号。自动检测显示仪面板上每个机位有一个红、黄、绿变光显示灯,当机位荷载超出上限值时,灯光显示红色,表示机位超载;当机位荷载低于下值时,灯光显示黄色,表示机位欠载;当机位荷载在上限值与下限值之间时,灯光显示绿色,表示正常。操作人员通过面板上各机位显示灯的颜色和警示标记,可了解所有机位的受力状况,并能及时找出故障机位的位置。而且故障必须经排除后,架体才能正常升降。该控制方法简单、实用,但在预先标定的上下限载范围内不能直接调
38、节控制荷载,同步控制精度不高。(2)荷载增量控制法采用一种“荷载增量监控系统”,该系统主要由多种芯片组成的可编程控制器(CPU)、控制电动葫芦转、停和正反转的继电器、对升降位移信号采样的“霍尔传感器”、对荷载应力检测使用电容式压力传感器,以及在控制系统中与各个机位连接采用的9芯屏蔽导线组成,其电路图见图2-16。该系统的操作过程如下:a.确定架体初始位置和荷载极限系统启动前自动保存各吊点的初始位置,并设定各吊点的荷载上、下限值。b.实际检测和显示架体升降过程中,系统不断地自动检测各吊点的实际升降距离,以及实时荷载状况,并及时显示各吊点间的最大升降高度差和距离上下荷载报警值最接近的吊点状况。c.
39、高差控制架体运行过程中,当任意两个吊点间的升降运行高度差达到控制值时(如30mm),产生声、光报警信号,并按照预先设定值自动校正。自动停止运行最快的升降机构,并以该吊点的当前位置为标准,继续升降其它吊点,直到所有吊点都处于标准位置为止,然后自动整体启动升降机构继续升降。d.荷载控制架体升降过程中,系统若发现某吊点的实际荷载超过该点设置的荷载上下限值,则停止所有升降机构并发出声光报警信号。待故障排除后报警停止,系统可继续运行。只要不出现荷载超值或高度差越界,架体将继续升降,一直运行到设定的高度为止(一般为一个楼层高度)。主控制盒强电控利柜S0筑集$0/一祟宴Oz-Ql-Zscni-UTLI8tl
40、宗师如wlSSN8掂WAOnZS368WMf*MY率显示、键盘控制器82C79次68ZOtlvdnIlttIBl*lIgl#Il=lgl图2-16荷载增量监控系统电路方框图3、荷载控制系统的安全技术要求(2)应具备超载15%自动报警;超载30%自动停机;欠载报警等功能。(3)当水平桁架相邻两机位高差达到30mm时,应能自动停机。(4)性能应可靠、稳定,控制精度应在5%以内。五、电气控制系统电气控制系统是对多台升降机构电气系统的控制。附着式升降脚手架升降机构的动作比较简单,一般只有上、下两种工况(即正、反转)。因此,电气控制系统主要是控制升降机构的正、反转。现列举常规的电气控制系统及其基本要求。
41、(一)基本动作要求附着式升降脚手架电气控制系统应为三相四线制交流控制系统,每台升降机构用一条电缆线接至总控制台,总控制台能控制多台(一般为3040台)升降机构同步升降或单独升降。电气控制线路的工作原理图见图2-17。当控制柜中铁壳漏电开关扳至“合”位置时,送电线路接通。如需升降机构群同时上升或下降,可将各分动开关旋钮一齐扳至“上升”或“下降”位置,然后按下“总开”按钮,交流接触器线圈C通电,其主触点C吸合,放开按钮后,辅助触点C保持吸合,形成“自锁”并使交流接触器主触点C接通主回路,升降机构群则作同步上升或同步下降运行。如需停止升降,只需按下“总停”按钮使线圈C断电,主接触器C断开主回路,升降
42、机构群停电中止升降。如需一台或数台升降机构动作,则应先使各分动开关旋钮停留中位,然后按下“总开”按钮,使总电路送电,再扳动所需动作的分动开关扳键至“上升”或“下降”位置,即可完成所需的动作。图2-17电气原理图I-转换开关2-缺相、错相保护器3-电动机4-升降机构(二)电路显示总电路中的电流强度可通过电流互感器在电流表中显示出来,总电路中的电压通过相压转换开关可在电压表上显示三相电源中任意两相的电压。(三)电器安装电器柜中所有电线两端均应有编号,供安装维修时查找。在安装施工中,各升降机构的分电缆线从总控制台起,分顺时针和逆时针两个方向分布,并成束悬挂在架体外排杆内侧高处,应采取措施防止施工中损
43、坏电缆线。在施工升降机和外附式塔机位置处,电缆线安装时应切断并用防水、防撞型接插件连接,以便在升降期间可拆绕,并复接通过施工升降机和塔式起重机附墙杆。(四)电气控制系统的安全技术要求(1)电控柜应设有漏电保护开关,配置缺相、错相、过载、过流等安全保护装置,电控柜外壳的接地电阻应不大于4Q,绝缘电阻应不小于0.5MQ,并符合施工现场临时用电安全技术规范JGJ46的各项规定。(2)电控柜应具有点控、群控、急停功能。(3)电源至电控柜之间应采用五芯橡套绝缘电缆供电,其线径应根据负载计算,且不应低于IOmm2;电控柜至升降机具之间应采用四芯户外型橡套绝缘电缆供电,其线径应不低于1.5mm2o(4)电控
44、柜操作面板上方应设有防护盖板,在施工期间可防撞击、风雨、日晒。电控柜门及操作室应有防雨、防风措施,并配有门锁,防无关人员擅自进入和动用。3、附着式升降脚手架施工安全管理要求3.1施工管理基本要求一、附着式升降脚手架整个施工过程管理无论总承包单位采用何种承包形式,都必须纳入施工总承包管理之中,并承担施工总承包的管理责任。由施工总承包单位对附着式升降脚手架施工全过程实行严格的管理,严禁“以包代管”。二、施工总承包单位必须将附着式升降脚手架发包给具有相应施工资质的专业单位,并与其签订专业承包合同及安全管理协议,合同及协议中必须明确双方的安全生产责任,需要互相配合的内容,以及检查、约束的措施等。三、施
45、工总承包单位对附着式升降脚手架专业承包单位管理应包括以下内容:(1)对专业施工单位的生产和施工资质进行审查认证,确认其施工资质有效;(2)现场采用的附着式升降脚手架应具有建设行政主管部门组织的产品鉴定证书,并符合现有相应规范的规定。(3)对专业承包人员和特种作业人员的资格进行审查;(4)根据危大工程安全管理规定,对附着式升降脚手架专业施工方案组织专家论证。(5)监督专业施工单位在附着式升降脚手架安装、升降、使用、拆除等作业前,对有关作业人员进行安全技术交底;(6)组织附着式升降脚手架安装后的检查验收;(7)安装、升降、拆除等作业时安排专人进行监督检查;(8)安排专人定期对附着式升降脚手架使用情
46、况进行安全巡查。四、工程监理单位应对附着式升降脚手架使用状况进行安全监理并做好记录,监督检查应包括以下内容:(1)审查附着式升降脚手架专业承包单位的施工资质及专业承包人员和特种作业人员的资格;(2)审查现场使用的附着式升降脚手架产品鉴定证书;(3)参加附着式升降脚手架的检查验收;(4)在安装、升降、拆除等作业时进行监理;(5)定期对附着式升降脚手架使用情况进行安全巡查;(6)发现附着式升降脚手架存在隐患时应要求施工单位限期整改,对拒不整改的现象应及时向建设单位和建设行政主管部门报告。五、附着式升降脚手架施工单位应严格执行各级相关行政管理的各项规定,主动接受建设主管部门、施工总承包单位以及监理单
47、位的监督检查并认真整改。六、附着式升降脚手架施工单位应当建立健全安全生产管理制度,制定相应的升降脚手架安全操作规程和检验规程,应制定升降脚手架过程管理规程及维护保养等管理规定。七、附着式升降脚手架施工单位应设置与附着式升降脚手架有关的专业技术人员、安全管理人员及相应的特种作业人员,并组织相关人员进行安全技术培训。八、附着式升降脚手架施工单位应建立和健全施工安全保障体系,根据施工准备阶段和施工阶段关键环节的管理侧重点进行全面、严格、深入和细致的管理,并做好施工管理记录。3.2施工人员管理要求一、附着式升降脚手架操作人员要求(1)附着式升降脚手架施工全过程应由具有专业施工资质的施工单位完成;(2)由具有专业施工资质的管理人员及相应的特种作业人员负责附着式升降脚手架搭设、安装、升降和拆除施工;(3)特种作业人员必须经过专业培训,并经建设行政主管部门考核合格,取得特种作业操作资格证书(见图3T),并在有效期内方