石 強(qiáng)(山東魯潤(rùn)志恒工程管理有限公司, 山東 淄博 255000)
目前我國(guó)高層建筑技術(shù)發(fā)展飛快,在腳手架方面,第四代爬架即多功能爬架因具有使用方便、成本低廉和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。掌握并運(yùn)用高層建筑多功能爬架進(jìn)行施工,成為確保高層建筑施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全,以及降低成本、提升建筑單位經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。因此,分析多功能爬架施工要點(diǎn),對(duì)保障施工質(zhì)量、安全和經(jīng)濟(jì)收入具有重要意義。為此,筆者結(jié)合施工中涉及多功能導(dǎo)軌式爬架的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、應(yīng)用技術(shù)及安全管控措施,對(duì)多功能導(dǎo)軌式爬架工程施工中的外腳手架搭設(shè)、提升系統(tǒng)(本文以電動(dòng)葫蘆升降為例)安裝和提升架施工等的管控要點(diǎn)進(jìn)行深入探討。
第四代爬架需要考慮的主要安全問(wèn)題包含:在升降過(guò)程中爬架運(yùn)作是否穩(wěn)定同步;爬架的附著是否安全可靠,特別要考慮負(fù)重和大風(fēng)等情況下的安全度;在特殊情況下(如突發(fā)事件等),能否保證爬架在運(yùn)作時(shí)得到監(jiān)測(cè),以防墜落和傾斜等事故的發(fā)生;等等。第四代爬架的作業(yè)原理:在標(biāo)準(zhǔn)層開(kāi)始搭建不超過(guò)5層樓高的雙排的外腳手架,當(dāng)建筑物依次向上施工時(shí),通過(guò)相應(yīng)的配套設(shè)備和升降裝置等,智能操縱爬升到建筑物頂層,同時(shí)還能滿足外墻的裝修施工和逐層提升下降的要求。
首先,爬架安裝管理人員與現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員應(yīng)共同根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的施工圖紙進(jìn)行第四代爬架的二次優(yōu)化,并提供相應(yīng)建筑物的爬架布置圖和建筑物外墻立面的預(yù)留孔洞圖等,以及個(gè)別特殊部位的施工詳解圖等。其次,所有施工參與人員,特別是管理人員、爬架施工及操作人員必須參加與安全質(zhì)量等相關(guān)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)并進(jìn)行考核,合格后方可持證上崗。爬架的施工作業(yè)前,管理人員還應(yīng)對(duì)相應(yīng)的人員做好技術(shù)交底等工作。
爬架系統(tǒng)的安全對(duì)建筑工程意義重大。目前第四代爬架的自動(dòng)化和升降裝置主要包括:液壓式升降裝置、電動(dòng)葫蘆式升降裝置和減速器加長(zhǎng)螺桿式升降裝置等。管理人員需認(rèn)真編制爬架的專項(xiàng)施工方案,嚴(yán)格做好安全教育和技術(shù)交底等工作;根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況把材料配備齊全,爬架所用材料及配件的質(zhì)量必須達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),才能確保安全。
爬架搭設(shè)層的結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)≥C10。爬架的附著安全度是最為重要的安全措施,若不能滿足要求,則很可能發(fā)生墜落等事故。第四代導(dǎo)軌式多功能爬架在通過(guò)豎向連接的導(dǎo)軌與在建的建筑物連接時(shí),其支架荷載負(fù)重是可以傳遞到在建建筑物上的。一般而言,施工人員應(yīng)遵循“基礎(chǔ)架→爬架→安全網(wǎng)”的步驟來(lái)搭設(shè)外腳手架。
1.2.1 搭設(shè)外爬架安裝的要點(diǎn)管控
(1)施工人員應(yīng)根據(jù)爬架設(shè)計(jì)要求,在建筑物內(nèi)預(yù)留相應(yīng)的孔洞或埋件。
(2)在普通腳手架基礎(chǔ)上,根據(jù)爬架有關(guān)的規(guī)范和設(shè)計(jì)等要求將外爬架搭設(shè)至相應(yīng)的高度,且爬架與地面必須保持平直。在爬架安裝施工中,可采用扣件腳手架的方式進(jìn)行搭設(shè),其步距和間距的排布方式與碗扣式的腳手架相似,并采用十字扣件的方式將立桿與橫桿相連,且小橫桿向外挑出的部分應(yīng)≥100 mm。
(3)剪刀撐的設(shè)置應(yīng)采用十字剪刀撐的方式,且按照相關(guān)的規(guī)范和設(shè)計(jì)等要求進(jìn)行搭設(shè),特殊位置還應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)桿件。在安裝過(guò)程中,要檢查爬架的垂直度,其垂直度應(yīng)≤1/400,每面架子橫桿的水平高低差須<50 mm,外架處長(zhǎng)方向的平直偏差須>20 mm。
1.2.2 爬架掛設(shè)安全網(wǎng)等的要點(diǎn)管控
爬架架體須嚴(yán)格按要求掛設(shè)合格的安全網(wǎng)片和踢腳板,要安全牢固安裝扶手護(hù)欄以及導(dǎo)向穩(wěn)定滑管。對(duì)于防滑走道板、螺栓、翻板、護(hù)欄、上下梯、外防護(hù)鋼網(wǎng)以及各桿件,每跨均要認(rèn)真檢查。架體搭設(shè)完畢,應(yīng)立即組織有關(guān)部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方可投入使用。
認(rèn)真做好準(zhǔn)備工作。認(rèn)真研究提升設(shè)備的構(gòu)造、功能及工作原理,熟練掌握提升系統(tǒng)的運(yùn)行程序,做好安全技術(shù)交底工作;逐臺(tái)檢驗(yàn)電動(dòng)葫蘆,認(rèn)真做好編號(hào)工作,并做好電控柜與電動(dòng)葫蘆的系統(tǒng)檢驗(yàn)工作;根據(jù)實(shí)際需要配齊材料,確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
(1)爬架的電動(dòng)葫蘆必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行掛設(shè),挑梁應(yīng)安裝牢固。各種構(gòu)件必須嚴(yán)格按照工藝依次安裝,安裝須穩(wěn)固,須滿足設(shè)計(jì)要求,使其安全適用。
(2)依據(jù)爬升系統(tǒng)編制各種編號(hào)(如爬升架位編號(hào)和電動(dòng)葫蘆編號(hào)等),且相互對(duì)應(yīng)、保持一致。在掛設(shè)電動(dòng)葫蘆時(shí),其鏈條必須與地面保持垂直狀態(tài),不得出現(xiàn)歪斜和翻轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。在為外部懸挑的操作房間安裝電控柜之后,需搭設(shè)相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施(如防雨設(shè)施等),電控柜的連接方式應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范和安全用電標(biāo)準(zhǔn)。
(3)在連接電控系統(tǒng)時(shí),其連接方式需符合設(shè)計(jì)規(guī)范和安全的規(guī)定,電纜型號(hào)需滿足要求(≥16 mm),所裝電機(jī)的正反轉(zhuǎn)要一致。電控工作正常,控制同步有效。通電后,先檢查電機(jī)與電控系統(tǒng)的工作狀況,再進(jìn)行整體聯(lián)動(dòng)升降試驗(yàn),待升降調(diào)試正常后方可使用。電控箱體外殼需嚴(yán)格按照要求做好接地措施,嚴(yán)禁帶電移動(dòng)箱體。
為使爬架穩(wěn)定牢固、安全升降運(yùn)行,以防傾覆和墜落,應(yīng)采用水平約束和垂直約束的措施。
(1)防傾斜裝置即水平約束的用途,是防止運(yùn)行中的爬架在負(fù)重不平衡及水平負(fù)重(大風(fēng)、水平?jīng)_擊等)作用下發(fā)生傾斜或橫向顛覆等現(xiàn)象。第四代多功能爬架就是在支架上下使用3組導(dǎo)輪以防傾斜,且每個(gè)點(diǎn)的防傾斜裝置不得少于2組。
(2)防墜落裝置即垂直約束包含自鎖裝置及敏感器,其主要用途是確保爬架在動(dòng)力失靈時(shí)可智能自查并立即自鎖,以免發(fā)生架體墜落現(xiàn)象。第四代多功能爬架一般是在其支架底部安裝垂直約束。
爬架升降時(shí),作業(yè)人員需撤出架體上所有物料,并打開(kāi)爬架與在建工程的固定拉結(jié),再松開(kāi)承力托與在建工程連接的螺栓及斜拉桿,這時(shí),管理人員要認(rèn)真查驗(yàn)爬架與在建工程是否存在碰撞等問(wèn)題。
考慮到爬架的使用環(huán)境,包括不同步性等客觀因素,要求每個(gè)提升部位上的負(fù)重變化應(yīng)在一定范圍之內(nèi)。造成第四代多功能爬架不同步的原因主要有以下3項(xiàng):其一,架體在提升前各爬架點(diǎn)之間的鋼絲繩預(yù)緊方向不一致;其二,爬架剛開(kāi)始提升時(shí),爬架相對(duì)較為柔性,每個(gè)提升點(diǎn)能自行調(diào)動(dòng)負(fù)重;其三,電機(jī)轉(zhuǎn)速存在誤差。對(duì)于前兩項(xiàng)的不同步,可以在爬架全部升高 300 mm 后,經(jīng)導(dǎo)軌上的坐標(biāo)孔查驗(yàn)每個(gè)提升部位的同步性,并可采用點(diǎn)動(dòng)等方法將每個(gè)點(diǎn)提升到相應(yīng)的位置。電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)增加架體提升下降的非同步性誤差,為了有效控制其誤差,應(yīng)盡量在同一項(xiàng)工程中使用同一廠家的機(jī)械設(shè)備。當(dāng)對(duì)爬架架體實(shí)施多點(diǎn)同時(shí)提升下落時(shí),保證架體提升下降的同步性,對(duì)提高其安全性具有重要意義。
目前在實(shí)際工作中無(wú)法真正確保提升下降的同步性,但可盡量將這個(gè)同步誤差控制在一定范圍內(nèi),一旦查驗(yàn)結(jié)果超出規(guī)定的限值,爬架的安全保護(hù)裝置能即刻自鎖,以免發(fā)生安全事故。通過(guò)安裝在導(dǎo)軌上的高度標(biāo)尺,工程人員可以自測(cè)架體運(yùn)作的同步特性,當(dāng)最大同步誤差超出 50 mm 時(shí),可通過(guò)調(diào)節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng),避免安全事故的發(fā)生。
(1)爬架整個(gè)架體提升到預(yù)定位置后,應(yīng)即刻將拉桿、承力托、在建工程的預(yù)埋件和其他穿墻式拉桿等連接固定,最好用合格的鋼管及扣件將外腳手架與在建工程的內(nèi)支撐連接固定。同時(shí)導(dǎo)向件也要上升一層,并按照上述要求固定牢固。
(2)管理人員必須熟練掌握有關(guān)爬架的法律、法規(guī)、程序和標(biāo)準(zhǔn)等,要求做到分工合理、職責(zé)明確,確保人員在崗到位。以對(duì)講機(jī)或口令的方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)絡(luò),實(shí)現(xiàn)高效指揮。認(rèn)真檢查提升系統(tǒng)和外架的待運(yùn)行狀態(tài),確保爬架和建筑物不存在異常接觸或碰撞。
(3)認(rèn)真檢查電動(dòng)葫蘆鏈條的拉緊狀態(tài),倘若拉緊度不夠,則采取點(diǎn)動(dòng)措施,確保其處于同一高度。爬架升降過(guò)程應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行安全操作,首先緩慢松開(kāi)下部承力拉桿與間橫桿的臨時(shí)固定件,此時(shí)的爬架與建筑物之間僅靠上下導(dǎo)向滑管與提升葫蘆相連。其次按動(dòng)“上升”按鈕,所有電動(dòng)葫蘆同步啟動(dòng),牽動(dòng)整體外架以一定速度提升。提升就位后,及時(shí)將爬架與建筑物之間的相應(yīng)部位(如固定桿、預(yù)埋件和整體承重支撐等)牢固穩(wěn)定或拉緊,確保建筑物內(nèi)各支撐與外架拉結(jié),使外架穩(wěn)定安全。爬架下降過(guò)程,除第2步按動(dòng)“下降”按鈕外,其余相同。
目前,通過(guò)提高承重桁架和主體框架的剛度,采用防傾覆和防墜落等的工程設(shè)備及措施,以及在爬架四周搭設(shè)安全豎網(wǎng)等,爬架的安全性能在很大限度上得到了提高。為了保證作業(yè)安全,可以考慮采取荷載監(jiān)控方案進(jìn)行全面管控。這是一種較好的控制方法,首先收集架體提升下降時(shí)的荷載變動(dòng)值,然后將其傳輸?shù)娇刂破髦校舫霭踩珮?biāo)準(zhǔn)值,則立即發(fā)布警報(bào),工程人員隨即調(diào)控荷載,確保爬架安全,維護(hù)施工活動(dòng)順利開(kāi)展。
爬架的其他安全防范措施主要有:用電安全保護(hù)措施、避雷措施、水平防護(hù)措施、現(xiàn)場(chǎng)燈光照明條件、外立面防護(hù)措施、大風(fēng)期間加固措施等。這些措施需要有關(guān)部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方可投入使用。
(1)爬架的升降需要作業(yè)人員進(jìn)行高處作業(yè),高處作業(yè)危險(xiǎn)性較大,作業(yè)人員施工前要正確使用合格的安全帽和個(gè)人防護(hù)物品;要對(duì)架體上的垃圾、雜物、施工物料等進(jìn)行檢查與清理。
(2)在爬架升降過(guò)程中,除了電控柜操作人員和監(jiān)護(hù)人員以外,方圓 15 m 范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。當(dāng)電動(dòng)葫蘆不工作或出現(xiàn)故障時(shí),首先立即停工停機(jī),認(rèn)真分析故障,采取排障措施,使爬架恢復(fù)正常工作狀態(tài)。在升降間歇期間,認(rèn)真檢查各構(gòu)件和連接件之間是否存在松動(dòng)、變形或失效等情況,若有,應(yīng)及時(shí)予以維修或更換。當(dāng)爬架累積荷載≤100 kg/m,或者遇到不良天氣,或者能見(jiàn)度較差時(shí),不得進(jìn)行升降作業(yè)。
(3)爬架每提升下落 1 次,要檢查螺栓是否存在遺漏和松動(dòng)等情況,護(hù)欄、防滑板、上下梯、翻板和外防護(hù)鋼網(wǎng)等是否恢復(fù)。每跨均要認(rèn)真檢查,各方對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)收,合格后方可繼續(xù)作業(yè)。專職人員要做好升降記錄并填寫(xiě)完整,包括提升下降的整個(gè)操作過(guò)程中機(jī)械設(shè)備和架體等的狀況,以及運(yùn)行時(shí)是否存在異常情況和安全問(wèn)題等。
(4)嚴(yán)格按要求做好電梯架體處的防護(hù)工作,如電梯兩側(cè)需使用支承附墻類立桿。嚴(yán)禁塔吊附著裝置與提升裝置或龍骨發(fā)生沖突。塔吊附著部位應(yīng)采用體積小、可活動(dòng)的龍骨板,爬架提升前應(yīng)拆除,提升后需恢復(fù)。
(5)嚴(yán)禁爬架用作模板支撐架,但可用作操作架。爬架使用完畢需拆除,其過(guò)程如下:將爬架降至底層,先拆除提升裝置,再?gòu)纳系较乱来尾鸪龣M桿、立桿和斜桿,不得交叉拆除。其操作程序與安裝恰好相反。
在建造高層建筑過(guò)程中,外腳手架采用多功能導(dǎo)軌式爬架,并引入計(jì)算機(jī)技術(shù)等,在防傾覆和防墜落等方面彰顯安全高效優(yōu)勢(shì)。作為工程管理人員,只有充分掌握爬架搭設(shè)安裝、提升系統(tǒng)安裝和提升架施工運(yùn)行等的管控要點(diǎn),才能取得安全高效的效果,從而推動(dòng)我國(guó)城市化建設(shè)的健康穩(wěn)步發(fā)展。