新型智能全钢爬架施工工法

建筑施工GA15新型智能架施工工法

1前言

以工业化的方式重新组织建筑业是提高劳动效率、提升建筑质量的重要方式，也是我国未来建筑业的发展方向。建筑工业化的基本内容是：采用先进、适用的技术、工艺和装备科学合理地组织施工，发展施工专业化，提高机械化水平，减少繁重、复杂的手工劳动作业。

GA15新型智能架是一种用于高层建筑外脚手架施工的成套施工设备，它改变了传统外脚手架搭设到顶的施工习惯，通过程序化的施工顺序形成了建筑施工GA15新型智能架施工工法。GA15新型智能架仅用3-5层架体构件，利用爬升机构实现整体或分片升降。它由支架系统、竖向框架和水平框架系统、附着导向和卸荷系统、动力提升系统、防坠系统、施工防护系统共六部分组成。目前，GA15新型智能架技术在国内外处于领先地位，完全满足《液压升降整体脚手架安全技术规程》（JGJ183-2009）的有关要求。

2工法特点

GA15新型智能架施工工法是一种新型的附着升降脚手架，与附着式升降脚手架相比有显著的优点，通过工程实践证明，不仅增强了安全性和防火效果，且提升操作简单，施工效率高，极大地降低了高层作业管理风险。特别体现在综合效益上，同采用其它高层施工机具相比，可降低施工成本。

2.1操作平台采用全钢封闭安全防护性能得到了大幅的提升。

2.2智能化的荷载控制系统。采用智能化的荷载控制系统控制架体提升/下降过程，系统实时监控，当吊点荷载变化超过设定值的±15%时，以声光形式报警，显示故障机位；当吊点荷载变化超过设定值的±30%时，自动停机并以声光形式显示报警机位；同时具有储存记忆功能，可配备遥控器遥控架体提升、下降及停止动作；与电脑连接后可对架体数据进行实时监控和传输。

2.3架体部件已形成了模块化、标准化，通过这一系列的组合完全能满足各种建筑物的需要，通用性强。

穿心杆式防坠器，只要架体坠落就能实现有效地制动。

施工现场整洁、美观，GA15新型智能爬架安装完成后，工地现场不再有杂乱的钢管、扣件、脚手板及安全网，使施工现场更加整洁、美观。

2.4节约材料费：GA15新型智能爬架搭设不超过五层楼高，根据施工进度逐层升降，比双排脚手架从地面一直搭设到结构顶层，节约大量的槽钢、钢管、扣件、脚手板及安全网。

2.5节约人工费用和运输及搬运费：操作平台搭设好后，只需少量人员就可对操作平台进行升降，节约大量的人工，同时也减少了来回的运输及搬运费。

2.6提高工作效率：GA15新型智能爬架搭设好后，利用自身升降系统就可对操作平台进行升降，半个小时左右就可以提升一层，施工期间不再使用塔吊，从而节约大量塔吊台班时间，加快了工程进度，

减少成本支出。

2.7降低财产损失减少安全风险：GA15新型智能爬架安装完成后，比落地式脚手架大大降低了钢管与扣件的损耗与丢失，本公司专业资质专业队伍施工给建筑企业大大降低了安全责任风险。

3.适用范围

GA15新型智能架（简称爬架）适用于多种高层建筑外防护整体提升架体。

4.工艺原理

GA15新型智能架是一种用于高层建筑外脚手架施工的成套施工设备。它改变了传统外脚手架搭设到顶的施工习惯，仅用3-5层脚手架，利用爬升机构实现整体或分片升降。它由支架系统、竖向框架和水平框架系统、附着导向和卸荷系统、动力提升系统、防坠系统、施工防护系统共六部分组成。目前，GA15新型智能架技术在国内外处于领先地位，完全满足《液压升降整体脚手架安全技术规程》（JGJ183-2009）的有关要求。其产品主要系统说明如下：

4.1支架系统。支架部分由φ48钢管和各型连接套搭设而成，架体走道宽度0.6-1.2米,平均宽度不低于0.8米,可根据具体施工要求进行调整；架体高度覆盖4.5个楼层,符合架体不超出5层楼高的国家安全标准；架体步高1.8-1.9米,立杆最大间距2.2米；外排设满搭斜杆以增强支架整体刚性。搭设规范和要求按双排钢管架的规范和要求。（附图一）

4.2竖向框架和水平框架系统。竖向框架根据建设部有关要求，采用桁架构造，由外立杆、横杆、廊道斜杆和导轨内杆通过节点焊接板和螺栓联接组装而成。其中内外立杆采用φ48钢管、横斜杆采用φ48钢管。螺栓采用M12×80等规格。水平框架采用桁架构造，

框架采用φ48钢管和节点板焊接而成。横杆、斜杆采用φ48钢管，根据跨度大小选定。连接螺栓采用M12×80规格。水平框架以竖向框架为承力支座，两端与竖向框架底跨节点板联接，上部与支架系统钢管联接。（附图1）

4.3附着导向和卸荷系统。该系统由导轨、卸荷限位锁、导轮组、导向架和穿墙螺栓组成。

每一提升点位根据楼层高低沿架体高度安装14.5m长的工字钢导轨，覆盖四至五层楼板。并在剪力墙外墙壁上每层楼处安装一道附墙支座，

将附墙支座上的导向轮嵌入工字钢钢槽内；从架体底部向上安装，共安装三个楼层。导轮组与附墙支座组装成导向件，再通过穿墙螺栓与建筑结构相连。升降时导轨与架体一起沿导轮组上下运动，形成对架体导向和防外倾作用。使用状态下卸荷限位座与导轨通过防坠顶撑向斜上方顶住工字钢上的卡槽，将架体荷载传给附墙支座再由附墙支座转传给结构物。承传力直接明确。（附图2）

4.4动力提升系统。该系统包括提升底座、电动提升机、提升挂座、穿墙螺栓四部分。提升底座位于竖向框架底部，是升降状态架体荷载的承传力装置，底座上焊有提升挂环，提升机上端挂在提升挂座上，下端钩挂在底座挂环上，预紧后完成升降工序。提升机采用环链电动葫芦，额定提升荷载7.5t。

4.5防坠系统。本系统由防坠装置、防坠顶撑、防坠圆钢、附墙支座、穿墙螺栓组成。防坠装置焊接在提升底座内部，包括制动摩擦块、制动箱体、导向框、拨杆、压簧等组成部分。制动摩擦块约束在制动箱体内，箱中带有两个带角度的斜板，用来限制制动摩擦块的运动方向，制动摩擦块上连结导向框，制动摩擦块由导向框控制上下运动，导向框受导向杆约束，可沿导向杆上下滑动，导向框下端有压簧。导向框通过拨杆与底座另一侧挂环一同被挂钩钩起，制动箱体中心穿过防坠圆钢，当提升机预紧后，拨杆带动导向框并进而带动制动摩擦块下移，两个制动摩擦块间距加大，由抱紧圆钢状态变为离开圆钢，爬架可正常升降，这时压簧被挤压，在升降动力失效后，拨杆弹回初始位置，被压缩的弹簧向上弹起，带动导向框并进而带动制动滚轴上移，制动

摩擦块靠紧圆钢，由于制动摩擦块的运动受斜板的约束，制动摩擦块紧紧抱住圆钢，从而阻止架体的下滑。防坠圆钢通过附墙支座、穿墙螺栓与结构独立连接传力，通过多次试验证明，制动防坠平均距离在20-60mm之间，满足要求。该防坠装置容易安装、便于检查和维修保养，安全可靠。（附图3）

4.6施工防护系统。GA15新型智能架施工防护系统由安全网、脚手走道板、扶手杆、内档密封翻板等构成。严格按照JGJ59-99要求标准和双排满搭脚手架防护标准执行。

5. 施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

5.1.1 GA15新型智能架运输施工工艺流程

1.GA15新型智能爬架成品及构件编号。GA15新型智能爬架成品及构件的编号，在GA15新型智能爬架成品安装过程中起着非常重要的作用，它保证了构件制作过程及安装过程中施工有效数据的控制以及安装次序的合理性，根据工程施工特点结合公司定型产品特性和施工进度，做出符合该工程进度对才老要求的成品装箱单和运输计划，以便统计技术的应用和制作安装控制。

2.GA15新型智能爬架成品主框架和立杆直接装车运输。各杆件相互之间用木头隔离；装车时每层杆件之间用木头隔开、按照工程进度计划结合架体装箱单编制合理的装车计划，进行各配件搭配装车，到达施工现场后都能够达到架体组装的要求，每辆车必须进行封车检查。

3.GA15新型智能爬架装车流程及注意事项：

①涂装完毕构件从涂装车间运往堆放场地、从堆放场地运往安装现场，吊装时采用高强度尼龙吊绳；

②.大件吊装捆绑钢丝绳时，必须加厚胶片；

③.钢质构件的露天存放要垫高200mm以上，堆场要排水良好；

④.分类堆放，堆放位置考虑安装运出顺序；

⑤.平稳合理堆放，上下层应以木方垫平，方木上下层的中心线，需在同一平面内，保证构件不发生变形；

⑥.装车运输时，尽量考虑构件的吊装方向，以免运抵工地重新翻转；

⑦.构件应配套装车，以免遗漏，影响安装进展；

⑧.支座垫板、螺栓和其他较小的零件，应放在构件的净空范围内，使运输过程中不发生变形和丢失，必要时应装箱运送；

⑨.装构件时，下部构件应垫以足够数量的木方，以免受上部构件重量的影响而发生变形；同时捆绑牢靠，垫上胶皮防止漆皮破坏；

⑩.构件含主框架、立杆支座等大件运输时选用斗车且长度大于7.5m长途货车，零星构件适情况而定，构件运输时应捆绑结实，木

桩支垫位置正确，数量相当。

4.交付：每批构件运输均有构件发运包装清单，随车人员应与接单方按清单清点，无误后请接收方签字接收。

5.1.2 GA15新型智能架现场拼接工艺流程

1.参照拼接总图，按模块组装各个爬架部分。

2.按照子模块拼接图料单，准备材料，包括主框架、立杆、连接套、水平杆、斜杆、防滑板、螺钉等所需材料。

3.按照子拼接图开始拼装架体模块，按照顺序依次组装主框架、立杆、水平杆、斜杆、防滑板等配件。

5.1.3 吊装施工工艺流程

1.吊装过程必须设置塔吊信号指挥员，并且熟知塔吊信号的操作规程。

2.起重吊装前操作人员应对现场工作环境，

建筑物及构件重量进

行全面了解。

3.在吊装长件时钢丝绳与物件固定点在水平方向上的角度应控制在45至60度之间，若因物件太长，中部容易下沉或打弯，可以用同长度的钢管或其他强度较高的物件进行固定将长度方向上与钢管绑在一起，然后在吊起。

4.起吊重物时，应稍离地面试吊当确认重物已挂牢靠再继续起吊。

5.在吊运过程中，塔吊司机必须严格按照操作规程操作，起升和下降速度应平稳、均匀，不得突然制动，左右回转也应平衡，且有专人接收。

6.每挂起吊前必须认真检查绑口是否牢固，所吊物件是否有漏绑现象，特别板块吊装时，板块应方正，对吊装数量应严格控制，并且系点距离板块两边的距离应对称，防止在吊装时因系点不对称，导致板块滑落。

7.在大风大雨等恶劣天气下，塔吊司机有权拒绝一切不合理的吊装要求。

8.对重量无法估计的物件，在吊运时必须先试吊，当发现钢丝绳有抖动，吊装设备有异常声响时，应立即停止吊装。

5.1.4 GA15新型智能爬架组装施工工艺流程

1.组装智能爬架下节。根据专项施工方案用螺栓将主框架、立杆、连杆、斜拉杆、卡槽、连接套、三角撑等分别组成架体系统，架体调整后紧固所有螺栓。每片组装好的架体长度不易超过9米，控制在塔吊荷载范围内。

然后指挥塔吊将组装完成的架体吊至抄平落地架

或者悬挑架上；依次完成其他机位间组装。（附图6）

2.根据工程进度安装附墙支座，并使防坠器、导轨处于正确位置。（附图7）

3.根据工程进度组装防护操作平台中节。将中节所需材料用塔吊吊至指定组装位置上，根据工程进度组装好每片结构。中节结构安装时，首先将安装导轨，完成导轨中节与下节的对接，再将已在地面上安装好的分片结构依次与第一层对接，然后依次将每一片结构相互连接起来形成整体。

图6 架体整体组装图

图7 防坠系统安装图

4.重复步骤3完成操作平台上节的组装。

5.安装上层附墙支座，并使防坠器、导轨处于正确位置。

6.安装上、下吊点，安装防坠杆，并使防坠杆处于正确位置。

7.电控及动力系统安装

〈1〉控按钮和电缆安装在第三步或四步架体上，配电系统采用三相五线制；电缆装入Ф20PVC 管内并用橡胶拉条系于外排大 横杆上。

〈2〉电控柜必须设有接零、漏电、错断相保护措施；并设有电源显示灯。

〈3〉电动提升机:本工程外爬架采用分片电动提升方式。葫芦数量配备应满足施工

进度要求。葫芦使用前应进行了检查和维修保养，

同步升降误差不得

图8 安装完毕整体图

大于30mm 。

8.翻版安装，GA15新型智能爬架操作层及翻版必须铺设严密，保持操作平台操作层与建筑物表面在升降和正常使用中的间隙，防止物料坠落。安装翻版后，在提升阶段，翻板将回收在操作层上，施工阶段时翻板将遮盖操作层与建筑墙之间的缝隙。

5.1.5 爬架提升施工工艺流程

5.2 操作要点

5.2.1 GA15新型智能架产品主要技术指标

图9 电动系统安装图

5.2.2人员配备

6.材料设备

GA15新型智能架主要构配件明细表

材料质量要求凡是GA15新型智能专用设备及零配件必须确保达到使用标准；架体安全网和平兜网等防护用品必须有合格证；扣件必须经过清洗、坏丝螺栓螺母必须更换；钢管必须经过除锈刷漆；GA15新型智能用走道板使用的钢板必须确保强度，钢板的厚度尺寸不得小于1.2mm；严禁使用零小废料拼接；爬架用内档翻板宽度方向严禁拼接，以确保承力强度，长度不得小于1000。施工机具必须具备出厂合格证;漏电保护灵敏有效。

7.质量控制

1.负责爬架施工管理人员必须树立高度责任心，增强安全意识，严格按照操作规程的要求及标准进行指导施工，杜绝不合格器材的使用。

2.成立全面质量管理施工领导小组。坚持工序验收制度。按照以下程序落实：

3.动力提升装置电动葫芦必须由专业生产厂家提供，具备产品合格证。

4.加工零件要严格按照尺寸加工，预埋件位置尺寸应按爬架提升点数据档案中所要求，做到预埋位置准确无误。

5.脚手架搭设必须按施工图施工，严格按设计及验收规范验收。

8.安全措施

（一）安全保证体系

1.严格执行三级安全教育和技术交底制度。未经爬架安全操作规程教育和交底的人员不准上岗作业。

2.各级领导管理人员要对职工生命负责的态度去严格要求，严格管理，认真抓好安全工作，搞好安全设施。

3.架子班组施工人员必须持证上岗，进入施工现场的人员必须戴安全帽，系好安全带。

（二）安全防护措施要点

1．严格按照施工组织设计和技术交底要求组织施工。

2.重点加强架体内档及翻板的使用和维护；

3.重点加强爬架提升前、提升中、提升后的检查；

4.重点加强料台使用标准；

5.重点加强满架与爬架间隔的封闭；

6.重点加强施工作业人员安全劳动意识。

7.保持架体清洁，无杂物。

8.爬架立面用密目网全封闭，避免钢管、木方窜出。

9.二层楼顶及十五层安装防护棚，宽度大于4米。

10.支架上必须配备不少于4台/栋的灭火安全器材，成立义务消

防队。

（三）防雷雨台风措施

1.爬架架体必须用一根细钢筋或铜线与墙体中的主钢筋搭接，以便于架体避雷。

2.雷雨天气和六级以上大风应停止架上作业。

3.同时要安装限位座、水平支顶拉接钢管等安全装置，大风过后要对架上的脚手板、安全网等认真检查一次。

4.本地区雨季长，降雨量大而且又是雷雨和台风袭扰的地区，施工期间，工地应有专人负责发布气象资料，每天通报全体施工人员，以便安排工作和及时采取措施。

9.环保措施

10. 效益分析

10.1 GA15新型智能架与传统脚手架相比效益对比：

1.耗用材料少：只搭设覆盖结构需要五层的材料即可。

2.用工量少：悬挑架人工用量一般情况下按建筑立面面积核算为

8工日/100㎡。一般情况为在组装时按建筑立面面积核算为10

工日/100㎡，升降时按建筑立面面积核算为5工日/100㎡。

3.危险作业环境操作频率减少，安全性高。

4.组装完成后不占用塔吊。

5.架体多重防坠落措施和防坠落装置保障安全。

6.结构精巧、承传力明确、适用性强、作业强度低。

10.2 GA15新型智能架设备综合效益分析：

GA15新型智能架设备是本世纪初快速发展起来的新型脚手架技术，对我国施工技术进步具有重要影响。它将高处作业变为低处作业，将悬空作业变为架体内部作业，具有显著的低碳性，高科技含量和更经济、更安全、更便捷等特点。

1.综合性能：多重安全防护、微电脑自动控制、电动升降、操作简便、施工效率高

2.低碳性：节约钢材用量70%；节省用电95%;节约施工耗材30%。

3.经济性：

4.5米以上的建筑主体均适用。楼层越高经济性越明显，每栋楼可综合节约30%-60%成本。

4.安全性：采用全自动同步控制系统和遥控控制系统，可主动预防不安全状态，并采用多重设置的盘式安全防坠落装置防止复位装置

失效等故障，能够确保防护架体始终处于安全状态，且有效实现防坠。

5.实用性：先进的施工技术，可应用于各种结构的建筑主体。

6.智能化：采用电脑荷载控刹系统，实时显示升降状态，自动采集各提升机位的荷载值，当某一机位的荷载超过设计值的15%时，声光形式自行报警并显示报警机位，超过30%时，该组升降设备将自动停机，直至故障排除，有效避免了超载或失载过大而造成的安全隐患

7.机械化：实现低搭高用功能，在建筑主体底部一次性组装完成，附着在建筑物上，随楼层高度的增加而不断提升，整个作业过程不占用其他起重机械，大大提高施工效率。

11.应用实例

由我兵团一建第一工程公司承建的乌鲁木齐市兵团一建棚户区

改造项目，总建筑面积为96679.55m2，结构型式为框架-剪力墙结构，不仅要确保质量目标的实现，还要保证工程成本和工期，在此基础上实现技术创新。

通过该项技术在本工程上的实施，显著的提高了建筑物建造施工技术水平、加快了施工速度，减轻了工人的劳动强度，有效的保证了工程质量，创造了良好的经济效益和社会效益。为确保工程顺利实施，项目部以科学的态度、先进的手段管理施工，通过反复总结实施，总结出本工法，并在工程中应用，取得了很好的效果。