CN105040965A - 一种附着式升降高空作业装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种附着式升降高空作业装置及施工方法，所述高空作业装置包括：附着式升降脚手架、附着式导架升降高空作业平台以及硬防护分隔平台，所述附着式升降脚手架用于构建建筑主体结构，所述硬防护分隔平台用于将建筑结构分隔为上部施工空间与下部施工空间，所述附着式导架升降高空作业平台对所述下部施工空间进行外立面装修施工，本发明利用附着式脚手架爬升过程安全快捷的工作特点及电动施工升降平台升降灵活及稳定性好的性能，通过采取共用预留预埋件、搭设水平防护层等措施，实现高层、超高层建筑使用附着式脚手架项目结构与后期二次结构施工、外墙砌筑，外立面装饰装修施工等工序同步进行。

Description

一种附着式升降高空作业装置及施工方法

技术领域

本发明设计建筑领域，具体设计一种附着式升降高空作业装置及施工方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，建筑现代化的发展日新月异，高层、超高层建筑如雨后春笋般涌现。高层、超高层建筑外架也从钢管扣件式脚手架—钢管悬挑外架—型钢悬挑外架—附着式脚手架不断发展，近些年来附着式脚手架更是因其爬升快捷方便，施工作业安全成为高层超高层建筑外脚手架的首选，但是在其使用过程中也因其升降不够灵活，爬升至结构顶完成相关工序工作后，方开始下降，才能开始外墙其他工序施工，对项目整体安排有较大影响。

针对高层或超高层建筑，目前较为普遍的建筑结构外立面施工防护方式是主体施工阶段使用悬挑式脚手架或附着升降脚手架，主体结构封顶后附着升降脚手架下降进行外立面装饰装修，或将附着升降脚手架拆除采用吊篮进行结构外立面装饰装修施工,脚手架搭设拆除操作劳动强度大、危险因素多、安装拆除人员多，成本也高；而电动吊篮稳定性差、承载力低，同时作业人员少，受外界环境影响较大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种附着式升降高空作业装置及施工方法，可使超高层建筑结构施工与装饰装修施工同时进行，大大缩短施工周期。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种附着式升降高空作业装置，所述高空作业装置包括：用于构建建筑主体结构的附着式升降脚手架，用于进行外立面装修施工的附着式导架升降高空作业平台，所述高空作业装置还包括将建筑结构分隔为上部施工空间与下部施工空间的硬防护分隔平台，所述硬防护分隔平台设置于所述附着式升降脚手架下部，所述硬防护分隔平台设置于所述附着式导架升降高空作业平台上部。

进一步的，所述硬防护分隔平台一端固定于建筑结构上，另一端横向延伸到空中，所述硬防护分隔平台底部设有加强杆。

进一步的，所述附着式升降脚手架包括：平台框架组件、第一附墙导向装置及电动葫芦，所述平台框架组件通过第一附墙导向装置固定在建筑外墙上，所述电动葫芦安装在平台框架组件上部的横梁处，所述电动葫芦连接钢丝绳的一端，所述钢丝绳的活动绕接所述平台框架组件的底部，并所述钢丝绳的另一端连接所述第一附墙导向装置；所述平台框架组件包括第一主框架、第二主框架，所述第一主框架一端通过螺栓连接一底座，所述第一主框架另一端连接第二主框架的一端。

进一步的，所述平台框架组件面向建筑外墙的一侧设有导轨，所述导轨与所述第一附墙导向装置连接，所述第一附墙导向装置通过穿墙螺栓固定在建筑外墙上；所述电动葫芦安装在第二主框架的横梁上；所述在电动葫芦及第二主框架之间连接有荷载控制器；所述平台框架组件通过卸荷座固定在第一附墙导向装置上；所述第二主框架相反于建筑外墙的一侧设有第一防护栏。

进一步的，所述附着式导架升降高空作业平台包括直线平台和转角连接件，所述转角连接件用于连接直线平台，所述转角连接件包括转直角连接件和转斜角连接件，所述直线平台包括驱动器、驱动器基座、三角立柱、顶部限位立柱、平台梁、电控箱，其中驱动器通过螺栓连接在驱动器基座上，三角立柱以1.5m为单元通过高强螺栓进行接高，每6m设置第二附墙装置一道，在三角立柱的顶部安装顶部限位立柱，平台梁使用平台连接销连接成所需设计长度。

进一步的，在所述平台梁与驱动器连接处设置水平度限位夹和行程开关；所述平台梁上部铺设脚手板，梯子连接在驱动器基座上，所述平台梁设置有第二防护栏，在第二防护栏对应梯子的位置设置安全门。

进一步的，所述电控箱固定在第二防护栏位置，伸缩脚手管插在所述平台梁上；驱动器基座通过可调支腿摇杆进行调节达到水平；所述顶部限位立柱包括垂直限位元件和顶部限位立柱齿条。

一种附着式升降高空作业装置施工方法，利用所述的高空作业装置，所述方法使用硬防护分隔平台将建筑结构分隔成两个独立的施工空间，对两个独立施工空间同步施工。

进一步的，所述方法包以下步骤：

1)搭建附着式脚手架进行建筑结构施工；

2)建筑结构施工至一定高度时，在附着式升降脚手架架体下部一层结构搭设一道横向的硬防护分隔平台，将建筑结构分隔为上部施工空间与下部施工空间，使上部空间施工不影响下部空间施工；

3)在地面搭建附着式导架升降高空作业平台，对下部空间进行外立面装修施工，在附着升降脚手架进行上部施工空间主体结构的同时，使用附着式导架升降高空作业平台进行结构下部施工空间的外立面装饰装修施工；

4)附着升降脚手架完成上部施工空间主体结构后，开始下降并对上部施工空间的主体结构进行外立面装修施工；

5)建筑结构外立面装修施工完毕后，拆除附着式升降脚手架，然后拆除附着式导架升降高空作业平台。

进一步的，所述步骤2）中建筑结构施工至总高度的2/3时，搭设硬防护分隔平台。

本发明利用附着式脚手架爬升过程安全快捷的工作特点及电动施工升降平台升降灵活及稳定性好的性能，通过采取共用预留预埋件、搭设水平防护层等措施，实现高层、超高层建筑使用附着式脚手架项目结构与后期二次结构施工、外墙砌筑，外立面装饰装修施工等工序同步进行，满足高层、超高层建筑不同施工阶段外脚手架安全防护和操作的需求，从而实现施工项目安全、质量、进度及成本可控的目标。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明升降脚手架结构示意图；

图3为本发明附着式导架升降高空作业平台结构主视示意图；

图4为本发明附着式导架升降高空作业平台结构侧视示意图；

图5为本发明驱动器两侧平台梁安装示意图；

图6为本发明平台梁安装临时支撑示意图；

图7为本发明驱动器另一端悬挑平台搭设示意图；

图8为本发明标准立柱结构示意图；

图9为本发明顶端限位立柱结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

一种附着式升降高空作业装置施工方法，所述方法使用硬防护分隔平台将建筑结构分隔成两个独立的施工空间，对两个独立施工空间同步施工，所述方法包以下步骤：

1）搭建附着式脚手架进行建筑结构施工；

2）建筑结构施工至一定高度（总高度的三分之二）时，在附着式升降脚手架架体下部一层结构搭设一道横向的硬防护分隔平台，将建筑结构分隔为上部施工空间与下部施工空间，使上部空间施工不影响下部空间施工；

3）在地面搭建附着式导架升降高空作业平台，对下部空间进行外立面装修施工，在附着升降脚手架进行上部施工空间主体结构的同时，使用附着式导架升降高空作业平台进行结构下部施工空间的外立面装饰装修施工；

4）附着升降脚手架完成上部施工空间主体结构后，开始下降并对上部施工空间的主体结构进行外立面装修施工；

5）建筑结构外立面装修施工完毕后，拆除附着式升降脚手架，然后拆除附着式导架升降高空作业平台。

此施工方法是将附着升降脚手架与附着式导架升降高空作业平台结合使用。这样可以实现主体结构施工与外立面装饰装修施工同步进行，此施工方法可替代传统单一的落地式、悬挑式脚手架及附着升降脚手架施工，有较好的安全性和经济性。

如图1所示，一种附着式升降高空作业装置，所述高空作业装置包括：附着式升降脚手架100、附着式导架升降高空作业平台200以及硬防护分隔平台300，所述附着式升降脚手架100用于构建建筑主体结构，所述硬防护分隔平台300设置于所述附着式升降脚手架100下部，所述硬防护分隔平台300设置于所述附着式导架升降高空作业平台200上部，所述硬防护分隔平台300用于将建筑结构分隔为上部施工空间与下部施工空间，所述附着式导架升降高空作业平台200对所述下部施工空间进行外立面装修施工，所述硬防护分隔平台300一端固定于建筑结构上，另一端横向延伸到空中，所述硬防护分隔平台300底部设有加强杆保证硬防护分隔平台300的稳固性。

如图2所示，所述附着式升降脚手架100包括：底座11、第一主框架12、第二主框架13、电动葫芦14、第一防护栏15、第一附墙导向装置16、卸荷座17、穿墙螺栓18、导轨19组成。

所述第一主框架12一端与底座11通过螺栓连接，所述第一主框架12的另一端与所述第二主框架13的一端连接在一起，所述第二主框架13的另一端具有一支撑平台，构成整个附着式升降脚手架，所述第一防护栏15安装在所述第二主框架13的外侧，所述电动葫芦14安装在所述第二主框架13的横梁处，所述电动葫芦14连接保险钢丝绳的一端，所述第一附墙导向装置16通过穿墙螺栓18固定在建筑结构的外墙上，所述框体结构一侧设有导轨19，所述导轨19与所述第一附墙导向装置16连接，并具体通过卸荷座17将导轨19固定在所述第一附墙导向装置16上，所述保险钢丝绳可滑动绕接在底座11上，并另一端连接在导轨19中部对应连接的第一附墙导向装置16上。

在设置附着式升降脚手架100时：

1.确定附着式升降脚手架机位布置的具体位置，核实附着机位处结构强度是否满足架体提升要求；

2.按照设计备齐所需材料，在现场分类堆放，确认所备材料、配件符合质量标准，方可投入使用；

3.搭设附着升降脚手架组装搭设平台，开始搭设附着升降脚手架；

4.确保架体防倾覆装置、防坠落装置、荷载及同步控制装置的正确安装与使用；

5.首次提升后，全面检查连接件的紧固情况，对垂直度、水平度发生位移的现象，应及时加以调整、矫正，对预紧力矩不足的连接螺栓应进行复拧；

6.附着式升降脚手架电控装置位置应搭设控制室，控制室搭设必须规范，有防雨、防漏电等功能，控制室门应加锁，并有配电标识；

7.架体底部封闭严密，架体与结构之采用翻板封闭，脚手板铺设层的外侧要设踢脚板。

如图3-9所示，所述附着式导架升降高空作业平台200包括直线平台和转角连接件，所述转角连接件用于连接直线平台，所述转角连接件包括转直角连接件和转斜角连接件，所述直线平台包括驱动器21、驱动器基座22、三角立柱23、顶部限位立柱24、平台梁25、电控箱28，其中驱动器21通过螺栓连接在驱动器基座22上，三角立柱23以1.5m为单元通过高强螺栓进行接高，每6m设置第二附墙装置29一道，在三角立柱23的顶部安装顶部限位立柱24，平台梁25使用平台连接销33连接成所需设计长度。

在所述平台梁25与驱动器21连接处设置水平度限位夹30和行程开关。

所述平台梁25上部铺设脚手板26，梯子34连接在驱动器基座22上，所述平台梁25设置有第二防护栏35，在第二防护栏35对应梯子34的位置设置安全门27。

所述电控箱28固定在第二防护栏35位置，伸缩脚手管31插在所述平台梁25上。

驱动器基座22通过可调支腿摇杆32进行调节达到水平。

所述顶部限位立柱24包括垂直限位元件36和顶部限位立柱齿条37。

在设置附着式导架升降高空作业平台时：

1.基础处理及底座安装，对预安装位置地基基础进行处理，坚实地基可以找平直接放置底座（如混凝土地面），条件好的回填土，可在上层使用砂砾等坚实材料找平，上面铺设模板作为基础如果基础条件比较差可以根据作业平台底座规格浇筑混凝土基础，按照方案平面布置图要求进行放线，将底座放置在设定位置，安装可调支腿并调整平整度，将驱动器装置安装在底座上，并固定牢固，将可调支腿摇起，调整好底座的水平度和驱动单元的垂直度，并使滚轮离开地面10～20cm，调整位置以满要求；

2.平台梁组装，准平台之间用销轴或螺栓连接，施工作业平台的总长度可根据结构情况进行调整；

安装平台梁前要根据图纸将合适尺寸长度的伸缩杆插入平台梁中，平台梁的安装一般从一端向另一端安装（当两驱动单元不在同一水平面上安装时，先从水平面比较高的一侧开始安装），首先安装第一节悬臂平台梁，用销轴（或螺栓）与驱动单元连接，注意：安装完后一定要在销轴上安装开口销，防止销轴脱落。再安装驱动单元另外一节平台梁，驱动单元如果有悬挑平台，尽量保证两侧对称安装；

继续安装中间段平台梁，每安装一节平台梁应在合适的位置进行支撑，防止平台向一侧倾斜；

将两驱动单元之间的平台梁安装完毕，连接另一侧驱动单元，调节可调支腿，保证另一侧驱动单元垂直度。再依次安装另一侧悬挑平台梁；

平台梁在应保持水平。水平限位装置设置应符合，当水平偏差大于2°时，水平限位开关应及时启动，有效调平；当水平偏差大于5°时，调平应急限位开关应及时启动，整个电控系统应断电；

如设置了伸缩平台及悬挑平台，应在明显设置明显、清晰地标志，标明允许堆放的最大荷载及允许堆载区域；双柱型施工平台堆放构件时应均匀放置在近立柱处；单柱堆放物料时除应均匀放置在立柱两侧外，还应注意使单柱两测堆放物料重量保持平衡；严禁超载载物、载人，如设置了伸缩脚手板，伸缩脚手板只允许站人，安装组件严禁放置在伸缩悬挑部位；

3.安装防护装置，安装平台脚手板、踢脚板、防护栏、安全门，安装防护栏时要注意要将脚手板压实；如果平台内侧距离墙面距离大于300mm，应安装内护栏，如果平台内侧距离墙面距离小于300mm可不必安装内护栏；安装完毕将所有的紧固螺栓拧紧；

将梯子紧固在底座上，调整梯子支腿使梯子略向外倾斜，确保平台在升降过程中不会与梯子扶手干涉；

4.电控装置的安装，将电控箱安装在中部护栏指定位置，用螺栓紧固，将电控箱附近电缆线固定牢固，防止平台在升降过程中扯动电缆线，按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005的相关要求进行电控系统安装；

5.安装自动调平装置，平台梁安装完毕后，将平台下降到最低位置，安装自动调水平装置，自动调水平装置能在双立柱平台两驱动单元不同步时，自动调节使平台保证水平升降。

6.安装附墙装置，接高立柱，将需要安装立柱及相关构件和工具放置于平台上，且尽量均匀放置，安装人员不得超过四人，如果设置了伸缩悬挑平台，伸缩悬挑平台位置只允许承受安装作业人员荷载，严禁堆放待安装构件，安装时要保证立柱放正对齐，连接螺栓齐全并拧紧。在螺栓拧紧过程中应注意控制立柱的垂直度，采用多个螺栓同时紧固，紧固力需要一致，防止单螺栓受力过大而导致立柱垂直度超出允许偏差。

平台的第一道附墙高度距驱动单元放置面一般不能超过6m，安装第一道附墙装置时，利用底座可调支腿调整立柱垂直度，使用经纬仪辅助测量，如果在安装阶段风速超过五级，则应在3m高度处做一道临时附墙。拧紧所有连接螺栓，以后每两道附墙装置之间最大间距不能超过6m，且每安装一道附墙装置，都要使用经纬仪对立柱的垂直度进行测量，控制立柱垂直度在允许偏差范围内。

当安装立柱安装到设计高度时，安装顶端限位立柱，顶端限位立柱为红色（可以起到警戒或区别作用），一般只设置半截齿条，并有限位开关触动装置，保证平台上升到顶端立柱能自动停止，最后安装立柱防护网。

7.平台空载试运行，平台安装完毕后，对平台进行空载试运行，试运行期间确保齿轮、齿条之间无杂物等，对齿轮、齿条进行润滑，保证机械的正常运行。试运行应全行程进行不少于三个工作循环的空载试验，每一工作循环的升、降过程中应进行不少于两次的制动，其中在半行程应至少进行一次上升和下降的制动试验，观察有无制动瞬时滑移现象。

8.带载试运行，空载试运行完毕后，升降式施工平台应进行带载试运行，按照额定载荷进行加载，做全行程连续运行30min的试验，每一次循环的升、降过程应进行不少于一次制动。

使用附着式导架升降高空作业平台配合附着升降脚手架施工体系解决了建筑办公楼、酒店及住宅楼必须主体结构封顶然后开始装修的问题，保证了工期，较传统的施工方式在安全性、经济性、工期要求方面都有着较大的优势，在实施中缩短了工期，降低了造价，效果良好。

附着式导架升降高空作业平台在已使用的工程案例中进行了价值分析，它能替代传统脚手架，在节省人工、节约成本的同时可以缩短工期。

本发明最大特点是将目前结构施工阶段使用的附着式升降脚手架带来的装饰装修阶段工效低的缺点进行了弥补。另外还有以下特点：

1.安拆快捷方便；由于附着式导架升降高空作业平台设备化程度比较高，安拆方便快捷，速度快。

2.工期易保证；由于不需要等到主体结构封顶就可以进行结构外立面装饰装修施工，工期很容易保证。

3.安全性好；附着式导架升降高空作业平台与传统外立面装饰装修用吊篮及附着升降脚手架相比，稳定性好、承载力高，安全有保证；

4.经济性能优异。由于使用此种施工工艺可以缩短工期，可以大大降低施工成本，另外，由于附着式施工平台承载力比较高，可以在装修装修阶段代替施工电梯，减少施工电梯的使用成本；

5.适用性广：此施工方法针对一般高层或超高层建筑均适用，施工范围比较广。

Claims (10)

1.一种附着式升降高空作业装置，所述高空作业装置包括：用于构建建筑主体结构的附着式升降脚手架，用于进行外立面装修施工的附着式导架升降高空作业平台，其特征在于，所述高空作业装置还包括将建筑结构分隔为上部施工空间与下部施工空间的硬防护分隔平台，所述硬防护分隔平台设置于所述附着式升降脚手架下部，所述硬防护分隔平台设置于所述附着式导架升降高空作业平台上部。

2.根据权利要求1所述的高空作业装置，其特征在于，所述硬防护分隔平台一端固定于建筑结构上，另一端横向延伸到空中，所述硬防护分隔平台底部设有加强杆。

3.根据权利要求1所述的高空作业装置，其特征在于，所述附着式升降脚手架包括：平台框架组件、第一附墙导向装置及电动葫芦，所述平台框架组件通过第一附墙导向装置固定在建筑外墙上，所述电动葫芦安装在平台框架组件上部的横梁处，所述电动葫芦连接钢丝绳的一端，所述钢丝绳的活动绕接所述平台框架组件的底部，并所述钢丝绳的另一端连接所述第一附墙导向装置；所述平台框架组件包括第一主框架、第二主框架，所述第一主框架一端通过螺栓连接一底座，所述第一主框架另一端连接第二主框架的一端。

4.根据权利要求3所述的高空作业装置，其特征在于，所述平台框架组件面向建筑外墙的一侧设有导轨，所述导轨与所述第一附墙导向装置连接，所述第一附墙导向装置通过穿墙螺栓固定在建筑外墙上；所述电动葫芦安装在第二主框架的横梁上；所述在电动葫芦及第二主框架之间连接有荷载控制器；所述平台框架组件通过卸荷座固定在第一附墙导向装置上；所述第二主框架相反于建筑外墙的一侧设有第一防护栏。

5.根据权利要求1所述的高空作业装置，其特征在于，所述附着式导架升降高空作业平台包括直线平台和转角连接件，所述转角连接件用于连接直线平台，所述转角连接件包括转直角连接件和转斜角连接件，所述直线平台包括驱动器、驱动器基座、三角立柱、顶部限位立柱、平台梁、电控箱，其中驱动器通过螺栓连接在驱动器基座上，三角立柱以1.5m为单元通过高强螺栓进行接高，每6m设置第二附墙装置一道，在三角立柱的顶部安装顶部限位立柱，平台梁使用平台连接销连接成所需设计长度。

6.根据权利要求5所述的高空作业装置，其特征在于，在所述平台梁与驱动器连接处设置水平度限位夹和行程开关；所述平台梁上部铺设脚手板，梯子连接在驱动器基座上，所述平台梁设置有第二防护栏，在第二防护栏对应梯子的位置设置安全门。

7.根据权利要求5所述的高空作业装置，其特征在于，所述电控箱固定在第二防护栏位置，伸缩脚手管插在所述平台梁上；驱动器基座通过可调支腿摇杆进行调节达到水平；所述顶部限位立柱包括垂直限位元件和顶部限位立柱齿条。

8.一种附着式升降高空作业装置施工方法，利用如权利要求1所述的高空作业装置，其特征在于，所述方法使用硬防护分隔平台将建筑结构分隔成两个独立的施工空间，对两个独立施工空间同步施工。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述方法包以下步骤：

1)搭建附着式脚手架进行建筑结构施工；

2)建筑结构施工至一定高度时，在附着式升降脚手架架体下部一层结构搭设一道横向的硬防护分隔平台，将建筑结构分隔为上部施工空间与下部施工空间，使上部空间施工不影响下部空间施工；

3)在地面搭建附着式导架升降高空作业平台，对下部空间进行外立面装修施工，在附着升降脚手架进行上部施工空间主体结构的同时，使用附着式导架升降高空作业平台进行结构下部施工空间的外立面装饰装修施工；

4)附着升降脚手架完成上部施工空间主体结构后，开始下降并对上部施工空间的主体结构进行外立面装修施工；

5)建筑结构外立面装修施工完毕后，拆除附着式升降脚手架，然后拆除附着式导架升降高空作业平台。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，所述步骤2）中建筑结构施工至总高度的2/3时，搭设硬防护分隔平台。