浅析全集成升降防护平台科技产品的施工应用

　　摘要：全集成升降防护平台是施工现场使用的具有智能化升降操控系统和立体转向折叠功能，并能够满足结构施工需求和安全防护要求的工厂预制化生产和标准化定型的全钢结构装置。
　　关键词：智能化操控，转向折叠，星轮防坠落挡块，TSDK-08配电系统，电动提升系统
　　目前，城市发展节奏加快，为了满足社会建设和经济发展的需要，满足城市日益增长的工作、生活空间的需求，超高层建筑此起彼伏的屹立于市场经济的城市发展历程中，万丈高楼拔地起，在高层建筑施工管理过程中，主体结构施工时外边缘操作和防护的管理体系也随之发展，这种具有智能化升降操控系统全钢结构的防护平台不但确保了结构外边缘施工的安全可靠性，也方便了施工现场的外防护操作体系的施工管理。
　　一．全集成升降防护平台显著特点
　　全集成升降防护平台架体单元是在工厂预制化生产，外防护网全部采用铝板网的防护装置；该产品标准化，施工操作时可实现工具化安拆；现场施工时管理轻松，不需要钢管扣件，在节约材料租赁费的同时，使设备、材料管理变得简单。脚手架架体单元打开空间与折叠空间的比值达12：1，运输方便且减少了运输费用；施工现场地面组装、安拆方便，操作简便迅速，避免高空搭设架体危险性，容易保证安装质量,有利于安全文明施工的管理；采用的电动提升机正挂免移动系统，大幅度降低了工人的劳动强度（每台电动升降机85公斤），极大地提高了升降过程中的安全性；采用的星轮防坠落附墙支座，利用齿轮齿条啮合原理，防止架体坠落。星轮防坠落附墙支座构造简单，安装拆除方便，适合施工现场的各类环境使用，具有结构紧凑、体积小，承载力大，使用寿命长，免维护，成本低等显著特点；采用的多重独立防坠体系系统将原来分别单独使用的速度信号安全防坠系统和荷载信号安全防坠系统进行了巧妙的结合，最大程度地避免了两种控制信号单独使用时的缺陷，极大地提高了附着式升降脚手架的安全防坠效果。
　　二．全集成升降防护平台构造
　　全集成升降防护平台一般按施工流水段实际情况以组为提升单位，由折叠脚手架单元、附着支承系统、提升系统、控制系统和防坠落装置等五部分组成：
　　1.折叠脚手架单元
　　折叠单元主要由定型的内外立杆、型钢脚手板、三角支撑架、斜拉撑杆以及内挑密封翻板、防护铝板网等组成，型钢脚手板连接内外立杆并可转动，其中立杆、斜拉撑杆和型钢脚手板是通过连接板和底座及螺栓连接的，他们构成一个有效的承载力结构—水平桁架，折叠式升降脚手架荷载是通过该水平桁架将力传递到导轨主框架上。
　　 
　　 
　　2.附着支撑系统：包括导轨，星轮防坠落附墙支座，承载螺栓，垫片等。
　　星轮防坠落附墙支座实物图星轮防坠落附墙支座剖视图
　　星轮防坠落支座是一种用于升降脚手架、升降机等高空坠落的星轮防坠落附墙支座。目前，施工用升降脚手架、升降机等设备，在使用或升降运行过程中，有的无防坠安全装置，有的安全装置容易失效或成本较大，一旦发生意外，很容易造成高空坠落而发生重大人员和设备事故。
　　星轮防坠落附墙支座由附墙导向件、复位扭簧、复位弹簧、导向滚轮座、防坠挡块和星轮等六部分组成。
　　该支座构造特征为：星轮防坠落附墙支座的星轮正向转动（反时钟转动为正转，顺时钟转动为反转）时防坠挡块静止不动，星轮反向转动时防坠挡块随星轮轮齿往外运动，当与防坠挡块接触的星轮轮齿转动角度达15°—30°时，防坠挡块迅速复位。
　　该支座的工作原理为：利用齿轮齿条啮合原理。星轮相当于齿轮，导轨相当于齿条，正常提升或下架时，导轨的运动，带动星轮正反旋转，牵引防坠挡块的进出。当架体坠落时，下坠速度大于防坠挡块复位速度，从而卡死导轨，防护架体坠落。
　　该支座结构简单、巧妙、成本较低，便于操作，直观，随时可以检查，维修也极为方便，当发生如防坠挡块运动不灵活或弹簧失效等问题时，本装置不失去安全防护功能、安全可靠性好。
　　3.提升及自动倒链系统
　　智能提升系统由重力传感器、智能分机箱及由电动葫芦和上、下吊挂件、倒
　　链装置组成，通过吊挂件固定在建筑结构上，形成独立的提升及倒链体系。如下图：
　　4.控制系统包括：重力传感器，电气线路和总控箱，分控箱
　　升降脚手架的升降采用电动葫芦升降，并配设专用电气控制线路。该控制系统设有漏电保护、错断相保护、失载保护、正、反转、单独升降、整体升降和接地保护等装置，且有指示灯指示，线路围绕建筑物一周布设在架体内。
　　5.防坠落装置
　　星轮和单向运动阻挡构件速度信号和荷载信号相结合，极大地提高了全集成升降防护平台的安全防坠措施。
　　三．全集成升降防护平台布置原则
　　施工现场布置安装时，应结合该产品的技术参数和结构施工的特点，按照以下几个方面考虑：
　　1.平面布置要求
　　(1)架体任意两点间布置距离满足以下要求：
　　①直线布置的架体支承跨度不应大于5.4m；折线或曲线布置的架体支承跨度不应大于4.5m（指两榀相邻主框架沿架体外排水平投影距离）；
　　②架体分组端部水平悬挑长度不得大于1/2水平支承跨度和2m，架体全高与支承跨度的乘积不应大于110m2；
　　(2)架体外皮宜尽量布置成大平面，避免出现多处拐角，增强架体整体性。
　　(3)全集成升降防护平台布点尽量避开飘窗板、空调板、框架柱等部位。
　　(4)全集成升降防护平台通常根据施工流水段分布将架体进行合理分组，保证分组与流水段对应，以不出现“同组不同流水段”的情况为原则，分组缝与流水段分段相适应，分组缝可适当由先施工流水段向后施工段跨过流水分段处，以利于施工防护。同时架体分组时兼顾工作量均衡，即分组后各组间架体榀数基本均等，避免出现榀数过多和过少现象。
　　(5)根据现场塔吊布设位置、塔吊附臂水平及垂直位置和卸料平台位置等要去，若这些施工设备穿过架体内部，则只需将全集成升降防护平台外防护网拆除，安装局部加固件即可。
　　2.立面布置要求
　　(1)架体立面：架体全高高度由具体楼层决定，通常架体覆盖5层，根据实际需要架体顶部加2.0m单排防护，架体底部根据施工需要局部可加下吊防护，架体步高按照具体层高进行调整，保持与层高一致，保证密封翻板能够完全密封，设置6步架，顶部第6步架无翻板。全集成升降防护平台架体净空宽度0.66m（内外排立杆内腔边距）。
　　(2)架体折叠单元：所有斜拉撑杆与每根立杆和定型型钢脚手板用螺栓组件可靠连接，折叠单元由内外立杆、斜撑杆、定型型钢脚手板、翻板、钢丝防护网组成一个空间桁架结构。
　　(3)星轮防坠落附墙支座：该构件将承传力构件与导向和防坠装置联合成一体，每个机位处竖向不少于3个星轮防坠落附墙支座，用M27穿墙螺栓固定在建筑结构上。
　　(4)智能提升系统：使用型号为7.5T的电动葫芦、智能自控装置和正挂葫芦装置及上、下吊挂件，每个机位均配置有智能提升系统提升电动葫芦正挂免移动系统。
　　(5)脚手板：定型型钢脚手板安装在折叠单元内，用螺栓组件与折叠单元内外立杆、斜撑杆可靠连接。
　　(6)全集成升降防护平台的架体折叠单元自带密封翻板，翻板与定型型钢脚手板用多个绞链连接，翻板为活动构件，升降时翻开，静止施工作业时盖好。翻板必须满铺严密，不允许有孔洞存在。对于结构变化较大处的密封板，则可用定型型钢脚手板搭设在架子脚手板上和楼层楼板上。
　　(7)全集成升降防护平台架体组装后在端部处均全部安装有端部封网。
　　(8)全集成升降防护平台架体外侧安装有防护铝板网。
　　全集成升降防护平台架体主要工艺参数如下表
　　序号 项目 单位 设计值 备注
　　1 平台高度  3—5倍楼层高 
　　2 平台宽度 m 0.9-1.2 
　　3 组装方式  单元式地面组装，分片式整体吊装 
　　4 平台单元形式  转向折叠方式 
　　5 平台单元宽度  2.4m、2.0m、1.8m、1.5m 可加工异形单元
　　6 脚手板材质  15mm花纹钢板 
　　7 脚手板高度间距 mm 按楼层高度定制，以200为模数 
　　8 外网  1.5×1.5×1.5镀锌电焊网；7mm铝合金冲孔板 
　　9 支承跨度 m ≤5.4 曲线或折线≤4.5
　　10 机位平均间距 m 约3.5—4.5 
　　11 防坠装置  摆针式或星轮式，每机位处设3个独立装置 采用不坠落理念设计，全天候、全过程起作用
　　12 提升行程 m ≤5 单次最大提升行程5m
　　13 升降架自重 KN/m ≤6.5 水平每延长米
　　14 附着支座锚固螺栓规格 mm M27 M27×墙厚+180
　　15 吊挂件锚固螺栓规格 mm M30 M30×墙厚+180
　　16 提升动力 T 7.5 电动葫芦额定提升力
　　17 提升速度 mm/min 130-190 
　　18 预埋孔水平允许偏差 mm ±50 
　　19 附着面轴线允许偏差 mm ±20 上下相邻两附着支座安装结构的垂直偏差
　　20 电动葫芦电机功率 KW 0.5 单台电机功率
　　21 操作层承载能力 KN/㎡ 2 三步同时作业情况
　　   3 两步同时作业情况
　　22 操作层高 m 结构层高或≤2 
　　23 翻板层数  2层 
　　24 遥控操作距离 m ≤40 直线距离
　　25 架体端部悬挑端长度 m ≤2 且不得大于1/2水平支承跨度
　　2007年由北京韬盛科技发展有限公司研发的该产品得到了建筑行业的广泛认可，并获取了多项专利。施工现场全集成升降防护平台产品的应用，不仅促进了安全施工管理的可控性和规范性，也对建筑施工行业的发展提供了重要的科技管理思路。目前，该产品在全国各地都有使用，东北地区大连中国石油大厦作为大连首例引进该产品的项目，在安全施工管理上得到了很大的管理效益。
　　参考文献：
　　1.《中华人民共和国建筑法》；
　　2.《中华人民共和国安全生产法》；
　　3.《建设工程安全生产管理条例》；
　　4.《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
　　5.《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
　　6.《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
　　7.《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
　　8.《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-2010）
　　9.《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（住房和城乡建设部建质［2009］87号）
　　10.北京韬盛科技发展有限公司企业标准《全集成升降防护平台》(Q/TXTSK004-2010)