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附着式升降脚手架倾斜监测:同步控制之外,架体姿态由谁看

10/13 10:39
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爬升的那几个小时有人盯着,那它停下来的几个月呢

附着式升降脚手架,行业里更习惯叫它“爬架”,是跟着建筑主体逐层往上爬的施工外防护平台,靠附墙支座附着在结构上,用升降设备整体提升或下降。现场最熟悉的场景是升降作业:架体在动,大家盯着,高差超了就停。但被问得少的是另一段时间:架体两次升降之间,往往要在同一个位置固定数周到数月,这段安静的日子里,谁在看它的姿态。

先分清两种工况:升降和使用,规范要求不一样

爬架的主标准是 JGJ 202-2010《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(行业标准),配套还有 GB 55023-2022《施工脚手架通用规范》(强制性工程建设规范)。规范把爬架的工况分成两类,对应不同的安全要求。本文引用的规范编号与数值均供参考,具体以现行规范、设计文件与专项施工方案为准。

升降工况,是架体正在爬升或下降的那段时间。使用工况,是架体停止升降、固定在附墙支座上的那段时间。规范原文要求“使用工况时,应将竖向主框架固定于附墙支座上”;升降工况时,附墙支座上应设有防倾、导向的结构装置。

一句话概括:升降工况是“动”的那几个小时,使用工况是“静”的那几周到几个月。风险不同,规范给的答案也不同。

三个安全装置,各管一段

附着式升降脚手架必须具有防倾覆、防坠落和同步升降控制的安全装置。这三件装置不是一回事,职责各有边界。

防倾覆装置管“别歪倒”。规范要求:每一个附墙支座上应配置防倾装置;防倾覆装置中必须包括导轨和两个以上与导轨连接的可滑动的导向件;应具有防止竖向主框架倾斜的功能。升降工况下,最上和最下两个导向件之间的最小间距不应小于架体高度的 1/4,或 2.8 米;装置与导向杆之间的间隙应小于 5 毫米。

防坠落装置管“别掉下去”:应设置在竖向主框架处并附着在建筑结构上,每一升降点不得少于一个,且必须采用机械式的全自动装置。

同步升降控制管“别爬歪、别超载”。它和升降设备联动,超限就停,是本文要重点讲清的那一段。

同步升降控制的能力边界:窗口就是升降那一段时间

同步升降控制是一套为升降过程设计的系统。规范要求,爬架升降时必须配备限制荷载或水平高差的同步控制系统;连续式水平支承桁架应采用限制荷载自控系统,简支静定水平支承桁架应采用水平高差同步自控系统。

它盯的指标很明确。水平高差同步控制系统,应在水平支承桁架两端高差达到 30 毫米时自动停机;限制荷载自控系统,当某一机位荷载超过设计值 15% 时,应以声光形式自动报警并显示报警机位,超过 30% 时应使该升降设备自动停机,并具有超载、失载、报警和停机功能。

这些指标服务于一个目标:升降过程实时、闭环、超限即停,所以它必然是有线、实时、与提升设备联动的系统。换言之,同步控制覆盖的刚好是架体爬升的那几个小时,这是它的作用窗口;架体不升降的时候,它不参与工作。

使用工况下,架体姿态靠什么发现

使用工况是架体固定不动的一段。此时同步控制系统已经停工,架体承受的却是持续的施工荷载、风载和温度变化,附墙支座及其锚固区也在长期受力。

规范对这一段的要求,主要落在附墙支座构造、防倾覆装置间隙和日常检查上:竖向主框架所覆盖的每个楼层处应设置一道附墙支座;附墙支座应采用锚固螺栓与建筑物连接,受拉螺栓的螺母不得少于两个,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 扣且不得小于 10 毫米,垫板尺寸不得小于 100 毫米 × 100 毫米 × 10 毫米;支座支承在建筑物上连接处混凝土强度不小于 C10。

这些是构造与检查的门槛,靠安装验收与日常巡视到位。但日常检查是周期性动作,间隔以天、周计;架体姿态的变化却是连续的,两次检查之间发生了什么,靠构造和目视看不到。

倾斜监测补的是哪一段

架体倾斜是失稳最直接的信号之一。回到两种工况的分工:同步控制管“升降那几个小时”,靠实时闭环;倾斜监测补的是“使用工况那几周到几个月”,靠连续记录。它不替代同步控制,同步控制也不覆盖它。

用无线倾角传感器对架体姿态做连续记录,价值不在某一次读数,而在一条连续曲线:架体在长期固定下是缓慢漂移、基本稳定,还是朝一个方向趋势性变化。趋势能比对、能回溯,适合使用工况这种慢变量场景;架体姿态异常时,还可顺着曲线回溯检查附墙支座、锚固区的受力状态。

落地要考虑什么:测点、台数、数据怎么看

测点位置,重点选能反映姿态变化的部位:竖向主框架的顶部与中部、跨度较大的跨中、水平悬挑段,这些位置对倾斜最敏感。台数没有通用答案,通常与架体规模、支承跨度、附墙支座数量相关,应结合专项施工方案确定测点布置与预警值。

设备层面,以直川科技 ZCT 无线倾角传感器为例:采用 MEMS 原理,精度 ±0.005°,可分辨缓慢累积的微小倾斜;防护等级 IP67,工作温度 -40℃~+85℃,适应工地露天、粉尘、雨雪环境;支持 4G、LoRaWAN、NB-IoT 传输,锂亚电池供电,非侵入式免布线,适合按升降节拍快速布点、拆装转场。

数据怎么用:把各测点倾角按时间连续记录成趋势曲线,与人工检查、同步控制系统的记录相互印证。预警值由专项施工方案或监测方案结合设计文件确定,监测数据用于辅助研判,出现异常时按现场流程复核、处置。

能力边界:倾斜监测不参与同步控制

边界要讲清楚。倾斜监测是在架体姿态上加的一层独立连续记录:它不参与同步控制,不替代防倾覆装置和防坠落装置,也不替代专业检查与专项施工方案。

防倾覆装置解决导向与限位,防坠落装置解决坠落防护,同步控制解决升降过程的实时安全,倾斜监测解决使用工况下架体姿态的连续记录。四者各管一段,不能相互替代。

它也不能判定架体是否安全,不能代替锚固螺栓的紧固检查与验收,不能代替日常巡视;它能做的,是在使用工况缺少连续记录的位置补上一条姿态曲线。分工清楚,才不会把指望放错对象。

常见问题

附着式升降脚手架(爬架)主要有哪些安全装置?

规范要求必须具有防倾覆、防坠落和同步升降控制三类安全装置,分别对应防歪倒、防坠落和升降过程控制,三者职责不同,不能相互替代。

同步升降控制系统能覆盖架体的全部工况吗?

不能。它是为升降工况设计的实时闭环系统,作用窗口主要是架体爬升或下降的那段时间,超限即报警或停机;架体固定不动的使用工况下它不参与工作,这段的架体姿态需要另外的连续记录。

使用工况下架体姿态变化靠什么发现?

使用工况可能持续数周到数月,日常检查是周期性的,而架体姿态变化是连续的。可用无线倾角传感器对竖向主框架等部位做连续记录,形成趋势曲线,与人工检查相互印证,测点布置与预警值结合专项施工方案确定。

装倾角传感器会影响爬架升降作业吗?

不会。无线倾角传感器为非侵入式安装,不改变架体结构受力,也不占用升降通道;采用无线传输免布线,可按升降节拍布点与拆装转场。它只是增加一层姿态记录,不参与升降控制。

直川科技

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直川科技 诞生于上海交通大学, 自成立以来,持续专注于传感器、测斜仪、物联网等产品的研发、生产、销售, 至今已有600+种型号规格, 产品远销40多个国家。

直川科技 诞生于上海交通大学, 自成立以来,持续专注于传感器、测斜仪、物联网等产品的研发、生产、销售, 至今已有600+种型号规格, 产品远销40多个国家。收起

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