一、项目来源
该课题项目研究来源于公司内部自主立项，由企业专职研发机构工程技术人员主导，项目施工为技术背景，开展“建筑爬架安全防护机构关键技术研发”研究开发。
二、应用领域
本科技成果适用于建筑爬架施工领域，该技术成果经过技术研发与产品改进提高了爬架在使用阶段的安全系数。
三、技术原理
建筑爬架一般由架体结构、附着支承结构、防倾装置、防坠落装置、动力机构和控制系统组成。架体搭设一定高度通过附着支撑结构附着于主体结构上，依靠自身升降设备和控制系统，可随主体结构施工逐层提升。建筑爬架安全防护机构关键技术重点对爬架监测与防坠协同技术研发，多元化监测预警技术可以保证控制系统决策更精准、更科学，是得爬架安全系数更高。防坠系统是架体在使用过程或者升降过程中架体安全稳定的基本保障，防坠落装置的灵敏、可靠也是附着式升降脚手架的核心技术。本项目主要针对监测盲区及防坠结构进行深化设计及技术改进。
四、性能指标
建筑爬架作为建筑结构主体施工防护平台，架体搭设高度一般≤5倍建筑层高。正常施工工况下两机位附墙支座安装间距直线段≤7.0m，曲线设置≤5.4m，两个机位防护面积≤110平方米。架体悬臂段≤2.0m，架体高度方向悬臂端≤6.0m，即每机位必须正确安装3道附墙支座。防坠结构与提升结构独立设计，防坠结构全自动设计，防坠结构能满足架体突坠荷载。
1.使用阶段：架体相邻机位水平高差≤30mm，架体整体水平高差≤50mm。附墙支座3道正确安装且支顶器受力均衡。防坠结构灵敏可靠。使用阶段脚手板荷载≤3.0平方米/KN（2步）
2.提升工况：提升过程中智能控制系统荷载超载（失载）偏差15%报警，超载（失载）偏差30%自动停机；提升阶段架体荷载≤0.5平方米/KN（2步）.
五、与国内同类技术比较
国内对建筑爬架安全设置主要在提升阶段荷载变化进行监控，使用阶段无法正常监控。智能控制系统一般采用荷载单控系统，提升阶段控制仅仅依靠架体荷载变化情况，无法对架体提升行程进行监控。
本项目研究成果采用轴力计，加强对建筑爬架使用阶段荷载变化情况进行监测统计，避免荷载集中出现的应力集中和对主体结构造成的不可逆损伤影响。提升系统每机位采用独立三项盘式制动异步电机，但是考虑到架体荷载不均衡导致提升速度不一致，可采用转轮计米器对爬架提升姿态进行主动测量，主动控制架体停机姿态。
六、成果创新性、先进性
关键技术：
1.载荷控制系统针对建筑爬架提升工况荷载变化预警，设置独立单元控制关键技术。
2.架体水平控制与相邻机位高差协同控制技术，优于附着式升降脚手架施工规程：相邻机位高差不能30mm，架体整体水平偏差不能超过50mm的要求。
3.防坠落装置独立设置与协同控制关键技术，采用全自动防坠落装置，每个防坠装置既能独立承担防坠荷载，又能协同工作。
技术创新点：
1.针对爬架使用工况存在荷载监控盲区，依据爬架传力路径变化创新采用轴力计监测爬架使用阶段荷载及内力变化情况，有效降低应力集中和超载作业带来的安全风险。
2.创新采用转轮计米器对建筑爬架提升行程进行可视化监控，实现对爬架提升姿态的主动控制，有效把控建筑爬架的停机姿态。
3.首次创新研制防坠结构模块化设计、标准化制造与模块化组装技术，方便安装、检查、替换。可有效提高爬架防坠系统可靠性，降低现场安装施工难度，实现爬架监控预警与协同防坠的高效设计理念，确保架体使用周期的安全状态。
七、作用意义
随着工程应用数量的增加，爬架防坠安全安全问题也成了项目施工的棘手难题，就如何正确发挥建筑爬架产品优势提高施工安全降低风险隐患成为了急需待解难题。
目前爬架监控预警主要是通过架体荷载变化做出停机控制，荷载监控只能局限与升降工况，对于架体使用周期属于监控盲点。本项技术侧重对建筑爬架防坠系统研发，通过提高建筑爬架防坠系统的灵敏性、结构稳定性来弥补爬架使用过程监控盲点。预防架体突发下坠工况，防坠结构可立刻工作阻止架体下坠，提高架体安全稳定系数，创造安全可控施工环境。始终处于安全可控状态，保证了主体结构施工进度，提供了安全作业平台。具有广阔的应用市场，可以为制造生产厂家对产品优化升级提供参考，为现场安全施工提供技术服务，是建筑爬架发挥高效、便捷、安全优势的基础保障。
同时成果的应用也有利于提高建筑爬架现场安拆、提升、检查、验收管理工作，对于降低管控不到位产生安全隐患具有重要作用，具有推广应用价值。
八、经济效益分析
爬架作为新型的建筑施工材料，随着楼层的增加其经济效率越突显。爬架的应用使高空作业成为低空作业，由悬空作业转变为架体内作业，减少了施工的成本。与传统的脚手架相比，爬架减少了后期的维护工作，只需要一次性投入，降低了人工成本。爬架具有灵敏的报警系统，能够预防倾覆以及坠落，从而有效地保障了施工的安全，避免发生安全事故。
该成果2021年开始分别在我单位中海华山北片区D地块项目（三期）15＃、16#、17＃、18＃楼项目和中海华山西片区D地块1＃、2＃、3#、5＃楼项目成功应用，通过施工现场对比相类似工程，爬架比传统工字钢悬挑脚手架节约成本0.05元/㎡每天。经计算，以上项目均从第3层开始
应用，分别应用至26-32层＋屋面结构，防护建筑总面积27.72万㎡，每栋楼平均施工天数约230天，采用建筑爬架防护施工相较传统悬挑脚手架节约成本318.78万元。随着城镇化进程的加快，我国建筑规模持续扩大，导致建筑领域的能源消耗和碳排放不断增加，其高能耗、高排放问题日益严峻。面对较大的碳减排压力，建筑领域应寻求节能环保的绿色低碳发展道路，助力“双碳”目标的实现。
建筑爬架作为可重复循环使用材料，可多次周转使用。架体材料95%以上属于通用构件，能够满足不同项目需求。

一、科技成果推广应用的范围、条件和前提
本科技成果可以本项目技术研究成果已在工程中成功应用，技术可靠，操作便利，效益明显，符合节能环保，较传统防护施工有明显技术优势，架体防坠更灵敏、更高效。能确保架体安装后始终处于安全可控状态，保证了主体结构施工进度，提供了安全作业平台。
具有广阔的应用市场，可以为制造生产厂家对产品优化升级提供参考，为现场安全施工提供技术服务，是建筑爬架发挥高效、便捷、安全优势的基础保障。
同时成果的应用也有利于提高建筑爬架现场安拆、提升、检查、验收管理工作，对于降低管控不到位产生安全隐患具有重要作用，具有推广应用价值。
二、推广应用措施
1.经济帮扶，设立专项资金对本技术进行继续深化研究，工程应用中加强施工过程控制和架体变形监测情况，保证架体全寿命周期监测数据的真实有效。
2.组织措施：成立专门技术应用推广小组，通过宣传讲解使得更多技术人员了解建筑爬架安全防护机构关键技术。加强科技普及工作，提高职工科技素质，对推广新技术应用进行组织学习探讨活动。
3.以工程成功应用典例为载体，向集团公司及社会推广技术应用。
三、研究总结
转轮计米器对架体提升高度仅能实现可视化提升高度，不能进行主动控制，架体提升控制还是仅能依靠限制荷载进行控制。附墙支座安装按照每机位3个安装，由于支顶器作用先后及拧紧受人为控制，钢筋计测量结果不是特别精确，需要多个机位综合考虑分析。
该技术推广应用后，下一步附墙支座和导轨作用关系进一步研究，优化附墙支座结构，以方便现场检查、维护、保养。