时间:2023-02-28 15:27:06
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(1)
《建筑施工脚手架安全技术统一标准》(GB51210-2016)
(2)
《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2016)
(3)
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
(4)
《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013
(5)
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
(6)
本工程施工图纸
二、工程概况
本工程位于南通市开发区综合保税区广兴路与中兴路交界口,总建筑面积11854平米,包含新建厂房及中间仓库,新建地下水泵房两个部分。结构类型为框架结构,耐火等级为二级。
本工程室内脚手架搭设的总体布置是:三层层高7米-8.8米,层高较高采用立杆横向间距0.8m,纵向间距1.50m,步距1.8m的脚手架。
三、施工准备
3.1
材料准备
φ48×2.7钢管、直角扣件、旋转扣件、对接扣件、钢笆脚手板等。
3.2
材料质量要求
钢管:脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定,钢管上严禁打孔。
扣件:扣件式钢管脚手架应采用可锻可铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB/15831)的规定。扣件在螺栓拧紧扭矩达65N.m时不得发生破坏。
四、室内脚手架施工
4.1
施工部署
本工程进入室内墙体砌筑、墙面抹灰、装饰装修阶段,采用立杆间距1.5m,步距1.8m,操作层满铺钢笆脚手板。操作层脚手架平台搭设不低于1.2m临边防护。
4.2
脚手架构造要求
1、采用单立杆,立杆横距为0.80m,纵距为1.50m,立杆距墙300mm。相邻立杆的接头位置应错开,布置在不同的步距内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主结点的距离不宜大于立杆间距的1/3。
2、立杆与水平杆必须用直角扣件扣紧(水平杆对立杆起约束作用,对确保立杆承载能力关系很大),不得隔步设置或遗漏。
3、水平杆步距为1.8m,上下水平杆接长位置应错开布置在不同的立杆间距中,与相近立杆的距离不大于纵距的1/3。同一排水平杆的水平偏差不大于5cm。相临步距的水平杆接头应错开布置在立杆的里侧和外侧,以减少立杆偏心受载情况。
4、剪刀撑联系6根立杆,与地面夹角为45~60度。剪刀撑应沿架高连续布置。剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或水平杆扣紧外,在其中应增加2~4个扣接点。将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在横杆的伸出部分上,避免两根斜杆相交时把钢管别弯。斜杆两端扣件与立杆结点(即立杆与横杆的交点)的距离不大于20mm,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm,以保证架子稳定性。
5、在铺脚手板的操作层上必须设护栏,护栏高1.2m。
6、连墙件采取设置抛撑及与主体结构抱柱、与外架相连设置。
4.3
脚手架搭设
1、搭设立柱的注意事项
(1)
相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合规范规定。
(2)
开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一道抛撑,直至第一步脚手架搭设完毕。
(3)
剪刀撑、扣件的安装要求
(4)
剪刀撑应随立柱,纵横向水平杆等同步搭设。
(5)
扣件规格必须与钢管外径一致。
(6)
扣件螺栓拧紧力矩不应小于40N.m,并不大于65N.m。
(7)
对接扣件的开口应向上或向内。
(8)
各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。
(9)
铺设脚手板的注意事项
(10)应满铺、铺稳,靠墙一侧离墙面距离不大于300mm。
(11)脚手板的探头应采用镀锌钢丝固定在支撑杆上。
(12)搭设栏杆、挡脚板的注意事项
(13)栏杆、挡脚板应搭设在外排立柱的内侧。
(14)上栏杆上皮高度为1.2米,中栏杆居中设置。
五、脚手架搭设的交底与验收
6.1、脚手架搭设前,施工负责人应按照施工方案要求和现场作业条件,
对作业人员进行详细的安全技术交底。
6.2、脚手架搭设完毕,应由施工负责人组织有关人员按施工方案和规
范的要求进行验收。脚手架的验收应分段进行,逐项检查,确认符合
要求后方可投入使用。
6.3、脚手架的检验标准:
6.3.1、钢管立杆纵距偏差为±50mm。
6.3.2、钢管立杆垂直度偏差不大于总高度H的1
/100,且不大于10cm。
6.3.3、扣件紧固力矩为:40-50N.m,不大于65
N.m。抽检安装数量的5%,扣件不合格数量不多于抽查数量的10%。
6.3.4、对脚手架检查验收应按规范规定进行,凡不符合规定的应立即进行整改,对检查结果及整改情况,应按实测数据进行记录,并由检测人员签字。
六、脚手架拆除
7.1、清除脚手架上的杂物及地面障碍物。
7.2、拆除顺序应由上而下进行,严禁上下同时作业。
7.3、当脚手架拆至下部最后一根长钢管高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固再拆除。
7.4、各构配件必须及时分段集中运至指定位置,严禁抛扔。
7.5、运至地面的构配件及时检查整修与保养,并按品种,规格码放,置于干燥通风处,防止锈蚀。
七、安全措施及成品保护
8.1、脚手架荷载不得大于2KN/M2。
8.2、所有操作人员必须持有效证件上岗,架子工必须经过体检,凡患有高血压、心脏病、癫痫病、晕高或视力不够以及不适于登高作业的,不得从事登高架设作业。
8.3、拆除脚手架时操作人员必须戴上安全帽,系好合格的安全带,穿好防滑鞋,严禁酒后操作。在拆除前必须进行书面安全技术交底。
8.4、拆除时在拆除部位下方设“危险禁区”的字样,设专人站岗,将所有能通入脚手架的孔、洞、窗口封严,以防人探视、行走发生意外。
8.5、拆除脚手架的钢管扣件时,严禁抛、扔、砸扣件,短钢管放至楼内要有专人接送,严禁扔钢管、扣件,以防砸坏楼内地面。
8.6、拆除脚手架时,对已做完的墙面、门窗框等,严禁磕、碰、撞、砸、刮。
8.7、施工作业中禁止随意拆改各个部件,如必须要改动,须经主管部门领导审批,采取相应的弥补措施,并在作业完毕后及时予以恢复。
八、计算书
扣件式脚手架计算书
计算依据:
1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计标准》GB50017-2017
5、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
6、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
一、脚手架参数
卸荷设置
无
结构重要性系数γ0
1
可变荷载调整系数γL
0.9
脚手架安全等级
II级
脚手架搭设排数
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48×2.7
脚手架架体高度H(m)
7.2
立杆步距h(m)
1.8
立杆纵距或跨距la(m)
1.5
立杆横距lb(m)
0.8
内立杆离建筑物距离a(m)
0.3
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手架设计类型
装修脚手架
脚手板类型
钢笆脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.1
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0.01
挡脚板类型
/
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.17
挡脚板铺设方式
/
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.129
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
2
地区
江苏南通市
安全网设置
不封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
风荷载体型系数μs
1
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.31,1.31
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.393,0.393
计算简图:
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
98900
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
4120
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.3×(0.03+Gkjb×lb/(n+1))+0.9×1.5×Gk×lb/(n+1)=1.3×(0.03+0.1×0.8/(2+1))+0.9×1.5×2×0.8/(2+1)=0.794kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.03+Gkjb×lb/(n+1))=(0.03+0.1×0.8/(2+1))=0.057kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×0.794×1.52=0.179kN·m
σ=γ0Mmax/W=1×0.179×106/4120=43.351N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.057×15004/(100×206000×98900)=0.095mm
νmax=0.095mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×0.794×1.5=1.31kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.057×1.5=0.094kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.31kN
q=1.3×0.03=0.039kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.094kN
q'=0.03kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=γ0Mmax/W=1×0.352×106/4120=85.462N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=0.092mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[800/150,10]=5.333mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.326kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
扣件抗滑承载力验算:
纵向水平杆:Rmax=1×1.31/2=0.655kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆:Rmax=1×1.326=1.326kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求!
六、荷载计算
脚手架架体高度H
7.2
脚手架钢管类型
Φ48×2.7
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.129
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆:NG1k=(gk+la×n/2×0.03/h)×H=(0.129+1.5×2/2×0.03/1.8)×7.2=1.109kN
单内立杆:NG1k=1.109kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/1/2=(7.2/1.8+1)×1.5×0.8×0.1×1/1/2=0.3kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆:NG2k1=0.3kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(7.2/1.8+1)×1.5×0.17×1/2=0.638kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×7.2=0.108kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.3+0.638+0.108=1.046kN
单内立杆:NG2k=NG2k1=0.3kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:NQ1k=la×lb×(nzj×Gkzj)/2=1.5×0.8×(2×2)/2=2.4kN
内立杆:NQ1k=2.4kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:N=1.3×(NG1k+
NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(1.109+1.046)+
0.9×1.5×2.4=6.041kN
单内立杆:N=1.3×(NG1k+
NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(1.109+0.3)+
0.9×1.5×2.4=5.072kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
7.2
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W(mm3)
4120
立杆截面回转半径i(mm)
16
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
384
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/16=168.75≤210
满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m
长细比λ=l0/i=3.119×103/16=194.906
查《规范》表A得,φ=0.191
2、立杆稳定性验算
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.3(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.109+1.046)+0.9×1.5×2.4=6.041kN
Mwd=γLφwγQMwk=γLφwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.9×0.6×1.5×(0.05×0.6×0.393×1.5×3.62)=0.186kN·m
σ=γ0[N/(φA)+
Mwd/W]=1×[6041.37/(0.191×384)+185650.056/4120]=127.431N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
3
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Φ48×2.7
连墙件截面面积Ac(mm2)
384
连墙件截面回转半径i(mm)
16
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
Nlw=1.5×ωk×2×h×2×la=1.5×0.393×2×1.8×2×1.5=6.367kN
长细比λ=l0/i=600/16=37.5,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(6.367+3)×103/(0.896×384)=27.225N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
增加抛撑抱柱设置!满足要求!
XXXXXX工程施工设计图纸;
2.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2001
3.《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)
4.《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
5.《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
6.《建筑施工手册》中国建筑工业出版社第四版
二、工程概况
本工程为XXXXXX工程(即沈抚上伯官回迁小区工程),位于沈阳市东陵区东四环路以西,沈抚二号线以南。地上建筑为十八栋楼,其中九栋楼含地下室,楼层均为18层,建筑总高度53.00米;地下为一层人防工程;使用年限为50年;抗震设防烈度为七度;建筑分类为二类高层建筑;耐火等级为二级;基础采用筏板基础;室内外高差为-0.600米;总建筑面积为18万平方米。
序号
项目
内
容
1
楼号
1#、2#、3#、4#、5#、9#、13#、14#、18#楼
6#、7#、8#、10#、11#、12#、
15#、16#、17#楼
2
层
数
地上18层,
无地下室
地上18层,地下1层
3
层
高
标准层层高2.9m
地下室-8.1m,标准层层高2.9m
4
建筑高度
53.00m
53.00m
5
结构形式
剪力墙结构
地下室:框架结构,主楼:剪力墙结构
三、施工部署
3.1
组织机构
脚手架设计及施工方案有项目部技术负责人进行编制,相关部门审核。对施工操作人员进行必须的入场教育外,还应按《特种作业人员劳动安全管理方法》的规定执行,在施工前对操作者做好书面技术交底和安全交底。
外架开始搭设后的验收由项目部安全主管负责组织,检查组有项目经理、项目技术负责人、生产经理、施工班组长以及监理等相关人员组成。
3.2
总体部署及安排
地下部分外墙采用落地式钢管脚手架,搭设至地下室顶面,地下室外墙防水施工完成,在回填土前将脚手架拆除;主楼上部结构的立面比地下室缩进的部位,自地下室顶板起搭设落地双排脚手架;落地脚手架的搭设如靠近后浇带的部位,应在楼层上增设斜撑进行卸荷,减少脚手架对后浇带悬挑端的荷载;屋面缩进的部位,采用落地脚手架进行搭设。非地下室部分基础至±0.000剪力墙施工完毕后,在回填土前将脚手架拆除,进行回填土及地面硬化;从首层起重新搭设落地双排脚手架。
工期安排:根据土建施工进度,高出施工搂层平面一步,确保施工安全。
3.3
技术准备
项目技术负责人负责对项目相关管理人员进行脚手架施工方案交底,相关人员应熟悉脚手架施工方案,掌握技术及施工要领,然后组织相关作业人员进行技术交底。按照方案备齐材料,在现场分类堆放,检验所备材料,配件是否符合设计质量标准后方可投入使用,组织划分作业班组,准备好施工操作工具
3.4
人员配备
搭设阶段共需架子工25-35名,维护阶段共需架子工10-15名,拆除阶段共需架子工20-30名。
工
长:负责现场安装、操作、安检、现场人员调度,具体负责架体的搭设、维修及保养。
架子工:经专业培训,并持证上岗,负责架体搭设及拆除等施工。
安全员:负责脚手架搭设、拆除、使用过程中的安全管理工作。
3.5
材料准备:
本工程脚手架采用Ф48×3.5mm钢管搭设,扣件连接,木脚手板,脚手架外侧张挂密目安全网。
材料名称
规
格
单位
数量
备
注
进场时间
钢
管
Ф48×3.5
m
182400
随施工进度
分批提前5-7天进到现场
木脚手板
块
7000
扣件
十字
个
90000
一字
个
20000
旋转
个
10000
安全立网
1.8m×6m
M2
35000
绿色密目式
安全平网
M2
2000
白色兜网
钢丝绳
A14
M
4500
钢丝绳卡子
14
个
2000
以上各种材料进场采购均应符合有关安全规定。
四、脚手架施工
4.1材料要求:
⑴
钢管:采用外径48mm,壁厚3.5mm的高频焊接钢管,其材质符合GB700-89的相应规定,长度宜为1.5~6m。有严重锈蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹者严禁使用。钢管均涂防锈漆,外罩黄色、红及白色漆以保证外观形象。剪刀撑用杆涂漆为红白相间。“钢管上严禁打孔”!!!
⑵
扣件:铸铁扣件,其材质符合KJ33-8的技术条件且与钢管管径规格相统一。其螺纹均应符合GB196-81《普通螺纹》的规定,严禁使用加工不合格及有裂纹、变形、滑丝、严重锈蚀扣件施工;扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm,扣件表面涂刷防锈漆。扣件材质在螺栓拧紧力矩达65N.m时,不等发生破坏。
(3)安全网:本工程采用1.8*6m阻燃密目式安全立网,阻燃安全平网,其构造要求、
惯性试验、冲击试验必须符合安全规范要求,同时必须执行安检部门的准用证和出厂检验合格证,在钢筋工程施工时,遇穿钢筋拆开安全网时,须及时恢复,严禁破坏安全网。
(4)钢丝绳:注意钢丝绳解开使用时,应按正确方法进行,以避免钢丝绳产生扭结。钢丝绳切断前应在切口两侧用细铁丝捆扎,以免切断后绳头松散。
4.2脚手架承载要求
脚手架正常活荷载参照国家外墙脚手架规范,允许主体结构施工均布活荷载3KN/m2,不得使用过重集中荷载和偏心荷载。
4.3脚手架基本设计
外脚手架采用全封闭落地双排脚手架,脚手架钢管选用φ48×3.5;立杆步距为1800mm,纵距1500mm,横距为1050mm,内立杆距外墙300m
m,搭设高度为55m。
连墙件采用φ48×3.5钢管与楼面预埋的架管或钢板刚性相连,按二步三跨布置。
基础采用道木支垫,因脚手架地基为回填土,按规范要求,分层(分层厚度不大于500mm)夯实达到密实度要求后,浇筑200mm厚混凝土地面,在立柱位置铺设厚50mm、宽200mm木脚手板,之后在木脚手板上放置钢底座,钢底座上放置立杆。
脚手架基础平面图
4.4脚手架搭设基本要求
外脚手架基础硬化摆放扫地杆(大横杆)逐根树立立杆并与扫地扣紧安扫地大小横杆安第一步大横杆安装第一步小横杆(第一步安装完后报监理和安监站验收合格后进行第二步施工)安第二步大横杆安第二步小横杆第三、四步大横杆和小横杆连接结构柱加设剪力撑挂安全网,铺脚手板。
4.5脚手架搭设的构造要求
4.5.1
纵向水平杆
①
纵向水平杆用直角扣件固定在立杆内侧,作为横向水平杆的支座,其长度不小于3跨;
②
纵向水平杆接长采用对接扣件连接,局部可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定:
a、纵向水平杆的对接扣件应交错布置;两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离≥500mm;各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1/3。
b、搭接长度≥1,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件至杆端的距离≥100mm。
c、建筑物四周外架必须水平交圈。
d、外排安全防护栏杆高度为1100mm。
4.5.2
横向水平杆
横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上,主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件连接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距≤150mm。横向水平杆靠墙一端的外伸长度为200mm。
4.5.3
立杆
①
每根立杆底部必须设置底座和垫板。脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮≤200mm处的立杆上。横向扫地亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高底差≤1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离≥500mm。
②
立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。
③
立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定:
a、立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离≥500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3;
b、搭接长度≥1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离≥100mm。
④
立杆顶端高出屋面1.5m。
4.5.4
连墙件
本工程连墙件采用φ48×3.5钢管与楼面预埋的架管或钢板刚性相连,按二步三跨布置。
①
连墙件的布置:
应靠近主节点设置,偏离主节点的距离≤300mm;应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,竖向每隔一步设一排,横向间距为立杆纵距的3倍,即二步三跨设置,当该处设置有困难时,则在结构楼面设置预埋φ14钢筋环,利用钢管扣件进行连接固定。
②
连墙件的连接要求:
a、连墙件中的连墙杆呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端下斜连接,不应采用上斜连接。
b、连墙件采用φ6.5钢筋拉结必须配用顶撑顶在混凝土柱或梁上。
c、当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑,应用通长杆与脚手架连接,与地面的倾角应在45~60°之间;连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。
4.5.5
剪刀撑与横向斜撑
①
双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑。
②
剪刀撑的设置:
a、每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按下表确定,每道剪刀撑宽度不小于6m;斜杆与地面的倾角在45~60°之间,最下面的斜杆与立杆的连接点离地在≤500mm。剪刀撑跨越立杆的最多根数
剪刀撑斜杆与地面的倾角a
45°
50°
60°
剪刀撑跨越立杆的最多根数n
7
6
5
b、外架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑
c、剪刀撑斜杆的接长采用搭接;搭接长度不小于1000,三个转扣连接。
d、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离≤150mm。
③
横向斜撑的设置:
a、横向斜撑在同一节间,由底至顶层呈之字型连续布置;
b、拐角应设置横向斜撑,中间每隔6跨设置一道。
剪刀撑搭接布置图
4.5.6
脚手板
①
作业层和安全木脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm;安全架板每隔三层铺设一道。
②
木脚手板应垂直于横向水平杆方向铺设在三根横向水平杆上,且采用对接平铺,对接处设双钢管。脚手板外伸长度130~150mm,架板两端均应用14#镀锌钢丝固定在横向水平杆。
4.5.7
斜道
本工程搭设人行“之”字形斜道。
①
斜道的搭设:
a、斜道附着外脚手架设置,宽度1.2m,坡度采用1:6,拐弯处设置平台,其宽度不应小于斜道宽度;
b、斜道两侧及平台外围均应设置安全杆及挡脚板。栏杆高度为1.2m,挡脚板高度不应小于180mm,栏杆内侧满挂密目安全网;
c、斜道两侧、平台外围和端部均设置连墙件,每两步加设水平斜杆;并设置剪刀撑和横向斜撑,做法同前所述。
②
斜道脚手板采用木脚手板顺铺,接头采用平接;并每隔250~300mm设置一根20×40防滑木条。
4.5.8卸料平台
本工程卸料平台设计为悬挑式型钢平台,自第二层起每层各制作二个。尺寸为2.8×6×1.5m,悬挑长度为4m。平台上设置限定荷载标牌,本工程卸料平台限荷为10KN,人员和物料总重量。严禁超过设计容许荷载,配专人监督。卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;卸料平台的构造详见下图:
卸
料
平
台
图
4.5.9
脚手架出入口构造
挑空一根立杆、跨越二步二跨,大小3.0×3.2m。出入口处再搭设4×3.2×3m的防护棚,上满铺50mm厚的双层脚手板。
在出入口上方悬空立柱处增加两根斜杆,斜杆与各主节相交处用扣件固定。详见门洞构造示意图,除下弦平面外,应在其余5个平面内的图示节点区域设置一根斜腹杆。斜腹杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心至主节点的距离不大于150mm,斜腹杆采用通长杆件。当斜腹杆在一跨内跨越二个步距时,应在相交的大横杆处增设一根小横杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,必须接长时用对接扣件连接。
脚
手
架
门
洞
图
4.6脚手架的搭设
脚手架必须配合施工进度搭设,高出工作面一步,且沿建筑物四周成封闭区域。
外架搭设每完成一步,都要及时校正竖杆的垂直度和大、小横杆的标高和水平度,使脚手架步距、横距、纵距上下保持一致。
落地架底座的安放:搭设立杆之前,先将地基土平整夯实,浇筑2000mm厚混凝土地面,地面上再根据立杆的位置布置50厚木脚手板及钢垫。
4.6.1立杆的搭设:
支垫好道木后,根据以上确定的尺寸安放立杆。
安放立杆时先安装主立杆,后安装辅立杆,主立杆沿其竖轴线随楼层搭设至结构檐口上皮1.5m,辅立杆与主立杆之间的中心距离不大于200mm,辅立杆搭设至第六层顶。
主、辅立杆的接头采用对接扣件连接且接头位置相互错开,立杆与纵、横向水平杆件采用直角扣件连接,接头也相互错开。
开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。
顶层立杆搭接长度与立杆顶端伸出建筑物的高度应符合前面所述。
搭设立杆偏差质量要求:
纵向偏差不大于H/600,但不大于100mm;
横向偏差不大于H/800,但不大于50mm。
立杆横距偏差不大于20mm;立杆纵距偏差不大于50mm。
4.6.2
水平杆的搭设:
纵向水平杆应在四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离为100mm,不允许留脚手眼;上下步应交叉设置于立柱的不同侧面,使立杆受荷时偏心减小。
纵向、横向扫地杆搭设应符合前面所述。
4.6.3
连墙件、剪刀撑、横向斜撑等的搭设:
当脚手架施工操作层高出连墙件二步时,应采取临时稳定措施,直到一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除;剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。连接点应尽可能设在脚手架的立杆与大、小横杆连接处附件;若在规定位置设置连接点有困难时,应在邻近节点补足;连接点必须从第一步大横杆处开始设置。
4.6.4
扣件的安装:
扣件规格必须与钢管外径(φ48)相同;
螺栓拎紧扭力矩不应小于40N.M,且不应大于65
N.M;
在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm;
对接扣件开口应朝上或朝内;
各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度≥100mm;
立柱连杆,扶手接长应用对接扣件,不宜用旋转扣件;大、小横杆与立柱连接,扶手与立柱连接采用直角扣件;剪刀撑和斜杆与立柱和大横杆的连接采用旋转扣件;剪刀撑纵向接长用旋转扣件,不宜用对接扣件。
4.6.5
脚手板的铺设:
脚手板必须铺满、铺稳,离开墙面120~150mm;
采用对接或搭接时均应规范,脚手架探头采用14#镀锌铁丝固定在支承杆件上;
在脚手架的两端、拐角、沿板长方向每隔15~20米、坡道的两端、斜道平台口处和其它可能发生滑动翘起的部位的脚手板应与水平杆可靠连接(用14#镀锌铁丝),防止滑动;
自顶层作业层的脚手板往下计,宜每隔12m满铺一层脚手板。
搭设脚手架时,同时做好脚手架的接地,用-40×4扁钢与钢筋混凝土柱上的防雷接地连接盒相连接。
外侧满挂密目安全网。安全网必须经贯穿试验合格,安全网下口与外架连接紧密不留空档。工人在架上进行搭设作业时,作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。工人必须佩带安全帽和佩挂安全带。不得单人进行装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。
在搭设中,不得随意改变构架设计,减少杆配件设置和对立杆纵距作调整,确有实际情况,需要对构架作调整和改变时,应提交技术主管人员解决。
搭架子时如遇六级以上大风或雷电大雨时,4步架以上必须停止作业;高度在20米以上的高空作业时,风力超过5级也应停止作业。
4.6.6
安全网的挂设
脚手架满挂全封闭密目安全网。密目安全网采用1.8×6m的规格,要随楼层施工进度逐步上升,且绑扎牢固,接头采用搭接,搭接接头≥100。作业层网应高于平台1.2m,并在作业层下步架处设一道水平兜网。在架内高度3.6m处设首层平网,往上每隔5步距设隔层平网,施工层应设随层网。作业层脚手架立杆于0.6m及1.2m处设两道防护栏杆,底部侧面设180mm高挡脚板。
4.6.7脚手架卸荷:
采用钢丝绳悬吊脚手架,分层用钢丝绳将脚手架的自重及荷载转移由主体承担。卸载层每隔四层卸载一次,即(四层、八层、十二层及十六层)。钢丝绳悬吊每隔四层一道,水平间距4-5米。悬吊钢丝绳一端吊挂在脚手架上,用钢丝绳兜住脚手架的立杆、水平杆及小横杆的交点,钢丝绳另一端固定在柱结构上。采用Ф14钢筋做成连接拉环,预埋在五层、九层、十三层及十七层楼面标高处。卸载钢丝绳采用直径Ф12.5的6*19型,连接时用手动葫芦将钢丝绳预紧并达到相应的拉力,在将接头用接头卡子连接起来,接头卡子不少于3个。钢丝绳与结构角部表面接触的地方应加钢的圆弧护角(一般采用直径100mm的钢管切成),避免尖角造成钢丝绳硬弯。
脚手架悬吊示意图
4.6.8
卸料平台安装
1.
主次梁分别采用[10,主梁采用4[10,间距1500,次梁采用4[10,间距1000,根防护栏采用φ48×3.5钢管,上杆上皮高度1.2m,下杆0.6m,挡脚板高180mm,并与悬挑架连接。平台每侧设两根φ17.5、6×37钢丝绳,每根绳设夹具不少于3个。钢丝绳与卸料台钢管架接触处垫橡胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。每根钢丝绳通过梁上预埋的一个Ф20的吊环与上层结构拉紧。平台底面设50mmm厚的脚手板满铺、铺牢,两端用8#镀锌铁丝捆紧。
2.卸料平台的搁支点与上部拉接点必须位于建筑物上,不得设在脚手架等施工设备上,支架系统不得与脚手架连接。
3.卸料钢平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采取其它时,卡子不得少于三个,建筑物锐利角口周围(系钢丝绳处),应加有衬软垫物,钢平台外口应略高于内口。
4.钢平台三侧必须设置固定的防护栏杆,并用木板围护封闭。
5.
搭设脚手架时应预留钢平台位置,平分两侧脚手架的立杆,并应用双立杆加强。
6.安装人员必须持上岗证,并正确使用安全防护用品。
平台使用技术措施:
1.
下料平台安装完毕后应能防止左右晃动。在楼层搁置点处应放置平稳,如局部有高低时用木板垫平。平台安装使用前应刷好与现场CI形象符合的油漆。
2.
悬挑式下料钢平台的搁置点与上部拉结点,必须位于建筑物上,且按方案要求豫埋拉接环,不得设置在脚架等施工设备上。
3.
斜拉钢丝绳两边各设前后两道,同时设置4个的吊环。吊运平台时应使用卡环,不得使吊钩直接吊吊环。
4.
钢平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采用其它方式时卡头的卡子不得少于3个。钢丝绳卡必须口朝一个方向拧紧,建筑锐角利口围系钢丝绳处应加衬垫物如木方等,钢平台外口应略高于内口。
5.
钢平台外围防护栏必须安装牢固。在平台安装完毕后,防护栏杆四周罩安全网,踢脚位置设档脚板防止管件外落。
6.
钢平台吊装,需待横梁支撑放置稳定,接好钢丝绳,安装调整完毕,经过检查验收,方可松卸起重吊钩,上下操作。
7.
钢平台使用前应进行荷载试验,并仔细检查。钢平台使用过程中,应有专人进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复。
8.
下料平台上应标明容许荷载值。平台上人员和物料的总重量,严禁超过设计的容许荷载。本操作平台限定荷载1.0吨。
9.
平台吊装时应在现场设置隔离带和警戒区禁出入,防止物料工具飞出造成安全事故。
10.
高空作业人员必须系安全带,安全带生根处须安全可靠。
11.
安装平台前脚步手架拆除不允许分立面或上下两步同时拆除。认真做到一步一清,一杆一清。应按搭设的反程序进行拆除。
12.
拆除人员进入岗位后,先进行检查,加固松动部位,清除内部留有的材料、物件及垃圾块。所有清理物应安全输送到地面,严禁高处抛掷。所有拆除人员应严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律、拆除工艺要求。
13.为配合平台的使用,拆除挑架立杆时,相应洞口两边增加立杆和斜撑进行加固。主要目的是为下料平台留有所需的进出通道口。
14.
所有施工人员必须严格遵守安全生产六大纪律。
五、脚手架的检查与验收
5.1脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收:
①
基础完工后及脚手架搭设前;
②
作业层上施加荷载前;
③
每搭设完10~13m高度后;
④
达到设计高度后;
⑤
遇到六级大风与大雨大雪后(如有冰冻在开冻后);
⑥
施工中途停用超过15天;
⑦
在使用过程中,发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉接以及安全隐患存在情况时。
5.2进行脚手架检查、验收时应根据下列技术文件和规范:
①
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001;
②
施工组织设计(方案)及变更文件;技术交底文件。
5.3脚手架使用中,应定期检查:
①
杆件的设置和连接、连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;
②
地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空;
③
扣件螺栓是否松动;立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合有关规定;
④
安全防护措施是否符合要求;
六、脚手架的使用规定
1.
作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度,严禁在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。
2.
在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后,用时予以恢复。
3.
工人在架上作业时,应注意自我安全保护和他人的安全,避免发生碰撞、闪失和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。
4.
人员上下脚手架必须走设有安全防护的出入通(梯)道,严禁攀援脚手架上下。
5.
每处工人上下作业时,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时,应立即停止作业进行检查,解决以后才能恢复正常作业;发现有异常和危险情况时,应立即通知架上所有人员撤离。
6.
在作业期间,应及时清理落入安全网内的材料和物品。在任何情况下严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
七、脚手架的拆除
7.1脚手架拆除准备
⑴
由质安员负责全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;
⑵
根据检查结果补充完善施工组织设计(方案)中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;
⑶
由单位工程负责人进行拆除安全技术交底;
⑷
清除脚手架上的杂物及地面障碍物。
7.2
脚手架拆除
⑴
安排专人在地面进行指挥,确保安全;
⑵
拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;
⑶
连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架;分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固;
⑷
当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固,再拆除连墙件;
⑸
当脚手架采取分段,分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端必须设置可靠连墙件和横向斜撑加固。
⑹
各构配件严禁抛至地面;
⑺
运至地面的构配件应及时检查、整修与保养,并按品种、规格码堆存放整齐于指定位置。
八、安全保障措施
8.1安全施工技术措施
(1)
材质及其使用的安全技术措施:
扣件的紧固程度应在40-50N·m,并不大于65N·m,,对接扣件的抗拉承载力为3KN,扣件上螺栓保持适当的拧紧度。对接扣件安装时其开口应向内,以防进雨水,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。
各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用,禁止使用脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。
外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹蔑、塑料混用。
(2)
脚手架搭设的安全技术措施:
脚手架的基础必须经过硬化处理以满足承载力要求,做到不积水、不沉陷,地面基础的混凝土强度必须达到设计强度的75%以上时才能施工。
搭设过程中划出工作标志区,禁止行人进入、统一指挥、上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必须先告知对方,并在得到允许后方可解开,以防止坠落伤人。
开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶,以保证搭设过程的安全,未完成脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。
脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上两步。
在搭设过程中应由项目专职安全员、架子班长等进行现场检查、验收。每两步验收一次,达到设计施工要求后挂醒目合格牌一块。
(3)
外脚手架上施工作业时的安全技术措施:
结构外脚手架每搭设一层,搭设完毕后,经项目专职安全员验收合格后方可使用。任何班组和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。
严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆放材料,结构作业时施工荷载不得大于3KN/m2,装修作业时施工荷载不得大于2KN/m2,以确保较大的安全储备。
结构作业时同时作业层不超过一层,装修作业时同时作业层不超过二层,临时性用的悬挑架的同时作业层不超过一层。
当作业层高出其下连墙件3.6m以上时、且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。
各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止落物伤人。定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
(4)
脚手架拆除的安全技术措施:
拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟定出拆除方案,报请批准,进行技术交底后方可施工。架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括架空线路、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙件及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况,凡能提前拆除的尽量先行拆除。
拆架时划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面设专人指挥,禁止非作业人员进入。在拆架时不应中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。每天拆架下班时,不应留下隐患部位。拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电。所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着落地。所有的脚手板应自外向里竖立搬运,以防脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。拆下的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁高空抛掷。
8.2安全防护措施
(1)
电梯井洞口防护措施:
电梯井口设置不低于1.2m高的开启式防护门,用Φ12螺纹钢按水平@300、竖向@400焊接而成,并在防护门上刷油漆、上锁、挂警示牌。电梯井洞内每隔一层在入口处设置一个用Φ25钢筋、钢管及木板搭设的平台,中间一层用钢筋支托安全网一道,网内及平台上均不得存有杂物。电梯井内不得做垂直运输通道及垃圾通道。
(2)
结构临边防护措施:
在结构四周边线内500mm处设置全封闭式防护栏杆,使用材料均采用φ48×3.5钢管。其高度不低于1.2m,立杆间距不大于2.5m,竖向每隔0.6m设一道通长大横杆,每隔一根立杆设一道三角架。沿钢管长度方向刷红白间隔的油漆、挂醒目标志牌。护身栏杆四周满挂密目式安全网,白天设警示牌,夜间设红色标志灯。临边四周1m范围内不准堆料、摆放机具。
(3)
楼梯间防护措施:
楼梯的侧边用钢管做好安全防护,侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2m高护身栏,侧边底部设180mm高挡脚板。
(4)
防雷措施:
采用避雷针与大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。共设置4根避雷针,避雷针采用φ12镀锌圆钢制作,高度不小于1m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网。接地线采用-40×4mm镀锌扁钢,将立杆与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体。接地线的连接应保证接触牢靠,与立杆连接时应用两道螺栓卡箍筋连接,螺丝加弹簧垫圈以防松动并保证接触面不小于10mm2,并将表面油漆及氧化层清除,露出金属光泽并途以中性凡士林。
接地线于建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置1个,位置应避开人员出入频繁的地方以避免跨步电压的危害和接地线遭机械伤害。两者的连接采用焊接,焊接长度应大于两倍扁钢宽度。焊接后再测试接地电阻值,要求电阻值不大于10Ω。同时应注意检查与其它金属物或埋地电缆之间的安全距离(一般不小于3m)以免发生击穿事故。
九、文明施工要求
根据脚手架施工的特殊性,结合公司职业健康安全管理手册、程序文件,要求按如下规定进行施工:
1.
进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。
2.
进入施工现场的人员要爱护场内的各种绿化设施和标识牌,不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标识牌。
3.
严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中,禁止打闹、嬉戏。
4.
脚手架施工人员必须是经过考核合格的专业架子工,上岗人员定期体检,合格者方可上岗。凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适合高空作业者,一律不得上脚手架操作。
5.
上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。
6.
护身栏、脚手板、挡脚板、密目式安全网等影响作业班组支模时,如需拆改时,应由架子工来完成,任何人不得任意拆改。
7.
脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需局部拆改,须经技术部门同意后由架子工来操作。
8.
不准利用脚手架吊运重物。作业人员不准攀登架子上下作业,不准推车在架子上跑动。塔吊起吊物体时不得碰撞和拖动脚手架。
9.
不得将模板支撑、缆风绳等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。
10.
在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉结点和脚手板以及扣件绑扎扣等架子部件。
11.
拆除架子而使用点焊气割时,派专职人员做号防火工作,配备料斗,防止火星和切割物溅落。
12.
脚手架使用时间较长,因此在使用过程中要定期进行检查,发现基础下沉、杆件变形严重、防护不全、拉结松动等问题要及时整改。
13.
要保证脚手架的整体性,不得与井架、升降机一并拉结,不得截断架体。
14.
施工人员严禁凌空抛掷杆件、物料、扣件及其它物品,材料、工具用滑轮和绳索运输,严禁乱扔。
15.
使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人,登高要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。
16.
脚手架堆放场地做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格的领、退手续。
17.
施工人员做到活完料净脚下清,确保脚手架施工材料不浪费。
18.
运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。应随时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。
19.
当有六级以上大风、大雾、大雨、大雪天气时停止脚手架搭设与拆除作业。在冬、雨季要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水,若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。
十、落地式扣件钢管脚手架计算书
脚手架为落地双排脚手架,搭设高度为55米,采用单管立杆。搭设尺寸为:立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为Φ48×3.5,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.6米,水平间距4.5米。施工均布荷载为3kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设4层。
(一)大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值
P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值
P2=0.35×1.05/3=0.123kN/m
活荷载标准值
Q=3×1.05/3=1.05kN/m
静荷载的计算值
q1=1.2×0.038+1.2×0.123=0.193kN/m
活荷载的计算值
q2=1.4×1.05=1.47kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=(0.08×0.193+0.10×1.47)×1.502=0.365kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.193+0.117×1.47)×1.502=-0.43kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.43×106/5080=84.646N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0.038+0.123=0.161kN/m
活荷载标准值q2=1.05kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.161+0.990×1.05)×15004/(100×2.06×105×121900)
=2.315mm
大横杆的最大挠度小于1500/150与10mm,满足要求!
(二)小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算:
大横杆的自重标准值
P1=0.038×1.50=0.057kN
脚手板的荷载标准值P2=0.35×1.05×1.50/3
=0.184kN
活荷载标准值
Q=2×1.05×1.50/3=1.575kN
荷载的计算值
P=1.2×0.057+1.2×0.184+1.4×1.575=2.494kN
小横杆计算简图
2.强度计算:
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×0.038)×1.052/8+2.494×1.05/3=0.879kN.m
=0.879×106/5080=173.031N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算:
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.057+0.184+1.575=1.816kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1816×1050×(3×10502
-4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=2.971mm
最大挠度和
:V=V1+V2=2.991mm
小横杆的最大挠度小于1050/150与10mm,满足要求!
(三)扣件抗滑力的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R
≤
Rc
其中
Rc
——
扣件抗滑承载力设计值,取8kN;
R
——
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
1.荷载值计算
横杆的自重标准值
P1=0.038×1.05=0.04kN
脚手板的荷载标准值
P2=0.35×1.05×1.50/2=0.276kN
活荷载标准值
Q=3×1.05×1.50/2=2.363kN
荷载的计算值
R=1.2×0.04+1.2×0.276+1.4×2.363=3.687kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
(四)脚手架荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
1.每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1248
NG1
=
0.1248×55=6.864kN
2.脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35
NG2
=
0.35×4×1.50×(1.05+0.2)/2=1.313kN
3.栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3
=
0.15×1.50×4/2=0.45kN
4.吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4
=
0.005×1.50×55=0.413kN
经计算得到,静荷载标准值
NG
=
NG1+NG2+NG3+NG4
=
9.04kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值
NQ
=3×2×1.50×1.05/2=4.725kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中
:W0
——
基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:W0
=
0.55
Uz
——
风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:Uz
=
1.25
Us
——
风荷载体型系数:Us
=
1.2
经计算得到,风荷载标准值Wk
=
0.7×0.55×1.25×1.2=
0.578kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:
N
=
1.2NG
+
0.85×1.4NQ
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N
=
1.2NG
+
1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩
MW计算公式
MW
=
0.85×1.4Wklah2/10
其中
Wk
——
风荷载基本风压值(kN/m2);
la
——
立杆的纵距
(m);
h
——
立杆的步距
(m)。
(五)立杆的稳定性计算
外脚手架采用双立杆搭设部分,按照构造要求设置,不进行稳定性计算,只进行单立杆的稳定性计算。
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:
其中
:
N
——
立杆的轴心压力设计值,N=17.46kN;
——
轴心受压立杆的稳定系数,由长细比
l0/i
的结果查表得到0.186;
i
——
计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0
——
计算长度
(m),由公式
l0
=
kuh
确定,l0=3.12m;
k
——
计算长度附加系数,取1.155;
u
——
计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.5;
A
——
立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W
——
立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
——
钢管立杆受压强度计算值
(N/mm2);经计算得到
=
191.97
[f]
——
钢管立杆抗压强度设计值,[f]
=
205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
σ
[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:
其中
:
N
——
立杆的轴心压力设计值,N=16.47kN;
——
轴心受压立杆的稳定系数,由长细比
l0/i
的结果查表得到0.186;
i
——
计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0
——
计算长度
(m),由公式
l0
=
kuh
确定,l0=3.12m;
k
——
计算长度附加系数,取1.155;
u
——
计算长度系数,由脚手架的高度确定;u
=
1.5
A
——
立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W
——
立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
MW
——
计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW
=
0.334kN.m;
——
钢管立杆受压强度计算值
(N/mm2);经计算得到
=
246.83
[f]
——
钢管立杆抗压强度设计值,[f]
=
205.00N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
σ>
[f],不满足要求!
(六)最大搭设高度的计算
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中
NG2K
——
构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K
=
2.176kN;
NQk
——
活荷载标准值,NQ
=
4.725kN;
gk
——
每米立杆承受的结构自重标准值,gk
=
0.1248kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度
Hs
=
62.896米。
脚手架搭设高度
Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值
[H]
=
50米。
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中
NG2K
——
构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K
=
2.176kN;
NQk
——
活荷载标准值,NQ
=
4.725kN;
gk
——
每米立杆承受的结构自重标准值,gk
=
0.1248kN/m;
Mwk
——
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk
=
0.281kN.m;
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度
Hs
=
69.122米。
脚手架搭设高度
Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值
[H]
=
50米。
(七)连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl
=
Nlw
+
No
其中
:
Nlw
——
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
Nlw
=
1.4
×
wk
×
Aw
wk
——
风荷载基本风压值,wk
=
0.578kN/m2;
Aw
——
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw
=3.6×4.5=
16.2m2;
No
——
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No
=
5
经计算得到
Nlw
=
13.109kN,连墙件轴向力计算值
Nl
=
18.109kN
连墙件轴向力设计值
Nf
=
A[f]
其中
——
轴心受压立杆的稳定系数,由长细比
l/i=20/1.58的结果查表得到=0.968;
A
=
4.89cm2;[f]
=
205.00N/mm2。
经过计算得到
Nf
=
97.04kN
Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到
Nl
=
18.109kN大于扣件的抗滑力8kN,不满足要求!
连墙件扣件连接示意图
(八)立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求:
p
≤
fg
其中
p
——
立杆基础底面的平均压力
(N/mm2),p
=
N/A;p
=
69.84
N
——
上部结构传至基础顶面的轴向力设计值
(kN);N
=
17.46
A
——
基础底面面积
(m2);A
=
0.25
fg
——
地基承载力设计值
(N/mm2);fg
=
170
地基承载力设计值应按下式计算:
fg
=
kc
×
fgk
其中
kc
——
脚手架地基承载力调整系数;kc
=
1
fgk
——
地基承载力标准值;fgk
=
170
地基承载力的计算满足要求!
十一、悬挑卸料平台计算书
悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.8m。次梁采用[10号槽钢[口水平,主梁采用[10号槽钢[口水平,次梁间距1m。施工人员等活荷载2kN/m2,最大堆放材料荷载12kN。
(一)次梁的计算
次梁选择[10号槽钢[口水平,间距1m,其截面特性为:
面积A=12.748cm2,惯性距Ix=198cm4,转动惯量Wx=39.7cm3,回转半径ix=3.95cm
截面尺寸
b=48mm,h=100mm,t=8.5mm
1.荷载计算:
(1)脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2:
Q1
=
0.35×1=0.35kN/m
(2)最大的材料器具堆放荷载为12kN,转化为线荷载:
Q2
=
12/4/2.8×1=1.07kN/m
(3)槽钢自重荷载
Q3=0.1kN/m:
经计算得到,静荷载计算值q
=
1.2×(Q1+Q2+Q3)
=
1.2×(0.35+1.07+0.1)
=
1.82kN
经计算得到,活荷载计算值
P
=
1.4×2×1=2.8kN/m
2.内力计算:
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
经计算得到,活荷载计算值
M
=
1.82×2.82/8+2.8×2.8/4=3.74kN.m
3.抗弯强度计算:
其中
x
——
截面塑性发展系数,取1.05;
[f]
——
钢材抗压强度设计值,[f]
=
205.00N/mm2;
经过计算得到强度
=3.74×106/(1.05×39700)=89.72N/mm2;
次梁槽钢的抗弯强度计算
[f],满足要求!
4.整体稳定性计算:
其中
b
——
均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到
b=570×8.5×48×235/(2800×100×235.0)=0.83
由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用φb查表得到其值为0.73
经过计算得到强度
=3.74×106/(0.73×39700)=129.05N/mm2;
次梁槽钢的稳定性计算
[f],满足要求!
(二)主梁的计算
卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择[10号槽钢[口水平,其截面特性为
面积A=12.748cm2,惯性距Ix=198cm4,转动惯量Wx=39.7cm3,回转半径ix=3.95cm
截面尺寸
b=48mm,h=100mm,t=8.5mm
1.荷载计算:
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.15kN/m:
Q1
=
0.15kN/m
(2)槽钢自重荷载
Q2=0.1kN/m:
经计算得到,静荷载计算值
:
q
=
1.2×(Q1+Q2)
=
1.2×(0.15+0.1)
=
0.3kN/m;
经计算得到,次梁集中荷载取次梁支座力
:
P
=
(1.82×2.8+2.8)/2=3.95kN。
2.内力计算:
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:
R1=13.09kN,R2=0kN
支座反力
RA=0kN
最大弯矩
Mmax=3.756kN.m
3.抗弯强度计算:
其中
x
——
截面塑性发展系数,取1.05;
[f]
——
钢材抗压强度设计值,[f]
=
205.00N/mm2;
经过计算得到强度
=3.756×106/1.05/39700+14.444×1000/1274.8=101.435N/mm2
水平支撑梁的计算强度小于[f],满足要求!
4.整体稳定性计算:
其中
b
——
均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到
b=570×8.5×48×235/(4000×100×235.0)=0.58
经过计算得到强度
=3.756×106/(0.58×39700)=163.12N/mm2;
主梁槽钢的稳定性计算
小于
[f],满足要求!
(三)钢丝拉绳的内力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力
RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:
RU1=11.29kN
(四)钢丝拉绳的强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为
RU=11.29kN
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
其中
[Fg]
——
钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg
——
钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
——
钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K
——
钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取11.29kN,=0.82,K=10.0,得到:
钢丝绳最小直径必须大于17mm才能满足要求!
(五)钢丝拉绳吊环的强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为
N=RU=11.29kN
钢板处吊环强度计算公式为:
其中
[f]
为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]
=
50N/mm2;
所需要的吊环最小直径
D=[11290×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
(六)操作平台安全要求
1.卸料平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设置前后两道,并进行相应的受力计算;
3.卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物,平台外口应略高于内口;
4.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
5.卸料平台吊装需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;
6.钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度;
Cantilevered scaffold special construction program of
Ni Guang-da
(On Yuhong Shun Building Decoration Co., Ltd. Shangyu Zhejiang 312300)
【Abstract】High-rise construction site scaffolding safety incidents happen, one of the main reasons is the erection of the scaffold is not in accordance with the special construction program, the actual erection without special construction program, especially in the cantilever beam design calculations. In this paper, a project as an example to be explored.
【Key words】Cantilever type;External scaffolding;Program
1. 工程概况
某住宅楼工程东近已建住宅区、南临古河填筑后的多层建筑,30 m外为某运河,西边30 mm为河道,北临县级公路;建筑面积为140431.6m2,其中住房97329.34m2,高层(11~17层)15幢;工程总概算约5亿元。合同工期为600日历天。高层部分外脚手架采用悬挑架式外架施工。悬挑架高度每档17.8m。
2. 外架的受力分析与计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。本工程中,脚手架排距为1050mm,内侧脚手架距离墙体200mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 1300mm;水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。受脚手架集中荷载 P=10.30KN;水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25KN/m;
图1 悬挑脚手架示意图
图2 悬挑脚手架计算简图
得:
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:
R1=10.977KN,R2=10.703KN,R3=-0.338KN;
最大弯矩 Mmax=1.095KN.m;
抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.095×106/(1.05×141000.0)+2.854×1000/2610.0=8.489N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
图3 悬挑脚手架支撑梁剪力图(KN)
3. 悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下:
σ=MbWx[f]
其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到:
b=2.00
b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值 b'=1.07-0.282/ b=0.929
得:σ=1.10×106/(0.929×141000.00)=8.36N/mm2;
σ
4. 拉杆受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按下式计算:
RAH=∑ni=1RUicosi
其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力 : RCi=RUisin i
得由左至右各钢绳拉力分别为:
RU1=11.342KN
5. 拉杆的强度计算
拉绳或拉杆的轴力RU均取最大值进行计算, RU=11.342KN
5.1 拉绳的强度计算:
钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
[Fg]=αFsK
其中[Fg]—— 钢丝绳的容许拉力(KN);
Fg ——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN);
α——钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K ——钢丝绳使用安全系数,取10.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×11.342/0.850=133.440KN。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径17.0mm。
5.2 钢丝拉绳的吊环强度计算:
钢丝拉绳的轴力RU取最大值进行计算也作为吊环的拉力N,为:
N=RU=11.342KN
钢丝拉绳的吊环强度计算按公式:
σ=NA[f]
其中[f] 为吊环抗拉强度,取[f] = 50N/mm2,每个吊环按照两个截面计算;
所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=[11342×4/(3.1416×50×2)]1/2=13mm
6. 锚固段与楼板连接的计算
6.1 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=10.703KN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式:
σ=NA[f]
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[10703×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm;
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
6.2 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:
hNπd[fb]
其中 N ——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 10.70KN;
d ——楼板螺栓的直径,d = 20mm;
[fb] ——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/mm2;
h ——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要大于10703.24/(3.1416×20×1.5)=113.6mm。
6.3 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:
采用混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:
N(b2-πd24)fcc
其中 N ——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 10.70KN;
d ——楼板螺栓的直径,d = 20mm;
b ——楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm;
fcc ——混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取 0.95fc=13.59N/mm2;
得到公式右边等于131.6KN;楼板混凝土局部承压计算满足要求。
2、方案设计
梁板支撑体系采用满堂扣件脚手架;结构砼、砌筑操作采用外悬挑双排扣件脚手架;外装修架子采用外吊篮。扣件式钢管外脚手架是以标准钢管作杆件(立杆、横杆与斜杆),以特制的扣件作连接件组装成脚手架骨架,铺放脚手板,并有支撑与防护构配件搭设而成的各种用途的脚手架。
3、材料要求
3.1 钢管一般采用外径48mm,壁厚3.5mm的3号钢焊接管,其化学成份与机械性能应符合国家标准《普通碳素钢技术条件》(GB700-88)中3号镇静钢的要求,立杆、纵向水平杆(大横杆)的钢管长度一般为4-6m;横向水平杆(小横杆)一般为1.9-2.3m长,钢管应涂防锈漆。
3.2扣件一般应符合《可锻铸铁分类及技术条件》(GB978-67)的规定,用机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造,扣件的附件(T表螺栓,螺母,垫圈)所采用的材料应符合《普通碳素结构金钢技术条件》(GB700-79)中A3的规定,螺纹均要符合《普通螺纹》(GB196-81)的规定,垫圈则要符合〈垫圈〉(GB96-76)的规定。
4、构造与搭设要求
基本要求:用扣件式钢管搭设的脚手架,是施工临时结构,它要承受施工过程中的各种垂直和水平荷载,因此,脚手架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性,在施工过程中,在各种荷载作用下不发生失稳倒塌以及超过允许要求的变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全施工。
在大横杆与立杆的交点处必须设置小横杆并与大横杆卡牢,立杆套入悬挑钢梁上的钢管上固定,整个架子应设置必要的支撑与连墙点,以保证脚手架成为一个稳定的结构。
外脚手架搭设,一般应沿建筑物周围连续封闭,如因条件限制不能封闭时,应设置必要的横向支撑,端部加强设置连墙点。
本工程采用单管四排脚手架搭设,立杆横距1.2米,脚手架与框架结构柱梁连接,脚手架步距为1.8米,立杆纵距为1.8米,用作浇筑砼操作或砌筑装修用。
脚手架与主体结构的连接,搭设高度≤25m的脚手架与主体结构可采用钢性连建,如图,也可采用一顶一拉的柔性连接。
连墙杆应与墙面垂直,不准向下倾斜,当连墙与框架梁、柱中预埋件连接时,必须待梁、柱混凝土达到一定强度,一般不低于15N/mm2;一般脚手架与主体结构连接点的横向距离一般不超过七米. 竖向间距一般不超过4米, 脚手架支撑设置;脚手架纵向支撑剪刀撑应在脚手架的外侧,沿高度由下而上连续设置,悬挑钢梁分段搭设, 沿长度连续设置。
纵向支撑宽度宜为3-5个立杆纵距,斜杆与地面夹角宜在45-60度范围内,纵向支撑应用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢,连接点距脚手架节点不大于200mm,纵向支撑钢管接长,宜采用对接扣件对接连接,当采用搭接时,搭设长度不小于400mm,并用两只旋转扣件扣牢。当搭设高度H>25M时,每隔15m要设置横向支撑,以提高脚手架的横向刚度,非封闭形“一”字,“L”字或“凵“字形脚手架两端必须设置横向支撑。
5、构造要求
脚手架立杆接头必须采用对接扣件对接连接,相邻两立杆接头应错位不小于500mm,且应不在同一步内,纵向水平杆接长必须采用对接扣件连接,上下相邻两根纵向水平杆接头应错开不小于500mm,同一步内外两根纵向水平杆的接头应错开,并不在同一跨内。
操作层脚手架的铺设应满铺,离开墙面120-150mm,脚手板对接铺设时,接头处设两根横向水平杆,搭接铺设的脚手板,接头处必须在横向水平杆上,搭接长度不小于200mm;脚手架操作层必须有180mm高的挡脚板和高度1.2米的护身栏、脚手架遇有施工需通行的建筑物门洞口时,可按下列要求处理:
门洞口抽取一根立杆时,在脚手架内、外两侧按图2加设斜杆。
洞口上的内、外纵向水平杆可用两根钢管加强;门洞口两侧立杆应验算其稳定,验算时两侧立杆的轴力,应将抽取立杆所承担的荷载计算在内,如果验算的结果证明立杆稳定不足,门洞两侧立杆应改为双钢管加强脚手架斜道。
脚手架斜道均作为人员上下通行用,宽度不宜小于一米,坡度宜为1:3,斜道为之字形,设置不小于1.2米宽的休息平台。斜道处的立杆的荷载径径最大,因为层层有脚手板及挡脚手板等重量,因此斜道处的立杆必须验算其稳定,若不足,可采取增加立杆的方法或局部卸荷的措施,斜道两侧,端部及平台,必须设置纵向支撑,宽度大于二米的斜道,在脚手板下的横向水平杆下,设置之字形横向支撑,斜道两侧及平台应设置两道护身栏及高度不小于180mm的挡脚板。
斜道脚手板上必须设置防滑条,防滑条间距不大于300mm,采用搭接法铺脚手板时,接头必须在横向水平杆上,搭接长度不小于200mm,板凸处用三角木填顺,脚手板采用对接时,接头处下面应设两根横向水平杆。
6、脚手架的计算:
6.1 荷载计算
6.1.1操作层荷载计算
脚手架附加层荷载按规范规定不得大于2700N/m2,考虑动力系统数1.2,超载系数2,脚手架自身重力300N/m,操作层的附加荷载W1为:
W1=2×1.2×2×(2700+300)=7200N/m2
6.1.2 非操作层荷载计算
钢筋理论重力为38.4N/m,扣件重力按10N/个,剪刀撑按近似对角支撑长度计算:L==2.55m
每跨脚手架面积: S=1.8×3.6=6.48m2
则非操作层荷载W2为:
W2=
=229.59 N/m2
式中1.3为考虑钢管实际长度系数
6.2 立杆设计荷载计算
Ф48×3.5钢管的截面特征为A=4.893×102mm2,i=15.78mm,扣件式钢管脚手架视作“无侧移多层钢架”,按《建筑施工计算手册》,无侧移钢架柱计算长度系数取0.77,l0=μl=0.77×1800=1386mm,λ= l0/i=1386/15.78=87.83
欧拉临界应力为:
设计荷戴N为:
N―立杆的设计荷载;K―考虑钢管平直度、锈蚀程度等因素影响附加系统数,取K=2;―立杆的强度设计值;σ―欧拉临界应力;l0―底层的有效长度;i―立杆截面的回转半径;λ―立杆的长细比;A―立杆的净截面积;
6.3 安装高度计算本工程操作层按三层计算,安装层为:
S(3W1+nW2)=33.414
S―每根立杆的受荷面积;
S==1.08
n―安装层层数;
n==47.45
中图分类号:TU947 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)35-0172-02
在建筑工程当中对外脚手架的使用已经成为了其不可或缺的部分,而对建筑工程外脚手架搭设的重视度更高,在具体施工中需要做到安全可靠、节省开支和牢固稳定等,而这可以通过用扣件式的钢管脚手架的方式来达到。搭设方便、牢固耐用、装拆简单、寿命较长等都是钢管外脚手架的特点,它不仅是现今建筑高层所需要的,还在建筑物的平面立体方面也有着不可估量的作用。所以,对于房地产项目来说其建筑外脚手架施工方案与实施是具有重大意的。
1 实例概况
某工程是共八层的办公楼,这一建筑物其女儿墙的高度是28 m。其二楼都要使用特定的做法,也就是外飘1.5~2.0 m,所以,要从首层开始进行第一部分的外脚手架,一直搭设到第三层楼面的女儿墙为止,需要搭设的高度是9 m;从第三层天面露台的搭设是第二部分,所需要搭设的高度是20 m。此建筑物是坐落于;路口的西北侧方向,它的南面及东面都是临街,在进行具体施工的时候,先要封闭人行道,并做双层的安全防护棚,确保施工的安全性;西面是别的小区车辆及人流的入口;其北面是车辆与办公人员的入口。在进行外墙大修的过程当中,外脚手架需要具有施工通道、安全防护及施工操作平台等的功能。
2 施工方案及实施
2.1 构造脚手架
外墙扣件式钢管脚手架在构造形式有两种,一种是单排的手脚架,另一种是双排的手脚架。在高层建筑中通常使用双排脚手架。双排脚手架是由很多部分组成的,其中有斜杆、大小横杆立杆、底座等。各种杆件大小为Φ48 mm,壁厚为3.5 mm的焊接钢管,还可以采用Φ50~51/mm,壁厚为3~4 mm焊接钢管。若想达到脚手架宽度的需要,就要将小横杆钢管长度控制于2.10~2.30 m之内;将立杆、大横杆与斜杆的钢管长度控制至4.0~6.50 m。①底座:可以选择8 mm,60 mm外径,150的钢管作套筒,边是150 mm的钢板作底板,3.5 mm壁厚,再将这几个部件焊接成一个整体。二科选择锻铸铁制成,Φ150 mm,高度150 mm,10mm底板,插芯Φ36 mm,这种类型的底座是很少被采用的。
②扣件:对接扣件,也可以将其称为一字扣件,在钢管的对接中被普遍采用;回转扣件,这一扣件被运用于连接扣紧两根呈任意角度相交的钢管中;直角扣件,又称十字扣件,主要运用于连接扣紧两根互相垂直相交的钢管。③扣件分类:主要分成两类,一类是锻铸铁铸成,另一类是钢板压制。以A3钢来制成螺栓,并做镀锌的处理,以免有锈蚀的情况出现。
2.2 搭设脚手架
①手脚架的搭设顺序:首先牢固地基弹线,定位立杆,将扫地杆摆放好,在扫地杆扣紧上紧扣竖立杆;把扫地小横杆扣紧于扫地杆和立杆,将第一步大横杆装上并将其和各个立杆进行扣紧。加设临时的斜撑杆再装第二步的小横杆,并将其上端扣紧于第二步大横杆,装第三步以及第四步大横杆与小横杆,把接立杆及连墙件安装上,再铺设脚手板,挡脚板,剪刀撑,绑扎防护等。②确保准确的把握好立杆的垂直度,要是有两根相邻的立杆,它们俩的接头就需要错开500 mm。③大横杆的纵向水平高低差需控制在一皮砖的厚度内。同一步内外两根大横杆的接头需错开,避免在同一跨间。对于在垂直方向相邻的两根大横杆连接,同样需要错开,且水平距离在500 mm以上。④用扣件将小横杆紧固于大横杆上,若靠近立杆,则小横杆可紧固于立杆上。双排脚手架小横杆靠墙的一端应距离墙面50~150 mm。⑤搭设剪刀撑,选择两根斜杆扣,一根在立杆上,另一根在小横杆的伸出部分,控制斜杆两端扣件与立杆节点的距离在≯200 mm,最下面的斜杆与立杆的连接点和地面的距离为≯500 mm,这样能够确保架子的稳定。⑥为避免出现杆件滑脱,脚手架各杆件相交伸出的端头必须大于100 mm;⑦设置连墙杆的时候需要考虑砼墙体或者砼梁柱的实际增高情况来进行;⑧安装扣件:为避免雨水的进入安装对接扣件的时候要将螺栓向上,开口向脚手架内侧。并准确的把握好螺栓的松紧度,若螺栓太松了手脚架的承载能力就会收到一定的消弱,若螺栓太紧了会出现扣件与螺栓断裂的情况;⑨进行手脚板的铺设时可以采用竹芭与钢手板,它的优点是很明显的,就是具有很高的灵活性。在具体铺设的过程当中需要依据各种情况来进行,铺满以及铺稳,还需要离墙面的距离为120~150 mm。也可以依照纵向水平杆的方向来进行铺设,而后以铅丝在纵向水平杆上进行固定;⑩进行立杆的接长施工时需要至建筑物标高,用对接扣件来对其他各层各步接头做出连接;{11}若是采取了手脚架外侧面,那么就需要用密目式安全网来对它作出全方位的封锁,且不可具有丝毫空隙,可以在脚手架纵横杆上将密目式安全网固定。
2.3 拆除脚手架
①若是有拆除手脚架的必要,就必须要先在地面设置警戒的标志或围栏,并应该要有专人来看守,以防有非工作人员的进入而导致发生事故。②拆除的时候要根据特定的顺序,就是“先搭后拆,后搭先拆,”先拆安全网,栏杆,后拆大小横杆等等,不允许上下同时进行作业。③拆除那些连墙件时,需要随着手脚架进行逐层的拆除,禁止有拆除连墙件整层的情况出现,手脚架在后拆除。要是进行分段的拆除就不能超过二步,若是出现高差超过二步,那么就需要进行连墙件加固的增设。④在使用分段拆除手脚架的时候,就需要遵守相应的要求处理那些手脚架,通常设置横向斜撑和连墙件巩固。⑤做到在施工中保持协调性,为防止施工人员出现坠落,在松开扣件与另一连接的扣件时,一定要提前进行通知工作。⑥将钢管拆下后,对扣件做出分类堆放。⑦没有特殊下不可在进行拆除的过程中换人,要是有换人的情况出现需要详细的将具体的情况交代清楚,以防有事故的出现。
2.4 脚手架的质量控制
①搭设前需要检查所用的钢管,尤其是要对扣件的质量进行检查,若发现有裂缝、变形等现象,应该禁止使用,若存在滑丝的螺栓应立刻更换。②必须选择建筑专业人员进行设置,最好选用架子工,在具体的施工方案中,单位工程项目经理需要根据施工方案中有关脚手架的要求,对施工人员进行讲解,或者专业培训。③扣件规格与钢管外径应该保持一致,不得将Φ48 mm和Φ51 mm的钢管弄错,以总成混用情况。④脚手架的搭设应该根据施工进度进行,一次搭设高度应控制在相邻连墙件以上两步内。⑤剪刀撑,横向斜撑搭设参照立杆以及纵横向水平杆同步搭设。⑥地基处理与底座安装:确保脚手架搭设的地基要夯实找平,对建筑用水进行排水处理。
3 结 语
总之,对于建筑工程来说,在施工过程中外脚手架是不可或缺的部分,它确保施工顺利进行的同时也确保施工的安全,若要做到外脚手架安全可靠的进行就需要从选型、管理、设计、施工等的环节严格的把关,让它能够保障施工安全。
参考文献:
[1] 贾雪军,蒋晓东.谈高层外悬挑脚手架的安全性与经济性[J],施工技术,2006,(7).
关键词:扣件式钢管脚手架 管理方法
扣件式钢管脚手架是为建筑施工而搭设、承受各种荷载的由扣件和钢管等组成的脚手架,20世纪60年代在我国推广以来,由于其具有承载力大、搭拆方便、加工简便、尺寸灵活、搬运方便、通用性强等优点,已成为当前我国使用量最多、应用最普遍的一种脚手架,占脚手架使用总量的绝大部分,在今后较长时间内,这种脚手架仍将占主导地位。
脚手架虽然是随着工程进度而搭设,工程完毕就拆除,是一种地地道道的临时设施,但是它对建筑工人人身安全等有着直接的影响,是建筑施工安全管理的重要一环,管理不善极易造成事故。近年来,与脚手架相关的事故是建筑施工伤害事故的一个重要因素,因脚手架整体垮塌导致的重大伤亡事故、火灾事故也是屡见不鲜。
目前实施的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-2011)均对脚手架搭设、验收、管理做出了明确、具体的规定,但并没有完全杜绝违章现象、遏止事故发生,关键在于规范没有有效实施,其原因既有规范本身非至善至美,更在于现实的市场环境、管理人员素质等多方面,从工程现场检查情况看,施工方案不完善是脚手架管理的最基础的问题,本文仅从施工现场普遍存在的施工方案管理缺陷问题进行探讨,以达到提高脚手架安全管理水平,减少事故发生的目的。
1 施工方案缺陷
从施工现场情况看脚手架施工方案主要存在的问题是方案不符合规范和方案不符合现场实际情况:
1.1 施工不符合现行规范或法规规定,主要表现在:施工方案中经常出现现行规范已经淘汰的做法描述或附图,缺少现行规范要求的内容,计算取值不对等情况。
1.2 方案缺少针对性,与工程实际不符,如:工程结构在某些部位有突出物与脚手架位置重叠或远离;某些部位脚手架无法立脚;屋顶有突出挑檐,方案无针对性处理措施;施工电梯位置在电梯安装前、后无方案搭设处置措施;电梯安装后封闭脚手架变成开口脚手架后无处理措施;脚手架与塔吊附着装置安装交叉部位无处理方案;卸料平台与脚手架相邻部位无处理措施;突出墙面的装饰构件部位无处理方案;层高变化处脚手架搭设方法如何处置等。
2 施工方案不够完善的原因分析
在《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2011中对方案编制内容、要求、编制、审批程序等均进行了明确的规定,《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-2011)则作为保证项目进行了要求。《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号则具体规定了专家论证方案的要求,但从目前施工现场实际情况来看,即使是专家论证过的方案,符合规范规定且满足施工要求的并不多见,主要存在问题有:与现行规范要求不符合;与施工现场实际不符合。产生上述问题的原因主要有:
2.1 现场技术人员对新规范了解不及时或学习不深入,不能及时掌握新规范要求。
2.2 由于现实环境,开工时,技术人员技术准备工作时间短,工作内容多,往往监理单位都第一时间需要报审各类施工方案才能批复开工申请,施工技术人员在根本来不及熟悉工程情况和相应新规范的情况下,匆忙编制方案,导致施工时经常发生无法操作的情况,如脚手架搭设位置与突出结构构件冲突、与施工机械布置矛盾、与施工现场既有设施相撞等。规范虽然规定了审批程序,但同样原因,大多情况下公司技术管理层也存在不熟悉工程实际状况或不熟悉规范的情况,同时考虑服从生产需要,大多违心“放行”,导致规范规定的程序失效。而监理审批在我国现行阶段,更多是形式上的完善手续。在JGJ59—2011中也只规定了方案审批或专家论证要求,并没有对方案有效性进行要求。专家论证方案,从目前实际情况看,存在两方面问题:一是并没有明确规定专家论证的标准,二是专家自身也存在专业盲区,同时专家也很难去了解工程全貌,大多是借助规范要求,结合专家自身经验提出原则性意见。
2.3 计算机软件客观上为闭门造方案提供了便利,计算机软件的普遍使用,极大地为施工技术人员编制施工方案提供方便,省去了许多重复打字、计算、查阅资料的时间,但同时也培养了施工技术人员的懒惰,因为即使不需要思考,简单的输入工程概况即可能完成施工方案的编制,但由于软件本身也存在缺陷:软件编制人员大多为非专业人员;软件更新不能跟上规范更新节拍;提供的某些做法不切合实际情况,没有实用性;更多范本是通用的,很难符合工程实际情况。
2.4 技术交底流于形式,由于方案本身缺少针对性,大多施工现场技术交底,也都是由软件生成或是技术人员从网上下载的通用模式,根本无针对性可言,施工现场大多情况是操作工人凭经验操作施工。
因此,施工方案与工程实际情况不符的问题普遍存在。
3 脚手架方案的有效管理方法
3.1 项目施工技术人员一定经常性接受专业技术人员继续教育,及时了解有关法规、规范更新情况,提高业务技能。
3.2 公司技术部门应及时为项目现场施工人员提供相关资讯,结合公司自身施工项目特点组织定期、不定期培训。同时,组织技术人员针对共性的问题提出做法指导意见或编制作业指导书,用于现场实际指导。
3.3 做好与监理业主的沟通交流工作,兼顾形式与实际,在脚手架方案报审过程中更重视质量,不必要在工程开工时就完成编制,而是在脚手架施工前完成即可,留出时间给技术人员熟悉施工图纸和现场情况。
3.4 加强施工方案的动态管理,在实际施工过程中,现场施工技术人员应及时了解施工现场情况,针对发现的问题及时调整、完善施工方案并重新报批。
3.5 借助软件编制方案,但不能以电脑替代人脑,编制人员必须掌握相关技术要点,了解规范要求的出发点、目的,确保方案明确的做法有的放矢,避免编制人员不知所云的方案出台。
4 脚手架设计与施工方案编制
脚手架施工方案编制前应认真阅读施工合同,准确了解合同要求,了解施工组织设计对脚手架的规定和要求,综合公司装备能力、施工图纸及工程现场条件,编制施工方案,方案必须满足现行有效法律、法规、标准、规程、地方政府的要求等。
4.1 脚手架设计施工方案编制工作流程:
4.2 方案内容 ①工程概况:工程名称、结构形式、建筑面积、建筑高度、长度、宽度、平面形状、层高;工程建设地点、建设单位、总承包单位、专项工程施工(分包)单位;施工合同约定(总承包单位要求)、施工组织设计要求;所处地区水文地质条件,包括极端气温、风压系数、降雨量等。②施工安排:脚手架工程施工的进度、质量、安全、环境、成本控制目标,目标应符合合同或总承包单位要求。施工流水段及施工顺序。本工程脚手架施工重点和难点及相应主要措施。工程组织管理机构及岗位职责,包括:脚手架施工过程中的人员配置,属于分包单位施工的明确总包和分包。③施工进度计划。重点说明与工程施工单位的配套措施。④施工准备与资源配置计划。技术准备:收集所依据的法律、法规、规范、规程、技术资料;进行脚手架设计、编制方案、制定技术交底计划;制定检验试验计划。现场准备:清理整理场地,包括准备好脚手架地基和按施工组织设计施工总平面布置图确定的材料堆放场地。资金准备计划:编制资金使用计划。资源配置计划:编制劳动力需求计划及培训计划;物资设备进场计划。⑤脚手架设计及主要施工方法。脚手架设计:脚手架平面布置图、连墙件构造节点图、特殊部位大样图、最不利部位构件承载力验算。主要施工方法:明确脚手架搭设拆除的施工工艺、构造措施。⑥主要管理措施:进度保证措施、质量检验要求及控制措施、安全管理及重大危险源控制措施、环境保障措施及质量、安全、环境关键控制点、应急管理措施。⑦施工方案审批:脚手架施工方案应由项目部组织编制,报公司(分公司)项目技术负责人审批后(超过50米高度落地脚手架应由公司组织专家论证),报监理审批,经监理审批后方可用于现场施工。
参考文献:
1. 悬挑脚手架搭设的工艺流程为:
水平悬挑纵向扫地杆立杆横向扫地杆小横杆大横杆(搁栅)剪刀撑连墙件铺脚手板扎防护栏杆扎安全网。
1.1 悬挑式脚手架的结构形式
悬挑承力结构从结构承力形式上可分为挑梁式、挑拉式、挑撑式、撑拉结合式四类 (见图1)。
1)挑梁式。采用型钢挑梁作为向上搭设外脚手架的承力结构。其受力如同悬臂梁,在梁的根部承受较大的弯矩和剪力。为了确保承力安全,型钢的规格往往较大,以采用工字钢或双槽钢做挑梁较为合适。挑梁锚固于混凝土楼板时,应注意楼板的抗冲切能力,必要时增加配筋。为增加外脚手架的安全性,可在架体高度一半处的节点上设置钢丝绳,吊拉于混凝土结构的边缘构件进行卸载。
2) 挑撑式。采用型钢挑梁与斜撑杆构成的倒三角承力结构 (斜撑杆可采用普通钢管扣件搭设)来承担上部的外脚手架荷载,主要应用于剪力墙结构。当应用于框架结构时,三角架的布置可结合梁柱位置或采取三角架的高度为一个楼层层高的方法,设计时应确保斜撑杆的压杆稳定性。悬挑的钢梁可直接预埋入混凝土边缘构件或固定于楼板。为防止压杆失稳,斜撑杆应增加具有双向约束的支点,可用扣件钢管搭设形成支点。
3)挑拉式。采用型钢挑梁与斜拉杆构成的正三角承力结构承担上部的外脚手架荷载。由于斜拉杆对比斜压杆而言没有压杆稳定性的问题,所以挑拉结构作为悬挑外脚手架的承力结构具有较高的承载力,为推荐的悬挑脚手架主承力结构形式。型钢挑梁的设置间距同外脚手架立杆的柱距,挑梁与结构的连接一般设计成固接,也可设计成铰接。为保障斜拉杆与挑梁的共同工作,斜拉杆在构造上应设计成长度可调式。施工现场常用带麻芯的钢丝绳做拉杆,此时应注意三点:
①钢丝绳的弹性模量较低,在受力后有较大的伸长量,会影响外脚手架的垂直度,安装位于脚手架底部的主承力架时,应预紧并适当调短斜拉钢丝绳;
②调钢丝绳长短的花篮螺丝应选用正规厂家生产的有质保单的 “00”型。 “0C”型或 “CC”型花篮螺丝的脚手架,荷载大时C形钩易拉直失效,故不建议使用;
③注意吊拉处钢丝绳的弯曲半径不能过小,应避免钢丝绳散股、磨毛,避免钢丝绳直接与混凝土构件棱角磨擦。
4) 撑拉结合式。采用型钢挑梁与斜拉杆及斜撑杆构成的承力结构承担上部的外脚手架荷载。由于结构的超静定次数增加,斜拉杆与斜压杆间的协同工作程度难以控制,因而设计时应以挑拉或挑撑中的一种结构形式承力为主,另外的撑或拉的方式为辅 (做为第二道防线),以确保结构安全。
1.2 悬挑脚手架的主要技术指标和技术要求
1) 构成悬挑承力结构的各个构件安全可靠;
2) 悬挑承力结构与建筑结构连接安全可靠;
3) 建筑结构本身安全可靠;
4) 在悬挑承力结构之上搭设的外脚手架的结构安全,包括脚手架的局部稳定与整体稳定,与结构连墙件拉结的间距符合要求等;
5) 分段悬挑搭设的外脚手架不宜超过25m (一般控制在6个楼层高度以内),以减少悬挑承力结构向建筑结构的传力,保障建筑结构本身的安全;
6) 尽可能将传力进行分散,避免局部的受力破坏,以保证悬挑承力架与结构连接的节点安全;
7) 在选用撑拉结合的悬挑承力结构时,应采取措施确保斜拉杆与斜压杆共同工作。
2. 外脚手架工程搭设方案实例
2.1 工程概况
某综合办公楼工程,建筑面积 35408m2,地上十九层,地下两层,建筑高度78.10m。建筑平面呈矩形布置,平面尺寸63.30m×33.30m,地下两层层高均为3.6m,地上一层4.2m,二层5.7m,三~十九层为3.8m。针对本工程建筑结构形式特点,采用扣件式钢管外脚手架。外脚手架主要采用型钢悬挑梁式外脚手架,四层以下采用常规落地式双排钢管脚手架。
2.2 悬挑式外脚手架的搭设
1) 外架搭设工艺流程:吊环及工字钢加工预埋吊环架设工字钢加木楔加固工字钢钢管加钢丝绳搭设双排钢管架拉杆加固铺架板挂密目网安全检查验收施工。3m长的工字钢从结构的大洞口 (或墙体预留洞,避开暗柱),垂直于外墙面悬挑出外墙1.4m,工字钢间距1.5m,房内一端伸入预埋吊环25cm,吊环锚入现浇混凝土板中,用木楔加紧,每次工字钢安装好后共挑15.2m,加工两套工字钢梁,随施工层交替搭设。吊环的形状及尺寸见图2)为增强外架的整体刚度及稳定性,用Φ48的钢管及扣件在每一个工字钢的两侧,用钢丝绳与工字钢加固牢靠,在工字钢的上表面分别距墙0.4m、1.3m位置横卧两根通长扫地杆,在扫地杆上,按1.5m的间距搭设双排钢管架立杆,立杆底插到工字钢固定件上,立杆顶距搭设顶层板面底300mm。每层立杆用Φ48的钢管与墙体拉结,即搭好上一隔断层三层后再拆除下一隔断层的材料,循环搭上,退下时循环退下。外排架上竖向剪刀撑每隔五跨设一道,应联4~5根立杆,斜杆与地面夹角为45°~60°。拆设时先搭好安全防护栏杆 (距外墙位置 2m),再拆除隔断层。五、九、十三、十七层顶板预埋Φ16 钢筋拉环作为拉钢索用。钢索选用 14号钢丝绳,间距同外立杆工字钢纵距。14号钢丝绳一端固定于工字钢悬挑端100mm处,在工字钢底焊卡环;另一端固定于距该层结构框架梁顶,预埋Φ16钢筋吊环,吊环锚入混凝土边梁内≥40d,并钩住梁内钢筋,用铁丝扎好。待拆模2天后,或混凝土浇筑3天后,用Φ14钢丝绳向下一层工字钢底与立杆节点,用倒链收紧,每卡头处用Y4-12扎头三个卡实 (花篮螺丝)。钢丝绳在双排架搭设4步时再收紧,其收紧程度以立杆不脱离工字钢上表面为准。悬挑架生根及吊索示意见图3。
2.3 外脚手架的稳定与安全验算
1) 工字钢受载时的安全验算
①荷载计算:工字钢间距按1.5m,钢管架高度15.2m,Φ48钢管理论重量 38.5N/m,扣件按10N/个计算,竹架板 (长3m、宽25cm) 80N/个。根据《建筑安装工人安全技术操作规程》第50条,施工荷载2700N/m2,考虑动力系数1.2,超载系数2,则作用于工字钢上的竖向荷载W应为:
钢管重量: W1=3465N;附加荷载: W2=2700N;扣件重量: W3=250N
竹架板: W4=480N;W= (W1+W2+W3+W4)×1.2× 2=6895×1.2×2=16548N;工字钢自重 16.9kg/m。
②工字钢的受力分析:由于工字钢主要受自重、上部外架自重及施工荷载的作用,工字钢的受力情况可简化为悬挑构件,受力分析如图4所示。
弯矩: M =15109.6Nm,在支座处弯矩最大。荷载标准值:F=16548× 0.85÷ 1.35= 10419.11N。
③工字钢在荷载作用下的弯曲强度
f1 =Mx/rxWNX+My/ryWny
式中 Mx、 My―― ―同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩;WNx、 Wny―― ―对 x 轴和 y 轴的净截面模量;rx、 ry―― ―截面塑性发展系数。由于工字钢在 x 轴向上仅受弯矩作用,故Mx=15109.6Nm,rx取1.0,由查表可得: Wnx=102N/cm2,My=0则f1=Mx/rxWNx =15109/1.02 =148.14N/mm2而14号工字钢为3号钢,查表得抗弯设计强度为:f=215N/mm2由于f>f1,故工字钢在最大荷载作用下是安全的;吊环、拉索强度满足使用要求。
2) 钢丝绳强度验算
悬挑架的14号工字钢端部斜拉钢丝绳后按简支梁,钢丝绳斜度≥60°,钢丝绳的安全系数K取3.5,钢丝绳的破断拉力换算系数a,对于 14 号钢丝绳取0.85。
按公式 kN/a≤Pg 计算钢丝绳的设计强度
Nt=N/sin60°=16.55×2/1.732=19.11kN
kN/a=3.5×19.11/0.85=78.69kN
故选直径为Φ14的钢丝绳允许承受的最大拉力为125kN。
Pg=125kN≥78.69kN,满足要求。
3) 预埋吊环设计
现浇板预埋吊环验算:
Nt 吊 =215×π×142/4=33.08kN>F (10.42kN)
钢丝绳上端拉在钢筋吊环上,吊环采用I级钢筋制作,吊环埋入深度不应小于30d,并应焊接或绑扎钩住结构主筋。
Nt吊 =215×π×142/4=33.08kN>Nt=19.11kN
4) 外架架体稳定性验算
基本风压值W0=0.35kN/m2,架体总高度h=15.2m,立杆纵距 La=1.5m,横距 Lb=1.0m,步距 h1=1.8m。连墙杆二步三跨设置,采用竹架板脚手板。
其他计算参数为:立杆截面积A=489mm2,立杆截面抵抗矩 W=5.08×103mm3;立杆回转半径i=15.8mm。挡风面积An=1.1×1.5+ (1.8-1.1)×0.05=1.69m2;相应的迎风面积Aw=1.8×1.5=2.7m2;钢材抗压强度设计值fc=205kN/mm2连墙杆横距Lw=4.5m;连墙杆件竖距 hw=3.8m。
①荷载计算。具体计算过程从略。
②脚手架整体稳定性验算
验算公式
N/ΦA+Mw /W≤fc /0.9rm
由前面的计算已知:
N/ΦA+Mw /W=103N/mm2
fc /0.9rm =227N/mm2
一、编制说明及依据
本方案结构施工阶段和外装修阶段外脚手架的搭设与拆除及案编制的目的是指导现场脚手架搭设,拆除和检查,在施工过程中始终保持受控、安全状态。
本方案依据《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》、《建筑施工手册》及相关规范编制。
二、工程概况
本项目为工程名称为广西钦州丝路花园3号楼工程。位于本工程位于广西钦州南珠东路北侧,筏板基础,框架结构,地上3层,地下1层。共三层,建筑面积为17576O。
三、脚手架的使用和安全要求
(一)使用要求
1、架子的宽度1.0米,步架高度为1.8米,立杆纵距为1.50米,离建筑物装饰面为0.3米,并能满足工人操作、材料堆置和运输的需要;
2、具有稳定的结构和足够的承载能力,能保证施工期间在可能出现的使用荷载(设计规定限值)的作用下不变形.不倾斜.不摇晃;
3、与垂直运输设施(井字架、塔吊等)和楼层或作业面高度相互适应,以确保材料垂直运输转入水平运输的需要;
(二)安全要求
确保使用安全是脚手架工程中的首要问题,通常应考虑以下几个环节:
1、把好材料、加工和产品质量关,加强对架设工具的管理和维修保养工作,避免使用质量不合格的架设工具和材料。主要要求为:
(1)架设工具材料的规格和质量必须符合设计要求,并经试验检验合格后才能使用;
(2)加强对架设工具材料的统一管理,严格执行发放和入库制度。避免或减少在搭拆、运输和存放过程中造成的损坏。
2、确保脚手架具有稳定的结构和足够的承载力
3、搭设完毕后应进行检查验收,检查合格后方能使用;
4、严格控制使用荷载,确保有较大的安全储备。(使用荷载从脚手板上实际作用的荷载为准);
5、要有可靠的安全防护措施,其中包括:
(1)作业层的外侧面应设挡板、围栅和安全网;
(2)在架高方向按规定设置多层挑出式安全网;
(3) 在脚手架上同时进行多层作业情况下,各作业层之间应设置可靠的防护蓬(在作业层下铺钢筋网片等),以防止上层坠物伤害下层作业人员;
(4) 必须有良好的防电、避雷装置,钢脚手架、钢垂直运输架均有可靠接地,雷雨季节高于四周建筑物的脚手架和垂直运输架就设避雷装置;
6、严格避免以下违章作业:
(1)利用脚手架吊运重物;
(2)作业人员攀登架子上下;
(3)推车在架子上跑动;
(4)在脚手架上拉接吊装缆绳;
(5)任意拆除脚手架部件和连墙杆件;
(6)在脚手架底或近旁进行开挖沟槽等影响脚手架地基稳定的施工作业;
(7)起吊构件和器材时碰撞或拖动脚手架。
四、外脚手架布置方案
脚手架自一层楼面开始搭设,采用双排脚手架。双排脚手架内侧立杆距装饰面外侧面0.3m,外侧立杆与内侧立杆间距1.0m。大横杆间距1.8m,小横杆间距为1.5m。脚手架外侧满挂密目安全网。
五、搭设方法和技术要求
(一)材料要求
钢管符合国标3号钢和技术要求,外径不小于48mm,壁厚不小于3.5mm,有严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂缝的钢管严禁使用;
扣件要有出厂合格证,有脆裂、变形,滑丝的扣件禁止使用,扣件表面应进行防锈处理,扣件活动部位应能灵活转动。
(二)脚手架搭设工艺
搭设顺序为:
做好搭设的准备工作放置纵向扫地杆逐根树立立杆,随即与纵向扫地杆扣牢用连接杆与内部架子或墙体连结安装横向扫地杆,并与立杆或纵向扫地杆扣牢安装第一步大横杆安装第一步小横杆第二步大横杆第三步小横杆第三、四步大横杆和小横杆设置联墙杆接立杆加设剪刀撑铺脚手板绑护身栏杆和挡脚板外侧面挂安全网。
(三)脚手架的搭设质量要求
1、杆件的搭设方法及注意事项:脚手架各杆件的间距和布置应按构造方案的规定进行搭设。具体要求是:
①立杆垂直偏差不大于架高1/200,相邻两根立杆接头错开50mm,并力求不在同一步内。
②一步内外两根大横杆的接头应相互错开,其水平距离不得小于50mm。
③水横杆用扣件紧固于大横杆上,靠近立杆的小横杆也可固定于立杆上,双排脚手架小横杆靠墙的一端应离开墙面50mm。
④剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在竖出部分上,这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯,斜杆两端扣件与立杆节点的距离不宜大于20mm,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50mm,以保证架子的稳定性。
(四)脚手架拆除
1、拆除顺序:
先搭的后拆,后搭的先拆。先从钢管脚手架顶端拆起。
2、拆除方法
拆除时一层为一个流水段,周围设置护栏或警戒标志,设专人指挥,严禁非作业人员入内,拆除顺序由上而下,先搭后拆,后搭先拆的原则,先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,后拆小横杆、大横杆、立杆,先按一步一清的原则依次进行,严禁上下同时作业。
拆除时严格控制架杆接触电线,不要碰坏外墙,瓷片,窗框,玻璃,水管等物品。
拆下的钢管,脚手板等配件,分别集中用钢丝绳栓住,及时用塔吊运至地面,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定地点分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件集中回收。
(五)安全、技术组织措施
1、质量要求:
不得采用由严重锈蚀、弯曲、压扁或折裂的钢管;脚手扣件不得采用无出场合格证明,或有裂纹,变形的铸铁扣件。
立杆偏差:纵向偏差小于100mm(全高)
横向偏差小于50mm(全高)
纵向水平杆水平偏差:不大于200mm
横向水平杆水平偏差:不大于100mm
2、安全保证体系:
建立健全项目安全保证体系,以项目经理为首的安全保证机构,挑选一责任心强,有丰富经验的施工专业队伍,随主体施工逐段施工。
3、安全管理和措施
人员要求:必须经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核专业的架子工。上岗人员定期体检,体检合格者,方可上岗工作,工作时必须戴好安全帽,扣好帽带,系好安全带,穿防滑鞋,严守安全纪律。
参考文献:
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
建筑行业作为事故发生率较高的行业,使从事建筑施工的工人成为了高危职业。随着我国城市化进程的推进,建筑施工工程逐年增多,而建筑施工中发生的人身伤害和人身伤亡事故也逐年增多,其中因为脚手架搭设或脚手架施工造成的人身伤亡已经成为建筑施工中的高发因素。基于此,分析探讨脚手架施工中存在的安全隐患,采取科学合理的施工方案及预防措施,减少脚手架事故是行业内人士亟待解决的问题。
一、建筑施工脚手架概述
我国市场上存在多种类型的脚手架,性能不尽相同,材料也有钢铁、木材、竹等,但一般建筑施工用脚手架多是钢材。根据结构形式分类,可分为称重钢管脚手架、扣件脚手架、碗口式脚手架、门式脚手架等,建筑工程施工中,根据施工需要选择不同的脚手架、模板、支架。例如,当建筑施工中楼板的宽度不大于0.3米时,通常选取轻型脚手架,而当楼板宽度大于0.3米时,通常选取重型脚手架[1]。
二、脚手架施工中存在的安全隐患
1、人方面的安全隐患
(1)建筑施工过程中事故频发的原因之一是指挥人员的违章指挥和冒险指挥,导致操作人员在不安全的状态下作业;(2)作业者违章或不按安全操作规程作业造成的安全隐患,如进行脚手架施工时,操作人员为穿戴劳保用品和安全防护用具,如安全帽、安全带等,造成高处坠落危险或重物磕碰头部的危险,此外监护人员失职也是导致施工发生的诱因之一;(3)施工管理人员和作业人员安全意识差,不能及时排除施工现场的安全隐患,导致施工事故的发生。
2、物方面的安全隐患
从物的方面来看,脚手架施工中存在的安全隐患有:(1)脚手架中的脚手板、悬挑架不符合规范要求;(2)脚手架的材料不符合国家相关标准要求,脚手架采用劣质材料,钢材的强度低于设计要求,材料的称重性能不能达到标准要求等造成了安全事故的发生;(3)脚手架的操作层防护不到位;(4)安全防护随层兜网不符合相关要求,网兜系结过松导致安全隐患[2]。
3、安全管理方面
(1)建筑施工工程要尽可能减少安全隐患,避免安全事故的发生应当编制专门的安全技术方案和细致的安全操作规程,安全操作规程应当包括脚手架搭设和拆除、塔机拆装、临时用电等方面;(2)施工工程中违反安全操作规程和安全技术规范进行施工时,可能导致伤亡事故的发生,主要有:①施工前未编制施工方案或施工方案脱离实际施工情况,施工方案流于形式,没有现实指导价值;②安全技术交底工作不全面、不细致,安全技术交底缺乏针对有安全隐患进行专项交底。(3)安全施工管理中,安全监督责任履行不到位,安全检查不细致,不能及时发现事故隐患,或发现隐患不能及时整改,导致了事故的发生或恶化。
二、脚手架施工安全隐患的解决方案
1、脚手架的质量控制
(1)要对脚手架的质量进行控制,从而减少脚手架施工中的安全隐患,首先应当对脚手架的材料进行严格控制,在搭设教授架前应当仔细检查所有脚手架的构成部件,尤其是支架的钢管、扣件等基材,发现存在裂缝或变形的基材要杜绝使用;(2)在搭设脚手架的过程中,脚手架的搭设人员必须经过专业的架子工训练,此外施工负责人还应将施工方案中的搭设脚手架的要求和技术规范通过安全技术交底的方式向负责搭设脚手架的架子工传达到位;(3)搭设脚手架时,相关材料应当配套,不能用不配套的配件代用,搭设脚手架的扣件和钢管必须配套使用,严谨将不同型号的钢管和扣件混合使用,从而导致脚手架扣接不严,受力不均,从而产生不良影响;(4)脚手架的搭设工程进度应当与现场施工进度统一协调;(5)在进行剪刀撑和横向斜撑的搭设时必须与纵横向水平杆、立杆等同步;(6)脚手架的地基应当夯实找平,底座应当找平,如果施工现场地基不平则用厚度大于5cm的木板垫平。
2、脚手架的搭设施工
脚手架的搭设施工应当遵循工序和搭设规范进行,在前期准备工作完成后,要依照图纸中的设计尺寸和技术要求进行放线找平,找平后铺设垫板,垫板的中心应当处于立杆的中心位置上,纵向的扫地杆后放置,纵杆和扫地杆、立杆之间的通过配套的扣件扣牢、扣实。横杆的连接是脚手架搭设施工中的重要步骤,要遵循先大横杆后小横杆的搭设原则,搭设好周围横杆后,还要根据受力情况搭设中间临时支撑杆件,并设置连接墙和刚性装置,在搭设完各处的剪刀墙后挂上安全网,作为防止坠落事故的安全防护。脚手架搭设上还有以下安全技术要求,要求扫地杆距离地面的高度不应大于0.2米,大小横杆每步高度通常应设置成1.7米左右,对于层高特别高的建筑施工,其高度最高不能超过1.8米[3]。
斜支撑通常用钢管搭设,斜支撑的两边应搭设有扶手及栏杆,并铺设挡板,挡板可以用竹制,但挡板的必须再挂安全网,安全网宜采用密目网。脚手架在搭设时,卸料平台通常容易被忽略,卸料平台为了便于施工应当搭设距离脚手架不大的地方,但为了避免物料遗落在脚手架上造成安全隐患或给施工环境带来不利影响,不宜固定在脚手架上。卸料平台的上端必须通过刚性连接与建筑主体相连,下端也应当用刚性支撑与建筑物的主体连接,卸料平台的周围应当通过防护护栏和防护网对其进行防护,才能最大限度地减少安全隐患。
4结论
脚手架施工中的安全隐患的预防和排除必须贯穿于脚手架施工的整个过程,从准备、假设、防护、拆卸都应当严格按照规章、规程施工,同时施工人员和管理人员不断加强安全施工意识才能从根本上减少安全事故的发生,降低安全风险。
参考文献:
施工方法连接棒上下连接,锁臂作用,连墙件固定在墙头上。
施工步骤从下到上,从里到外,转角扣件扣紧杆件起固定作用。