一、腳手架工程的技術要求
1,腳手架產品或材料的技術要求
(1)桿配件、連接件材料和加工的質量要求;
(2)構架方式和節點構造;
(3)桿配件、連接件的工作性能和承載能力;
(4)搭設、拆除的程序,操作要求和安全要求;
(5)檢查驗收和使用中的維護要求;
(6)應用范圍和對不同應用要求的適應能力;
(7)運輸、儲存和保養要求。
2.腳手架工程的技術要求
(1)滿足使用要求的構架設計;
(2)特殊部位的技術處理和安全保證措施(加強構造、拉結措施等);
(3)整架、局部構架、桿配件和節點承載能力的驗算;
(4)連墻件和其他支撐、約束措施的設置及其驗算;
(5)安全防、圍護措施的設置要求及其保證措施;
(6)地基、基礎和其他支承物的設計與驗算;
(7)荷載、天然因素等自然條件變化時的安全保障措施。
3.腳手架構架的組成部分和基本要求
不同的腳手架系列均有其自身的構架特點、使用性能和應用方面的限制;不同的建筑工程對腳手架的設置要求也有其共同性和差異性。因此,在解決施工腳手架的設置問題時,必須從滿足施工需要和確保安全的要求出發,綜合考慮各種條件和因素,解決實際存在的各種問題。
腳手架的構架由構架基本結構、整體穩定和抗側力桿件、連墻件和卸載裝置、作業層設施、其他安全護欄設施等五部分組成。其基本要求分別敘述如下:
(1)構架基本結構
腳手架構架的基本結構為直接承受和傳遞腳手架垂直荷載作用的構架部分。在多數情況下,構架基本結構由基本結構單元組合而成。
1)基本結構單元的類型
基本結構單元為構成腳手架基本結構的較小組成部分,由可以承受或傳遞荷載作用的桿件組成,包括毗鄰基本結構單元的共用桿件。
基本結構單元大致有8種類型,見表1。
腳手架基本結構單元 表1
注:1.單向組合:沿一個方向擴展;雙向組合:沿高度和寬度(或長度)兩個方向擴展;
三向組合:沿高度、寬度和長度三個方向擴展。
2.整體作用:與毗鄰單元桿件共用,形成整體承受荷載作用;并列作用:以直立式片式構架承受垂直荷載作用,其間連系桿則主要起連系、約束和分配荷載作用。
2)基本結構單元的構造和承載特點
①全部為剛性桿件,沒有柔性桿件,且桿件的長細比不能過大,以使其受穩定性和變形控制的承載性能得到保證。
②主要承受和傳遞垂直(豎向)荷載作用。
③節點一般都具有一定的抗彎能力,即節點為剛性或半剛性,但在計算時則按較不利的情況考慮。
3)基本結構單元組合的特點和要求
①組合形式:
單向組合——基本結構單元沿一個方向組合,構成“單條式”架、組合柱或塔架。
雙向組合——基本結構單元沿兩個方向組合、構成“板(片)式”架,例如單排和雙排腳手架。
三向組合——基本結構單元沿三個方向組合,構成“塊式”架,例如滿堂腳手架。
②組合的承載特點:
整體作用組合——基本結構單元組成一個整體結構,毗連基本結構單元的桿件共用,沒有不是基本結構單元桿件的連系桿件,通常的多立桿式腳手架都屬于這種情況。
并聯作用組合——為平行的平面結構的組合。基本結構單元之間的連系桿件只起一定的約束作用,而不直接承受和傳遞垂直荷載作用。像門式鋼管腳手架(在門架之間僅設有交叉支撐)就屬于這種情況。
混合作用組合——既有整體作用,也有并聯作用的組合。
4)對構架基本結構的一般要求
①桿部件的質量和允許缺陷應符合規范和設計要求;
②節點構造尺寸和承載能力應符合規范和設計規定;
③具有穩定的結構;
④具有可滿足施工要求的整體、局部和單肢的穩定承載能力;
⑤具有可將腳手架荷載傳給地基基礎或支承結構的能力。
(2)整體穩定和抗側力桿件
這是附加在構架基本結構上的、加強整體穩定和抵抗側力作用的桿件,如剪刀撐、斜桿、拋撐以及其他撐拉桿件。
此外,“一”字形腳手架的整體穩定性較差。設置周邊交圈腳手架,在角部相接處加強整體性連接措施,是增強腳手架的整體穩定性和抗側力能力的重要措施。而其中增設的連接桿件也屬于這類桿件。
這類桿件設置的基本要求為:
1)設置的位置和數量應符合規定和需要;
2)必須與基本結構桿件進行可靠連接,以保證共同作用;
3)拋撐以及其他連接腳手架體和支承物的支、拉桿件,應確保桿件和其兩端的連接能滿足撐、拉的受力要求;
4)撐拉件的支承物應具有可靠的承受能力。
(3)連墻件,挑掛和卸載設施
1)連墻件
采用連墻件實現的附壁聯結,對于加強腳手架的整體穩定性,提高其穩定承載能力和避免出現傾倒或坍塌等重大事故具有很重要的作用。
連墻件構造的形式:
①柔性拉結件 采用細鋼筋、繩索、雙股或多股鐵絲進行拉結,只承受拉力和主要起防止腳手架外傾的作用,而對腳手架穩定性能(即穩定承載力)的幫助甚微。此種方式一般只能用于10層以下建筑的外腳手架中,且必須相應設置一定數量的剛性拉結件,以承受水平壓力的作用。
②剛性拉結 采用剛性拉桿或構件,組成既可承受拉力、又可承受壓力的連接構造。其附墻端的連接固定方式可視工程條件確定,一般有:
a.拉桿穿過墻體,并在墻體兩側固定;
b.拉桿通過門窗洞口,在墻兩側用橫桿夾持和背楔固定;
c.在墻體結構中設預埋鐵件,與裝有花籃螺栓的拉桿固接,用花籃螺栓調節拉結間距和腳手架的垂直度;
d.在墻體中設預埋鐵件,與定長拉桿固結。
對附墻連接的基本要求如下:
①確保連墻點的設置數量,一個連墻點的覆蓋面為20~50m2。腳手架越高,則連墻點的設置應越密。連墻點的設置位置遇到洞口、墻體構件、墻邊或窄的窗間墻、磚柱等時,應在近處補設,不得取消;
②連墻件及其兩端連墻點,必須滿足抵抗較大計算水平力的需要;
③在設置連墻件時,必須保持腳手架立桿垂直,避免產生不利的初始側向變形;
④設置連墻件處的建筑結構必須具有可靠的支承能力。
2)挑、掛設施
①懸挑設施的構造形式:
一般有三種:
a.上拉下支式 即簡單的支挑架,水平桿穿墻后錨固,承受拉力;斜支桿上端與水平桿連接、下端支在墻體上,承受壓力;
b.雙上拉底支式 常見于插口架,它的兩根拉桿分別從窗洞的上下邊沿伸入室內,用豎桿和別杠固定于墻的內側。插口架底部伸出橫桿支頂于外墻面上;
c.底錨斜支拉式 底部用懸挑梁式桿件(其里端固定到樓板上),另設斜支桿和帶花籃螺栓的拉桿,與挑腳手架的中上部聯結。
②靠掛式設施 即靠掛腳手架的懸掛件,其里端預埋于墻體中或穿過墻體后予以錨固。
③懸吊式設施 用于吊籃,即在屋面上設置的懸挑梁,用繩索或吊桿將吊籃懸吊于懸挑梁之下。
④挑、掛設施的基本要求:
a.應能承受挑、掛腳手架所產生的豎向力、水平力和彎矩;
b.可靠地固結在工程結構上,且不會產生過大的變形;
c.確保腳手架不晃動(對于挑腳手架)或者晃動不大(對于掛腳手架和吊籃)。吊籃需要設置定位繩。
3)卸載設施
卸載設施是指將超過搭設限高的腳手架荷載部分地卸給工程結構承受的措施,即在立桿連續向上搭設的情況下,通過分段設置支頂和斜拉桿件以減小傳至立桿底部的荷載。
當將立桿斷開,設置挑支構造以支承其上部腳手架的辦法,實際上已成為挑腳手架,它不屬于卸載措施的范圍。
卸載設施的種類有:
①無挑梁上拉式,即僅設斜拉(吊)桿;
②無挑梁下支式,即僅設斜支頂桿;
③無挑梁上拉、下支式,即同時設置拉桿和支桿。
對卸載設施的基本要求為:
①腳手架在卸載措施處的構造常需予以加強;
②支拉點必須工作可靠;
③支承結構應具有足夠的支承能力,并應嚴格控制受壓桿件的長細比。
卸載措施實際承受的荷載難以準確判斷,在設計時須按較小的分配值考慮。
4)作業層設施
作業層設施包括擴寬架面構造、鋪板層、側面防(圍)護設施(擋腳板、欄桿、圍護板網)以及其他設施,如梯段、過橋等。
作業層設施的基本要求:
①采用單橫桿挑出的擴寬架面的寬度不宜超過300mm,否則應進行構造設計或采用擴寬構件。擴寬部分一般不堆物料并限制其使用荷載。外立桿一側擴寬時,防(圍)護設施應相應外移;
②鋪板一定要滿鋪,不得花鋪,且腳手板必須鋪放平穩,必要時還要加以固定;
③防(圍)護設施應按規定的要求設置,間隙要合適、固定要牢固。
5-1-1-4 腳手架工程的安全管理工作
1.腳手架安全管理工作的基本內容
(1)制訂對腳手架工程進行規范管理的文件(規范、、工法、規定等);
(2)編制施工組織設計、技術措施以及其他指導施工的文件;
(3)建立有效的安全管理機制和辦法;
(4)檢查驗收的實施措施;
(5)及時處理和解決施工中所發生的問題;
(6)事故調查、定性、處理及其善后安排;
(7)施工總結。
2.腳手架工程中的安全事故及其防止措施
建筑腳手架在搭設、使用和拆除過程中發生的安全事故,一般都會造成程度不同的人員傷亡和經濟損失,甚至出現導致死亡3人以上的重大事故,帶來嚴重的后果和不良的影響。在屢發不斷、為數頗多的事故中,反復出現的多發事故占了很大的比重。這些事故給予我們的教訓是深刻的,從對事故的分析中可以得到許多有益的啟示,幫助我們改進技術和管理工作,防止或減少事故的發生。
(1)腳手架工程多發事故的類型
1)整架傾倒或局部垮架;
2)整架失穩、垂直坍塌;
3)人員從腳手架上高處墜落;
4)落物傷人(物體打擊);
5)不當操作事故(閃失、碰撞等)。
(2)引發事故的直接原因
在造成事故的原因中,有直接原因和間接原因。這兩方面原因都很重要,都要查找。在直接原因中有技術方面的、操作和指揮方面的以及自然因素的作用。
誘發以下兩類多發事故的主要直接原因為:
1)整架傾倒、垂直坍塌或局部垮架
①構架缺陷:構架缺少必需的結構桿件,未按規定數量和要求設連墻件等;
②在使用過程中任意拆除必不可少的桿件和連墻件;
③構架尺寸過大、承載能力不足或設計安全度不夠與嚴重超載;
④地基出現過大的不均勻沉降。
2)人員高空墜落
①作業層未按規定設置圍擋護欄;
②作業層未滿鋪腳手板或架面與墻之間的間隙過大;
③腳手板和桿件因擱置不穩、扎結不牢或發生斷裂而墜落;
④不當操作產生的碰撞和閃失。
不當操作大致有以下情形:
a.用力過猛,致使身體失去平衡;
b.在架面上拉車退著行走;
c.擁擠碰撞;
d.集中多人搬運重物或安裝較重的構件;
e.架面上的冰雨未清除,造成滑跌。
(3)事故教訓為我們提供的啟示和防止事故發生的措施
1)必須確保腳手架的構架和護欄設施達到承載可靠和使用安全的要求。在編制施工組織設計、技術措施和施工應用中,必須對以下方面作出明確的安排和規定:
①對腳手架桿配件的質量和允許缺陷的規定;
②腳手架的構架方案、尺寸以及對控制誤差的要求;
③連墻點的設置方式、布點間距,對支承物的加固要求(需要時)以及某些部位不能設置時的彌補措施;
④在工程體形和施工要求變化部位的構架措施;
⑤作業層鋪板和護欄的設置要求;
⑥對腳手架中荷載大、跨度大、高空間部位的加固措施;
⑦對實際使用荷載(包括架上人員、材料機具以及多層同時作業)的限制;
⑧對施工過程中需要臨時拆除桿部件和拉結件的限制以及在恢復前的安全彌補措施;
⑨安全網及其他防(圍)護措施的設置要求;
⑩腳手架地基或其他支承物的技術要求和處理措施。
2)必須嚴格地按照規范、設計要求和有關規定進行腳手架的搭設、使用和拆除,堅決制止亂搭、亂改和亂用情況。在這方面出現的問題很多,難以全面地歸納起來,大致歸納如下:
有關亂改和亂搭間題:
①任意改變構架結構及其尺寸;
②任意改變連墻件設置位置,減少設置數量;
③使用不合格的桿配件和材料;
④任意減少鋪板數量、護欄桿件和設施;
⑤在不符合要求的地基和支承物上搭設;
⑥不按質量要求搭設,立桿偏斜,連接點松弛;
⑦不按規定的程序和要求進行搭設和拆除作業。在搭設時未及時設置拉撐桿件;在拆除時過早地拆除拉結桿件和連接件;
⑧在搭、拆作業中未采取安全護欄措施,包括不設置防(圍)護和不使用安全護欄用品;
⑨不按規定要求設置安全網。
有關亂用問題:
①隨意增加上架的人員和材料,引起超載;
②任意拆去構架的桿配件和拉結;
③任意抽掉、減少作業層腳手板;
④在架面上任意采取加高措施,增加了荷載,加高部分無可靠固定、不穩定,護欄設施也未相應加高;
⑤站在不具備操作條件的橫桿或單塊板上操作;
⑥工人進行搭設和拆除作業不按規定使用安全護欄用品;
⑦在把腳手架作為支撐和拉結的支承物時,未對構架采用相應的加強措施;
⑧在架上搬運超重構件和進行安裝作業;
⑨在不安全的天氣條件(六級以上風天,雷雨和雨天)下繼續施工;
⑩在長期擱置以后未作檢查的情況下重新啟用。
3)必須健全規章制度、加強規范管理、制止和杜絕違章指揮和違章作業。
4)必須完善護欄措施和提高施管人員的自我保護意識和素質。
3.防止腳手架事故的技術與管理措施
(1)加強腳手架工程的技術與管理措施
加強建筑腳手架工程的技術和管理措施,不僅應注意前述常見問題,還應特別注意以下6個方面可能出現的新的情況和問題:
1)隨著高層和高難度施工工程的大量出現,多層建筑腳手架的構架作法已不能適應和滿足它們的施工要求,不能僅靠工人的經驗進行搭設,必須進行嚴格的設計計算,并使施管人員掌握其技術和施工要求,以確保安全。
2)對于首次使用,沒有先例的高、難、新腳手架,在周密設計的基礎上,還需要進行必要的荷載試驗,檢驗其承載能力和安全儲備,在確保可靠后才能正式使用。
3)對于高層、高聳、大跨建筑以及有其他特殊要求的腳手架,由于在安全護欄方面的要求相應提高,因此,必須對其設置、構造和使用要求加以嚴格的限制,并認真監控。
4)建筑腳手架多功能用途的發展,對其承載和變形性能(例如作模板支撐架時,將同時承受垂直和側向荷載的作用)提出了更高的要求,必須予以考慮。
5)按提高綜合管理水平的要求,除了技術的可靠性和安全保證性外,還要考慮進度、工效、材料的周轉與消耗綜合性管理要求。
6)對已經落后或較落后的架設工具的改造與更新要求。
(2)加強腳手架工程的規范化管理
為了確保腳手架工程的施工安全,預防和杜絕事故的發生,必須加強以確保安全為基本要求的規范化管理。這就需要盡快完善有關腳手架方面的施工安全,需要施工企業和項目經理部建立起相應的管理細則和管理人員。
腳手架安全技術規范是實施規范化管理的依據,其編制工作已進行近20年,目前己公布實施的有《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ 130-)、《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ 128-)以及對附著升降腳手架管理的暫行規定等。
5-1-2 腳手架構架與設置和使用要求的一般規定
5-1-2-1 腳手架構架和設置要求的一般規定
腳手架的構架設計應充分考慮工程的使用要求、各種實施條件和因素,并符合以下各項規定:
1.構架尺寸規定
(1)雙排結構腳手架和裝修腳手架的立桿縱距和平桿步距應≤2.0m。
(2)作業層距地(樓)面高度≥2.0m的腳手架,作業層鋪板的寬度不應小于:外腳手架為750mm,里腳手架為500mm。鋪板邊緣與墻面的間隙應≯300mm、與擋腳板的間隙應≯100mm。當邊側腳手板不貼靠立桿時,應予可靠固定。
2.連墻點設置規定
當架高≥6m時,必須設置均勻分布的連墻點,其設置應符合以下規定:
(1)門式鋼管腳手架:當架高≤20m時,不小于50m2一個連墻點,且連墻點的豎向間距應≤6m;當架高>20m時,不小于30m2一個連墻點,且連墻點的豎向間距應≤4m。
(2)其他落地(或底支托)式腳手架:當架高≤20m時,不小于40m2一個連墻點,且連墻點的豎向間距應≤6m;當架高>20m時,不小于30m2一個連墻點,且連墻點的豎向間距應≤4m。
(3)腳手架上部未設置連墻點的自由高度不得大于6m。
(4)當設計位置及其附近不能裝設連墻件時,應采取其他可行的剛性拉結措施予以彌補。
3.整體性拉結桿件設置規定
腳手架應根據確保整體穩定和抵抗側力作用的要求,按以下規定設置剪刀撐或其他有相應作用的整體性拉結桿件:
(1)周邊交圈設置的單、雙排木、竹腳手架和扣件式鋼管腳手架,當架高為6~25m時,應于外側面的兩端和其間按≤15m的中心距并自下而上連續設置剪刀撐;當架高>25m時,應于外側面滿設剪刀撐。
(2)周邊交圈設置的碗扣式鋼管腳手架,當架高為9~25m時,應按不小于其外側面框格總數的1/5設置斜桿;當架高>25m時,按不小于外側面框格總數的1/3設置斜桿。
(3)門式鋼管腳手架的兩個側面均應滿設交叉支撐。當架高≤45m時,水平框架允許間隔一層設置;當架高>45m時,每層均滿設水平框架。此外,架高≥20m時,還應每隔6層加設一道雙面水平加強桿,并與相應的連墻件層同高。
(4)“一”字形單雙排腳手架按上述相應要求增加50%的設置量。
(5)滿堂腳手架應按構架穩定要求設置適量的豎向和水平整體拉結桿件。
(6)剪刀撐的斜桿與水平面的交角宜在45°~60°之間,水平投影寬度應不小于2跨或4m和不大于4跨或8m。斜桿應與腳手架基本構架桿件加以可靠連接,且斜桿相鄰連接點之間桿段的長細比不得大于60。
(7)在腳手架立桿底端之上100~300mm處一律遍設縱向和橫向掃地桿,并與立桿連接牢固。
4.桿件連接構造規定
腳手架的桿件連接構造應符合以下規定:
(1)多立桿式腳手架左右相鄰立桿和上下相鄰平桿的接頭應相互錯開并置于不同的構架框格內。
(2)搭接桿件接頭長度:扣件式鋼管腳手架應≥10.8m;搭接部分的結扎應不少于2道,且結扎點間距應≯0.6m。
(3)桿件在結扎處的端頭伸出長度應不小于0.1m。
5.安全防(圍)護規定
腳手架必須按以下規定設置安全護欄措施,以確保架上作業和作業影響區域內的安全:
(1)作業層距地(樓)面高度≥2.5m時,在其外側邊緣必須設置擋護高度≥1.1m的欄桿和擋腳板,且欄桿間的凈空高度應≤0.5m。
(2)臨街腳手架,架高≥25m的外腳手架以及在腳手架高空落物影響范圍內同時進行其他施工作業或有行人通過的腳手架,應視需要采用外立面全封閉、半封閉以及搭設通道護欄棚等適合的護欄措施。封閉圍護材料應采用密目安全網、塑料編織布、竹笆或其他板材。
(3)架高9~25m的外腳手架,除執行(1)規定外,可視需要加設安全立網維護。
(4)挑腳手架、吊籃和懸掛腳手架的外側面應按護欄需要采用立網圍護或執行(2)的規定。
(5)遇有下列情況時,應按以下要求加設安全網:
1)架高≥9m,未作外側面封閉、半封閉或立網封護的腳手架,應按以下規定設置首層安全(平)網和層間(平)網:
①首層網應距地面4m設置,懸出寬度應≥3.0m。
②層間網自首層網每隔3層設一道,懸出高度應≥3.0m。
2)外墻施工作業采用欄桿或立網圍護的吊籃,架設高度≤6.0m的挑腳手架、掛腳手架和附墻升降腳手架時,應于其下4~6m起設置兩道相隔的3.0m的隨層安全網,其距外墻面的支架寬度應≥3.0m。
(6)上下腳手架的梯道、坡道、棧橋、斜梯、爬梯等均應設置扶手、欄桿或其他安全防(圍)護措施并清除通道中的障礙,確保人員上下的安全。
采用的腳手架產品時,其安全護欄配件的配備和設置應符合以上要求;當無相應安全護欄配件時,應按上述要求增配和設置。
6.搭設高度限制和卸載規定
腳手架的搭設高度一般不應超過表5-2的限值。當需要搭設超過表2規定高度的腳手架時,可采取下述方式及其相應的規定解決:
腳手架搭設高度的限值 表2
(1)在架高20m以下采用雙立桿和在架高30m以上采用部分卸載措施。
(2)架高50m以上采用分段全部卸載措施。
(3)采用挑、掛、吊型式或附著升降腳手架。
7.腳手架的計算規定
建筑施工腳手架,凡有以下情況之一者,必須進行計算或進行1:1實架段的荷載試驗,驗算或檢驗合格后,方可進行搭設和使用:
(1)架高≥20m,且相應腳手架安全技術規范沒有給出不必計算的構架尺寸規定;
(2)實際使用的施工荷載值和作業層數大于以下規定:
1)結構腳手架施工荷載的值取3kN/m2,允許不超過2層同時作業;
2)裝修腳手架施工荷載的值取2kN/m2,允許不超過3層同時作業。
(3)全部或局部腳手架的形式、尺寸、荷載或受力狀態有顯著變化;
(4)作支撐和承重用途的腳手架;
(5)吊籃、懸吊腳手架、挑腳手架和掛腳手架;
(6)特種腳手架;
(7)尚未制訂規范的新型腳手架;
(8)其他無可靠安全依據搭設的腳手架。
8.單排腳手架的設置規定
單排腳手架的設置應遵守以下規定:
(1)單排腳手架不得用于以下砌體工程中:
1)墻厚小于180mm的砌體;
2)土坯墻、空斗磚墻、輕質墻體、有輕質保溫層的復合墻和靠腳手架一側的實體厚度小于180mm的空心墻;
3)砌筑砂漿強度等級小于M1.0的墻體。
(2)在墻體的以下部位不得留腳手眼:
1)梁和梁墊下及其左右各240mm范圍內;
2)寬度小于480mm的磚柱和窗間墻;
3)墻體轉角處每邊各360mm范圍內;
4)施工圖上規定不允許留洞眼的部位。
(3)在墻體的以下部位不得留尺寸大于60mm×60mm的腳手眼:
1)磚過梁以上與梁端成60°角的三角形范圍內;
2)寬度小于620mm的窗間墻;
3)墻體轉角處每邊各620mm范圍內。
9.使用其他桿配件進行加強的規定
一般情況下,禁止不同材料和連接方式的腳手架桿配件混用。當所用腳手架桿件的構架能力不能滿足施工需要和確保安全、而必須采用其他腳手架桿配件或其他桿件予以加強時,應遵守下列規定:
(1)混用的加強桿件,當其規格和連接方式不同時,均不得取代原腳手架基本構架結構的桿配件;
(2)混用的加強桿件,必須以可靠的連接方式與原腳手架的桿件連接;
(3)大面積采取混用加強立桿時,混用立桿應與原架立桿均勻錯開,自基地向上連續搭設,先使用同種類平桿和斜桿形成整體構架并與原腳手架桿件可靠連接,確保起到分擔荷載和加強原架整體穩定性的作用;
(4)混用低合金鋼和碳鋼鋼管桿件時,應經過嚴格的設計和計算,且不得在搭設中設錯(見后述)。
二、 腳手架桿配件的一般規定
腳手架的桿件、構件、連接件、其他配件和腳手板必須符合以下質量要求,不合格者禁止使用:
1.腳手架桿件
鋼管件采用鍍鋅焊管,鋼管的端部切口應平整。禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴重銹蝕的鋼管。使用普通焊管時,應內外涂刷防銹層并定期復涂以保持其完好。
2.腳手架連接件
應使用與鋼管管徑相配合的、符合我國現行的可鍛鑄鐵扣件。使用鑄鋼和合金鋼扣件時,其性能應符合相應可鍛鑄鐵扣件的規定指標要求。嚴禁使用加工不合格、銹蝕和有裂紋的扣件。
3.腳手架配件
(1)加工應符合產品的設計要求。
(2)確保與腳手架主體構架桿件的連接可靠。
4.腳手板
(1)各種沖壓鋼腳手板、焊接鋼腳手板、鋼框鑲板腳手板以及自行加工的各種型式金屬腳手板,自重均不宜超過0.3kN,性能應符合設計使用要求,且表面應具有防滑、防積水構造。
(2)使用大塊鋪面板材(如膠合板、竹笆板等)時,應進行設計和驗算,確保滿足承載和防滑要求。
5-1-2-3 腳手架搭設、使用和拆除的一般規定
1.腳手架的搭設規定
腳手架的搭設作業應遵守以下規定:
(1)搭設場地應平整、夯實并設置排水措施。
(2)立于土地面之上的立桿底部應加設寬度≥200m,厚度≥50mm的墊木、墊板或其他剛性墊塊,每根立桿的支墊面積應符合設計要求且不得小于0.15m2。
(3)底端埋入土中的木立桿,其埋置深度不得小于500mm,且應在坑底加墊后填土夯實。使用期較長時,埋入部分應作防腐處理。
(4)在搭設之前,必須對進場的腳手架桿配件進行嚴格的檢查,禁止使用規格和質量不合格的桿配件。
(5)腳手架的搭設作業,必須在統一指揮下,嚴格按照以下規定程序進行:
1)按施工設計放線、鋪墊板、設置底座或標定立桿位置;
2)周邊腳手架應從一個角部開始并向兩邊延伸交圈搭設;“一”字形腳手架應從一端開始并向另一端延伸搭設;
3)應按定位依次豎起立桿,將立桿與縱、橫向掃地桿連接固定,然后裝設第1步的縱向和橫向平桿,隨校正立桿垂直之后予以固定,并按此要求繼續向上搭設;
4)在設置第一排連墻件前,“一”字形腳手架應設置必要數量的拋撐;以確保構架穩定和架上作業人員的安全。邊長≥20m的周邊腳手架,亦應適量設置拋撐;
5)剪刀撐、斜桿等整體拉結桿件和連墻件應隨搭升的架子一起及時設置。
(6)腳手架處于頂層連墻點之上的自由高度不得大于6m。當作業層高出其下連墻件2步或4m以上、且其上尚無連墻件時,應采取適當的臨時撐拉措施。
(7)腳手板或其他作業層鋪板的鋪設應符合以下規定:
1)腳手板或其他鋪板應鋪平鋪穩,必要時應予綁扎固定。
2)腳手板采用對接平鋪時,在對接處,與其下兩側支承橫桿的距離應控制在100~200mm之間;采用掛扣式腳手板時,其兩端掛扣必須可靠地接觸支承橫桿并與其扣緊。
3)腳手板采用搭設鋪放時,其搭接長度不得小于200mm,且應在搭接段的中部設有支承橫桿。鋪板嚴禁出現端頭超出支承橫桿250mm以上未作固定的探頭板。
4)長腳手板采用縱向鋪設時,其下支承橫桿的間距不得大于:竹串片腳手板為0.75m;木腳手板為1.0m;沖壓鋼腳手板和鋼框組合腳手板為1.5m(掛扣式腳手板除外)。縱鋪腳手板應按以下規定部位與其下支承橫桿綁扎固定:腳手架的兩端和拐角處;沿板長方向每隔15~20m;坡道的兩端;其他可能發生滑動和翹起的部位。
5)采用以下板材鋪設架面時,其下支承桿件的間距不得大于:竹笆板為400mm,七夾板為500mm。
(8)當腳手架下部采用雙立桿時,主立桿應沿其豎軸線搭設到頂,輔立桿與主立桿之間的中心距不得大于200mm,且主輔立桿必須與相交的全部平桿進行可靠連接。
(9)用于支托挑、吊、掛腳手架的懸挑梁、架必須與支承結構可靠連接。其懸臂端應有適當的架設起拱量,同一層各挑梁、架上表面之間的水平誤差應不大于20mm,且應視需要在其間設置整體拉結構件,以保持整體穩定。
(10)裝設連墻件或其他撐拉桿件時,應注意掌握撐拉的松緊程度,避免引起桿件和架體的顯著變形。
(11)工人在架上進行搭設作業時,作業面上宜鋪設必要數量的腳手板并予臨時固定。工人必須戴安全帽和佩掛安全帶。不得單人進行裝設較重桿配件和其他易發生失衡、脫手、碰撞、滑跌等不安全的作業。
(12)在搭設中不得隨意改變構架設計、減少桿配件設置和對立桿縱距作≥100mm的構架尺寸放大。確有實際情況,需要對構架作調整和改變時,應提交或請示技術主管人員解決。
2.腳手架搭設質量的檢查驗收規定
腳手架搭設質量的檢查驗收工作應遵守以下規定:
(1)腳手架的驗收規定
1)構架結構符合前述的規定和設計要求,個別部位的尺寸變化應在允許的調整范圍之內。
2)節點的連接可靠。其中扣件的擰緊程度應控制在扭力距達到40~60N·m;碗扣應蓋扣牢固(將上碗扣擰緊);8號鋼絲十字交叉扎點應擰1.5~2圈后箍緊,不得有明顯扭傷,且鋼絲在扎點外露的長度應≥80mm。
3)鋼腳手架立桿的垂直度偏差應≤1/300,且應同時控制其較大垂直偏差值:當架高≤20m時為不大于50mm;當架高>20m時為不大于75mm。
4)縱向鋼平桿的水平偏差應≤1/250,且全架長的水平偏差值應不大于50mm。木、竹腳手架的搭接平桿按全長的上皮走向線(即各桿上皮線的折中位置)檢查,其水平偏差應控制在2倍鋼平桿的允許范圍內。
5)作業層鋪板、安全護欄措施等均應符合前述要求。
(2)腳手架的驗收和日常檢查按以下規定進行,檢查合格后,方允許投入使用或繼續使用:
1)搭設完畢后;
2)連續使用達到6個月;
3)施工中途停止使用超過15天,在重新使用之前;
4)在遭受暴風、大雨、大雨、地震等強力因素作用之后;
5)在使用過程中,發現有顯著的變形、沉降、拆除桿件和拉結以及安全隱患存在的情況時。
3.腳手架的使用規定
腳手架的使用應遵守以下規定:
(1)作業層每1m2架面上實際的施工荷載(人員、材料和機具重量)不得超過以下的規定值或施工設計值;
施工荷載(作業層上人員、器具、材料的重量)的值,結構腳手架采取3N/m2;裝修腳手架取2kN/m2;吊籃、橋式腳手架等工具式腳手架按實際值取用,但不得低于1kN/m2。
(2)在架板上堆放的磚不得多于單排立碼3層;砂漿和容器總重不得大于1.5kN;施工設備單重不得大于1kN,使用人力在架上搬運和安裝的構件的自重不得大于2.5kN。
(3)在架面上設置的材料應碼放整齊穩固,不得影響施工操作和人員通行。按通行手推車要求搭設的腳手架應確保車道暢通。嚴禁上架人員在架面上奔跑、退行或倒退拉車。
(4)作業人員在架上的較大作業高度應以可進行正常操作為度,禁止在架板上加墊器物或單塊腳手板以增加操作高度。
(5)在作業中,禁止隨意拆除腳手架的基本構架桿件、整體性桿件、連接緊固件和連墻件。確因操作要求需要臨時拆除時,必須經主管人員同意,采取相應彌補措施,并在作業完畢后,及時予以恢復。
(6)工人在架上作業中,應注意自我安全保護和他人的安全,避免發生碰撞、閃失和落物。嚴禁在架上嬉鬧和坐在欄桿上等不安全處休息。
(7)人員上下腳手架必須走設安全護欄的出入通(梯)道,嚴禁攀援腳手架上下。
(8)每班工人上架作業時,應先行檢查有無影響安全作業的問題存在,在排除和解決后方許開始作業。在作業中發現有不安全的情況和跡象時,應立即停止作業進行檢查,解決以后才能恢復正常作業;發現有異常和危險情況時,應立即通知所有架上人員撤離。
(9)在每步架的作業完成之后,必須將架上剩余材料物品移至上(下)步架或室內;每日收工前應清理架面,將架面上的材料物品堆放整齊,垃圾清運出去;在作業期間,應及時清理落入安全網內的材料和物品。在任何情況下,嚴禁自架上向下拋擲材料物品和傾倒垃圾。
4.腳手架的拆除規定
腳手架的拆除作業應按確定的拆除程序進行。連墻件應在位于其上的全部可拆桿件都拆除之后才能拆除。在拆除過程中,凡已松開連接的桿配件應及時拆除運走,避免誤扶和誤靠已松脫連接的桿件。拆下的桿配件應以安全的方式運出和吊下,嚴禁向下拋擲。在拆除過程中,應作好配合、協調動作,禁止單人進行拆除較重桿件等危險性的作業。
5.模板支撐架和特種腳手架的規定
(1)模板支撐架
使用腳手架桿配件搭設模板支撐架和其他重載架時,應遵守以下規定:
1)使用門式鋼管腳手架構配件搭設模板支撐架和其他重載架時,數值≥5kN集中荷載的作用點應避開門架橫梁中部1/3架寬范圍,或采用加設斜撐、雙榀門架重疊交錯布置等可靠措施。
2)使用扣件式和碗扣式鋼管腳手架桿配件搭設模板支撐架和其他重載架時,作用于跨中的集中荷載應不大于以下規定值:相應于0.9m、1.2m、1.5m和1.8m跨度的允許值分別為4.5kN、3.5kN、2.5kN和2kN。
3)支撐架的構架必須按確保整體穩定的要求設置整體性拉結桿件和其他撐拉、連墻措施。并根據不同的構架、荷載情況和控制變形的要求,給橫桿件以適當的起拱量。
4)支撐架高度的調節宜采用可調底座或可調頂托解決。當采用搭接立桿時,其旋轉扣件應按總抗滑承載力不小于2倍設計荷載設置,且不得少于2道。
5)配合垂直運輸設施設置的多層轉運平臺架應按實際使用荷載設計,嚴格控制立桿間距,并單獨構架和設置連墻、撐拉措施,禁止與腳手架的桿件共用。
6)當模板支撐架和其他重載架設置上人作業面時,應按前述規定設置安全護欄。
(2)特種腳手架
凡不能按一般要求搭設的高聳、大懸挑、曲線形和提升等特種腳手架,應遵守下列規定:
1)特種腳手架只有在滿足以下各項規定要求時,才能按所需高度和形式進行搭設:
①按確保承載可靠和使用安全的要求經過嚴格的設計計算,在設計時必須考慮風荷載的作用;
②有確保達到構架要求質量的可靠措施;
③腳手架的基礎或支撐結構物必須具有足夠的承受能力;
④有嚴格確保安全使用的實施措施和規定。
2)在特種腳手架中用于掛扣、張緊、固定、升降的機具和專用加工件,必須完好無損和無故障,且應有適量的備用品,在使用前和使用中應加強檢查,以確保其工作安全可靠。
6.腳手架對基礎的要求
良好的腳手架底座和基礎、地基,對于腳手架的安全極為重要,在搭設腳手架時,必須加設底座、墊木(板)或基礎并作好對地基的處理。
(1)一般要求
1)腳手架地基應平整夯實;
2)腳手架的鋼立柱不能直接立于土地面上,應加設底座和墊板(或墊木),墊板(木)厚度不小于50mm;
3)遇有坑槽時,立桿應下到槽底或在槽上加設底梁(一般可用枕木或型鋼梁);
4)腳手架地基應有可靠的排水措施,防止積水浸泡地基;
5)腳手架旁有開挖的溝槽時,應控制外立桿距溝槽邊的距離:當架高在30m以內時,不小于1.5m;架高為30~50m時,不小于2.0m;架高在 50m以上時,不小于2.5m。當不能滿足上述距離時,應核算土坡承受腳手架的能力,不足時可加設擋土墻或其他可靠支護,避免槽壁坍塌危及腳手架安全;
6)位于通道處的腳手架底部墊木(板)應低于其兩側地面,并在其上加設蓋板;避免擾動。
(2)一般作法
1)30m以下的腳手架、其內立桿大多處在基坑回填土之上。回填土必須嚴格分層夯實。墊木宜采用長2.0~2.5m、寬不小于200mm、厚50~60mm的木板,垂直于墻面放置(用長4.0m左右平行于墻放置亦可),在腳手架外側挖一淺排水溝排除雨水,如圖1所示。
圖1 普通腳手架基底作法
2)架高超過30m的高層腳手架的基礎作法為:
①采用道木支墊;
②在地基上加鋪20cm厚道渣后鋪混凝土預制塊或硅酸鹽砌塊,在其上沿縱向鋪放12~16號槽鋼,將腳手架立桿坐于槽鋼上。
若腳手架地基為回填土,應按規定分層夯實,達到密實度要求;并自地面以下1m深改作三七灰土。
高層腳手架基底作法見圖2。
圖2 高層腳手架基底作法(a)墊道木;(b)墊槽鋼
三、腳手架設計和計算的一般方法
腳手架既具有同類建筑結構的一些共同屬性,又具有自身的特殊性。不同的腳手架系列,由于桿件材料和構架方式的不同,在設計計算方面,有其共同性,同時也有差異。
5-1-3-1 腳手架設計計算的統一規定
1.腳手架的設計計算要求和方法
(1)腳手架的設計內容
建筑施工腳手架的設計包含以下三項相互關聯的內容:
1)設置方案的選擇,包括:①腳手架的類別;②腳手架構架的形式和尺寸;③相應的設置措施(基礎、支承、整體拉結和附墻連接、進出(或上下)措施等)。
2)承載可靠性的驗算,包括:①構架結構和桿件驗算;②地基、基礎和其他支承結構的驗算;③專用加工件驗算。
3)安全使用措施,包括:①作業面的防(圍)護;②整架和作業區域(涉及的空間環境)的防(圍)護;③進行安全搭設、移動(升降)和拆除的措施;④安全使用措施。
(2)腳手架構架結構的計(驗)算項目
1)構架的整體穩定性計算。可轉化為立桿穩定性計算;
2)單肢立桿的穩定性計算。當單肢立桿穩定性計算已包括在整體穩定性計算中,且立桿未顯著超出構架的計算長度和使用荷載時,可以略去此項計算;
3)平桿的強度、穩定和剛度計算;
4)附著和連墻件的強度和穩定驗算;
5)抗傾覆驗算;
6)懸掛件、挑支撐拉件的驗算(根據其受力狀態確定驗算項目);
7)地基基礎和支撐結構的驗算。
(3)腳手架結構設計采用的方法
各種腳手架結構都屬于臨時(設)性建筑結構范疇,因此,一律采用《建筑結構設計統一》(GBJ 68-84)[新為《建筑結構可靠度設計統一》(GB -)]規定的“概率極限狀態設計法”,其基本概念扼要介紹如下:
不論什么結構,當其整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求時,這個特定狀態就稱為該功能的極限狀態。
結構的極限狀態有兩類:
1)承載能力極限狀態 結構或結構構件達到其較大承載能力或出現不適于繼續承載的變形的某一特定的狀態。對于建筑工程結構,當出現下列狀態時,即認為超過了承載能力極限狀態:
①整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);
②結構構件或連接節點構造的承載因超過材料的強度而破壞(包括疲勞)或因出現過度的塑性變形而不適于繼續承載;
③結構轉變為機動體系;
④結構或構件喪失穩定(如壓屈等)。
2)正常使用極限狀態 結構或構件達到正常使用或耐久性能的某項規定限值的特定狀態。對于建筑工程結構,當出現下列狀態之一時,即認為超過了正常使用狀態;
①影響正常使用的外觀的變形;
②影響正常使用的耐久性能的局部損壞(包括裂縫);
③影響正常使用的振動;
④影響正常使用的其他特定狀態。
對于建筑腳手架結構(包括使用腳手架材料組裝的支撐架)來說,由于對構架桿配件的質量和缺陷都作了規定,且在出現正常使用極限狀態時會有明顯的征兆和發展過程,有時間采取相應措施而不會出現突發性事故。因此,在腳手架設計時一般不考慮正常使用極限狀態,而主要考慮其承載能力極限狀態。
在上述4種承載能力極限狀態中,傾覆問題可通過加強結構的整體性和附墻拉結來解決(對拉結件進行抗水平力作用的計算);轉變為機動體系的問題也可用合理的構造(如加設適量的斜桿和剪刀撐)來解決而不必計算。因此應考慮的是強度和穩定的計算。而腳手架整體或局部喪失穩定破壞是腳手架破壞的主要危險所在,因而是較主要的設計計算項目。
對于結構的各種極限狀態,均應規定或給予明確的標志或限值,即給定或預先規定用以量度結構的可靠度的可靠指標。
結構在規定的時間內和規定的條件下完成預定功能(即設計要求)的概率,稱為結構的可靠度。它是結構可靠性的概率量度,并采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法確定。在各種因素的影響下,結構完成預定功能的能力不能事先確定,只能用概率來描述,這是從統計數學出發的、比較科學的方法。
能夠完成預定功能的概率稱為“可靠概率”(ps),不能完成預定功能的概率為“失效概率”(pf),ps+pf=1。ps和pf都可以用來度量結構的可靠性,而一般習慣于采用后者。但計算pf比較復雜,需要通過多維積分,因而采用可靠指標β來代替pf具體量度結構的可靠性。
pf和β的計算式由結構的“極限狀態方程”(Z=R-S=0,Z為結構的功能函數,S為作用效應,R為結構抗力)導出。設R、S均為正態變量,則Z亦為正態變量
β和pf的對應關系列入表5-3中。可以看出,β愈大,pf愈小,結構愈可靠,故稱β為“可靠指標”。
注:I級——重要建筑物,破壞后果很嚴重;
II級——一般建筑物,破壞后果嚴重;
III級——次要建筑物,破壞后果不嚴重。
腳手架結構的安全等級采用三級。
由于“概率極限狀態設計法”中所涉及的作用效應和抗力值等都是以大量的統計數據為基礎并經過概率分析后確定的,而對于各種腳手架結構來說,雖然也作了一些工作,但遠遠達不到用概率理論確定它的數據的程度。為了與現行建筑結構規范的計算理論和方法銜接,以便可以利用它們的計算方法和有關適合的數據。因此,就必須給腳手架的計算穿上概率極限狀態設計的“外衣”,而所用的計算方法實際上仍是半理論和半經驗的,有待以后繼續積累數據,向真正的極限狀態設計法過渡。
因此,建筑腳手架結構可靠度的校核方法規定為:按概率極限狀態設計法計算的結果,在總體效果上應與腳手架使用的歷史經驗大體一致。亦即按新方法設計的腳手架結構,如按原《工業與民用建筑荷載規范》(TJ9-74)、原《薄壁型鋼結構技術規范》(TJ18-75)和原《木結構設計規范》(GBJ5-73)進行安全度校核,其單一安全系數應滿足下列要求:
強度計算 K≥1.5;
穩定計算 K≥2.0。
當不能滿足上述要求時,主要應通過調整材料強度附加分項系數γm(γ'a、γ't、γ'b)來解決。必要時,也可采取其他有效措施(調整構架結構、卸載等)。
2.腳手架按概率極限狀態設計的表達式
(1)腳手架結構設計的基本計算模式
根據概率極限狀態設計法的規定,腳手架結構設計的基本計算模式如下:
γ0S≤R (5-3)
式中 荷載效應S=γGSGk+γQψ(SQk+SWk) (5-4)
總的荷載效應S(即荷載作用下所產生的內力——軸力、彎矩、剪力扭矩等)等于所有恒載作用效應SGk和活荷載作用效應SQk的組合。組合時分別乘以相應的荷載分項系數γG、γQ和荷載效應組合系數ψ。
荷載分項系數按《建筑結構荷載規范》(GB -)規定:對恒荷載,一般情況下取γG=1.2,但抗傾覆驗算時取γG=0.9;對施工荷載和風荷載,取γQ=1.4。
荷載效應組合系數ψ,當不考慮風荷載而僅考慮施工荷載時,取ψ=1.0;當同時考慮風荷載與施工荷載時,取ψ=0.85。
結構抗力R為結構材料的強度設計值
(fmk是材料強度的值,γm是相應的抗力分項系數。其腳標m,相應于鋼材、木材和竹材分別取a、t和b)。
對于用于腳手架的φ48×3.5、φ51×3.0及其他管徑和壁厚小于此值的鋼管,其強度設計值
按《薄壁型鋼結構技術規程》(GB -)采用,對于木材,其強度設計值
按《木結構設計規范》(GB-)采用;對于竹材,其強度設計值
按試驗資料經統計并參照國外確定。
材料強度附加分項系數γ'm為考慮腳手架露天重復使用的不利條件下滿足上述可靠度要求的系數。γ'm可從兩種設計方法的系數比較中加以確定,其計算式列于表5-5中。
本文由專業的金屬絲網廠家"正辰公司"發布,若轉載請注明出處