一、腳手架工程的技術(shù)要求
1,腳手架產(chǎn)品或材料的技術(shù)要求
(1)桿配件、連接件材料和加工的質(zhì)量要求;
(2)構(gòu)架方式和節(jié)點構(gòu)造;
(3)桿配件、連接件的工作性能和承載能力;
(4)搭設(shè)、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(yīng)用范圍和對不同應(yīng)用要求的適應(yīng)能力;
(7)運輸、儲存和保養(yǎng)要求。
2.腳手架工程的技術(shù)要求
(1)滿足使用要求的構(gòu)架設(shè)計;
(2)特殊部位的技術(shù)處理和安全保證措施(加強構(gòu)造、拉結(jié)措施等);
(3)整架、局部構(gòu)架、桿配件和節(jié)點承載能力的驗算;
(4)連墻件和其他支撐、約束措施的設(shè)置及其驗算;
(5)安全防、圍護措施的設(shè)置要求及其保證措施;
(6)地基、基礎(chǔ)和其他支承物的設(shè)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(gòu)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(gòu)架特點、使用性能和應(yīng)用方面的限制;不同的建筑工程對腳手架的設(shè)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(shè)置問題時,必須從滿足施工需要和確保安全的要求出發(fā),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(gòu)架由構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)、整體穩(wěn)定和抗側(cè)力桿件、連墻件和卸載裝置、作業(yè)層設(shè)施、其他安全護欄設(shè)施等五部分組成。其基本要求分別敘述如下:
(1)構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)
腳手架構(gòu)架的基本結(jié)構(gòu)為直接承受和傳遞腳手架垂直荷載作用的構(gòu)架部分。在多數(shù)情況下,構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)由基本結(jié)構(gòu)單元組合而成。
1)基本結(jié)構(gòu)單元的類型
基本結(jié)構(gòu)單元為構(gòu)成腳手架基本結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)單元的共用桿件。
基本結(jié)構(gòu)單元大致有8種類型,見表1。
腳手架基本結(jié)構(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)單元的構(gòu)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(xì)比不能過大,以使其受穩(wěn)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(jié)點一般都具有一定的抗彎能力,即節(jié)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(jié)構(gòu)單元組合的特點和要求
①組合形式:
單向組合——基本結(jié)構(gòu)單元沿一個方向組合,構(gòu)成“單條式”架、組合柱或塔架。
雙向組合——基本結(jié)構(gòu)單元沿兩個方向組合、構(gòu)成“板(片)式”架,例如單排和雙排腳手架。
三向組合——基本結(jié)構(gòu)單元沿三個方向組合,構(gòu)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(jié)構(gòu)單元組成一個整體結(jié)構(gòu),毗連基本結(jié)構(gòu)單元的桿件共用,沒有不是基本結(jié)構(gòu)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(lián)作用組合——為平行的平面結(jié)構(gòu)的組合。基本結(jié)構(gòu)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(shè)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(lián)作用的組合。
4)對構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)的一般要求
①桿部件的質(zhì)量和允許缺陷應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計要求;
②節(jié)點構(gòu)造尺寸和承載能力應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計規(guī)定;
③具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu);
④具有可滿足施工要求的整體、局部和單肢的穩(wěn)定承載能力;
⑤具有可將腳手架荷載傳給地基基礎(chǔ)或支承結(jié)構(gòu)的能力。
(2)整體穩(wěn)定和抗側(cè)力桿件
這是附加在構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)上的、加強整體穩(wěn)定和抵抗側(cè)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(wěn)定性較差。設(shè)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(wěn)定性和抗側(cè)力能力的重要措施。而其中增設(shè)的連接桿件也屬于這類桿件。
這類桿件設(shè)置的基本要求為:
1)設(shè)置的位置和數(shù)量應(yīng)符合規(guī)定和需要;
2)必須與基本結(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)具有可靠的承受能力。
(3)連墻件,挑掛和卸載設(shè)施
1)連墻件
采用連墻件實現(xiàn)的附壁聯(lián)結(jié),對于加強腳手架的整體穩(wěn)定性,提高其穩(wěn)定承載能力和避免出現(xiàn)傾倒或坍塌等重大事故具有很重要的作用。
連墻件構(gòu)造的形式:
①柔性拉結(jié)件 采用細(xì)鋼筋、繩索、雙股或多股鐵絲進行拉結(jié),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(wěn)定性能(即穩(wěn)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(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的剛性拉結(jié)件,以承受水平壓力的作用。
②剛性拉結(jié) 采用剛性拉桿或構(gòu)件,組成既可承受拉力、又可承受壓力的連接構(gòu)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(cè)固定;
b.拉桿通過門窗洞口,在墻兩側(cè)用橫桿夾持和背楔固定;
c.在墻體結(jié)構(gòu)中設(shè)預(yù)埋鐵件,與裝有花籃螺栓的拉桿固接,用花籃螺栓調(diào)節(jié)拉結(jié)間距和腳手架的垂直度;
d.在墻體中設(shè)預(yù)埋鐵件,與定長拉桿固結(jié)。
對附墻連接的基本要求如下:
①確保連墻點的設(shè)置數(shù)量,一個連墻點的覆蓋面為20~50m2。腳手架越高,則連墻點的設(shè)置應(yīng)越密。連墻點的設(shè)置位置遇到洞口、墻體構(gòu)件、墻邊或窄的窗間墻、磚柱等時,應(yīng)在近處補設(shè),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(shè)置連墻件時,必須保持腳手架立桿垂直,避免產(chǎn)生不利的初始側(cè)向變形;
④設(shè)置連墻件處的建筑結(jié)構(gòu)必須具有可靠的支承能力。
2)挑、掛設(shè)施
①懸挑設(shè)施的構(gòu)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(nèi),用豎桿和別杠固定于墻的內(nèi)側(cè)。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(shè)斜支桿和帶花籃螺栓的拉桿,與挑腳手架的中上部聯(lián)結(jié)。
②靠掛式設(shè)施 即靠掛腳手架的懸掛件,其里端預(yù)埋于墻體中或穿過墻體后予以錨固。
③懸吊式設(shè)施 用于吊籃,即在屋面上設(shè)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(shè)施的基本要求:
a.應(yīng)能承受挑、掛腳手架所產(chǎn)生的豎向力、水平力和彎矩;
b.可靠地固結(jié)在工程結(jié)構(gòu)上,且不會產(chǎn)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(shè)置定位繩。
3)卸載設(shè)施
卸載設(shè)施是指將超過搭設(shè)限高的腳手架荷載部分地卸給工程結(jié)構(gòu)承受的措施,即在立桿連續(xù)向上搭設(shè)的情況下,通過分段設(shè)置支頂和斜拉桿件以減小傳至立桿底部的荷載。
當(dāng)將立桿斷開,設(shè)置挑支構(gòu)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(shè)施的種類有:
①無挑梁上拉式,即僅設(shè)斜拉(吊)桿;
②無挑梁下支式,即僅設(shè)斜支頂桿;
③無挑梁上拉、下支式,即同時設(shè)置拉桿和支桿。
對卸載設(shè)施的基本要求為:
①腳手架在卸載措施處的構(gòu)造常需予以加強;
②支拉點必須工作可靠;
③支承結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的支承能力,并應(yīng)嚴(yán)格控制受壓桿件的長細(xì)比。
卸載措施實際承受的荷載難以準(zhǔn)確判斷,在設(shè)計時須按較小的分配值考慮。
4)作業(yè)層設(shè)施
作業(yè)層設(shè)施包括擴寬架面構(gòu)造、鋪板層、側(cè)面防(圍)護設(shè)施(擋腳板、欄桿、圍護板網(wǎng))以及其他設(shè)施,如梯段、過橋等。
作業(yè)層設(shè)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(yīng)進行構(gòu)造設(shè)計或采用擴寬構(gòu)件。擴寬部分一般不堆物料并限制其使用荷載。外立桿一側(cè)擴寬時,防(圍)護設(shè)施應(yīng)相應(yīng)外移;
②鋪板一定要滿鋪,不得花鋪,且腳手板必須鋪放平穩(wěn),必要時還要加以固定;
③防(圍)護設(shè)施應(yīng)按規(guī)定的要求設(shè)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(nèi)容
(1)制訂對腳手架工程進行規(guī)范管理的文件(規(guī)范、、工法、規(guī)定等);
(2)編制施工組織設(shè)計、技術(shù)措施以及其他指導(dǎo)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(fā)生的問題;
(6)事故調(diào)查、定性、處理及其善后安排;
(7)施工總結(jié)。
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(shè)、使用和拆除過程中發(fā)生的安全事故,一般都會造成程度不同的人員傷亡和經(jīng)濟損失,甚至出現(xiàn)導(dǎo)致死亡3人以上的重大事故,帶來嚴(yán)重的后果和不良的影響。在屢發(fā)不斷、為數(shù)頗多的事故中,反復(fù)出現(xiàn)的多發(fā)事故占了很大的比重。這些事故給予我們的教訓(xùn)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(shù)和管理工作,防止或減少事故的發(fā)生。
(1)腳手架工程多發(fā)事故的類型
1)整架傾倒或局部垮架;
2)整架失穩(wěn)、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(dāng)操作事故(閃失、碰撞等)。
(2)引發(fā)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(shù)方面的、操作和指揮方面的以及自然因素的作用。
誘發(fā)以下兩類多發(fā)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(gòu)架缺陷:構(gòu)架缺少必需的結(jié)構(gòu)桿件,未按規(guī)定數(shù)量和要求設(shè)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(gòu)架尺寸過大、承載能力不足或設(shè)計安全度不夠與嚴(yán)重超載;
④地基出現(xiàn)過大的不均勻沉降。
2)人員高空墜落
①作業(yè)層未按規(guī)定設(shè)置圍擋護欄;
②作業(yè)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(wěn)、扎結(jié)不牢或發(fā)生斷裂而墜落;
④不當(dāng)操作產(chǎn)生的碰撞和閃失。
不當(dāng)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(gòu)件;
e.架面上的冰雨未清除,造成滑跌。
(3)事故教訓(xùn)為我們提供的啟示和防止事故發(fā)生的措施
1)必須確保腳手架的構(gòu)架和護欄設(shè)施達到承載可靠和使用安全的要求。在編制施工組織設(shè)計、技術(shù)措施和施工應(yīng)用中,必須對以下方面作出明確的安排和規(guī)定:
①對腳手架桿配件的質(zhì)量和允許缺陷的規(guī)定;
②腳手架的構(gòu)架方案、尺寸以及對控制誤差的要求;
③連墻點的設(shè)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(shè)置時的彌補措施;
④在工程體形和施工要求變化部位的構(gòu)架措施;
⑤作業(yè)層鋪板和護欄的設(shè)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(yè))的限制;
⑧對施工過程中需要臨時拆除桿部件和拉結(jié)件的限制以及在恢復(fù)前的安全彌補措施;
⑨安全網(wǎng)及其他防(圍)護措施的設(shè)置要求;
⑩腳手架地基或其他支承物的技術(shù)要求和處理措施。
2)必須嚴(yán)格地按照規(guī)范、設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)定進行腳手架的搭設(shè)、使用和拆除,堅決制止亂搭、亂改和亂用情況。在這方面出現(xiàn)的問題很多,難以全面地歸納起來,大致歸納如下:
有關(guān)亂改和亂搭間題:
①任意改變構(gòu)架結(jié)構(gòu)及其尺寸;
②任意改變連墻件設(shè)置位置,減少設(shè)置數(shù)量;
③使用不合格的桿配件和材料;
④任意減少鋪板數(shù)量、護欄桿件和設(shè)施;
⑤在不符合要求的地基和支承物上搭設(shè);
⑥不按質(zhì)量要求搭設(shè),立桿偏斜,連接點松弛;
⑦不按規(guī)定的程序和要求進行搭設(shè)和拆除作業(yè)。在搭設(shè)時未及時設(shè)置拉撐桿件;在拆除時過早地拆除拉結(jié)桿件和連接件;
⑧在搭、拆作業(yè)中未采取安全護欄措施,包括不設(shè)置防(圍)護和不使用安全護欄用品;
⑨不按規(guī)定要求設(shè)置安全網(wǎng)。
有關(guān)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(gòu)架的桿配件和拉結(jié);
③任意抽掉、減少作業(yè)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(wěn)定,護欄設(shè)施也未相應(yīng)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(shè)和拆除作業(yè)不按規(guī)定使用安全護欄用品;
⑦在把腳手架作為支撐和拉結(jié)的支承物時,未對構(gòu)架采用相應(yīng)的加強措施;
⑧在架上搬運超重構(gòu)件和進行安裝作業(yè);
⑨在不安全的天氣條件(六級以上風(fēng)天,雷雨和雨天)下繼續(xù)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(guī)章制度、加強規(guī)范管理、制止和杜絕違章指揮和違章作業(yè)。
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(zhì)。
3.防止腳手架事故的技術(shù)與管理措施
(1)加強腳手架工程的技術(shù)與管理措施
加強建筑腳手架工程的技術(shù)和管理措施,不僅應(yīng)注意前述常見問題,還應(yīng)特別注意以下6個方面可能出現(xiàn)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(xiàn),多層建筑腳手架的構(gòu)架作法已不能適應(yīng)和滿足它們的施工要求,不能僅靠工人的經(jīng)驗進行搭設(shè),必須進行嚴(yán)格的設(shè)計計算,并使施管人員掌握其技術(shù)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(shè)計的基礎(chǔ)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(yīng)提高,因此,必須對其設(shè)置、構(gòu)造和使用要求加以嚴(yán)格的限制,并認(rèn)真監(jiān)控。
4)建筑腳手架多功能用途的發(fā)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(cè)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(shù)的可靠性和安全保證性外,還要考慮進度、工效、材料的周轉(zhuǎn)與消耗綜合性管理要求。
6)對已經(jīng)落后或較落后的架設(shè)工具的改造與更新要求。
(2)加強腳手架工程的規(guī)范化管理
為了確保腳手架工程的施工安全,預(yù)防和杜絕事故的發(fā)生,必須加強以確保安全為基本要求的規(guī)范化管理。這就需要盡快完善有關(guān)腳手架方面的施工安全,需要施工企業(yè)和項目經(jīng)理部建立起相應(yīng)的管理細(xì)則和管理人員。
腳手架安全技術(shù)規(guī)范是實施規(guī)范化管理的依據(jù),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(shù)規(guī)范》(JGJ 130-)、《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 128-)以及對附著升降腳手架管理的暫行規(guī)定等。
5-1-2 腳手架構(gòu)架與設(shè)置和使用要求的一般規(guī)定
5-1-2-1 腳手架構(gòu)架和設(shè)置要求的一般規(guī)定
腳手架的構(gòu)架設(shè)計應(yīng)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(guī)定:
1.構(gòu)架尺寸規(guī)定
(1)雙排結(jié)構(gòu)腳手架和裝修腳手架的立桿縱距和平桿步距應(yīng)≤2.0m。
(2)作業(yè)層距地(樓)面高度≥2.0m的腳手架,作業(yè)層鋪板的寬度不應(yīng)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(yīng)≯300mm、與擋腳板的間隙應(yīng)≯100mm。當(dāng)邊側(cè)腳手板不貼靠立桿時,應(yīng)予可靠固定。
2.連墻點設(shè)置規(guī)定
當(dāng)架高≥6m時,必須設(shè)置均勻分布的連墻點,其設(shè)置應(yīng)符合以下規(guī)定:
(1)門式鋼管腳手架:當(dāng)架高≤20m時,不小于50m2一個連墻點,且連墻點的豎向間距應(yīng)≤6m;當(dāng)架高>20m時,不小于30m2一個連墻點,且連墻點的豎向間距應(yīng)≤4m。
(2)其他落地(或底支托)式腳手架:當(dāng)架高≤20m時,不小于40m2一個連墻點,且連墻點的豎向間距應(yīng)≤6m;當(dāng)架高>20m時,不小于30m2一個連墻點,且連墻點的豎向間距應(yīng)≤4m。
(3)腳手架上部未設(shè)置連墻點的自由高度不得大于6m。
(4)當(dāng)設(shè)計位置及其附近不能裝設(shè)連墻件時,應(yīng)采取其他可行的剛性拉結(jié)措施予以彌補。
3.整體性拉結(jié)桿件設(shè)置規(guī)定
腳手架應(yīng)根據(jù)確保整體穩(wěn)定和抵抗側(cè)力作用的要求,按以下規(guī)定設(shè)置剪刀撐或其他有相應(yīng)作用的整體性拉結(jié)桿件:
(1)周邊交圈設(shè)置的單、雙排木、竹腳手架和扣件式鋼管腳手架,當(dāng)架高為6~25m時,應(yīng)于外側(cè)面的兩端和其間按≤15m的中心距并自下而上連續(xù)設(shè)置剪刀撐;當(dāng)架高>25m時,應(yīng)于外側(cè)面滿設(shè)剪刀撐。
(2)周邊交圈設(shè)置的碗扣式鋼管腳手架,當(dāng)架高為9~25m時,應(yīng)按不小于其外側(cè)面框格總數(shù)的1/5設(shè)置斜桿;當(dāng)架高>25m時,按不小于外側(cè)面框格總數(shù)的1/3設(shè)置斜桿。
(3)門式鋼管腳手架的兩個側(cè)面均應(yīng)滿設(shè)交叉支撐。當(dāng)架高≤45m時,水平框架允許間隔一層設(shè)置;當(dāng)架高>45m時,每層均滿設(shè)水平框架。此外,架高≥20m時,還應(yīng)每隔6層加設(shè)一道雙面水平加強桿,并與相應(yīng)的連墻件層同高。
(4)“一”字形單雙排腳手架按上述相應(yīng)要求增加50%的設(shè)置量。
(5)滿堂腳手架應(yīng)按構(gòu)架穩(wěn)定要求設(shè)置適量的豎向和水平整體拉結(jié)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(yīng)不小于2跨或4m和不大于4跨或8m。斜桿應(yīng)與腳手架基本構(gòu)架桿件加以可靠連接,且斜桿相鄰連接點之間桿段的長細(xì)比不得大于60。
(7)在腳手架立桿底端之上100~300mm處一律遍設(shè)縱向和橫向掃地桿,并與立桿連接牢固。
4.桿件連接構(gòu)造規(guī)定
腳手架的桿件連接構(gòu)造應(yīng)符合以下規(guī)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(yīng)相互錯開并置于不同的構(gòu)架框格內(nèi)。
(2)搭接桿件接頭長度:扣件式鋼管腳手架應(yīng)≥10.8m;搭接部分的結(jié)扎應(yīng)不少于2道,且結(jié)扎點間距應(yīng)≯0.6m。
(3)桿件在結(jié)扎處的端頭伸出長度應(yīng)不小于0.1m。
5.安全防(圍)護規(guī)定
腳手架必須按以下規(guī)定設(shè)置安全護欄措施,以確保架上作業(yè)和作業(yè)影響區(qū)域內(nèi)的安全:
(1)作業(yè)層距地(樓)面高度≥2.5m時,在其外側(cè)邊緣必須設(shè)置擋護高度≥1.1m的欄桿和擋腳板,且欄桿間的凈空高度應(yīng)≤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(nèi)同時進行其他施工作業(yè)或有行人通過的腳手架,應(yīng)視需要采用外立面全封閉、半封閉以及搭設(shè)通道護欄棚等適合的護欄措施。封閉圍護材料應(yīng)采用密目安全網(wǎng)、塑料編織布、竹笆或其他板材。
(3)架高9~25m的外腳手架,除執(zhí)行(1)規(guī)定外,可視需要加設(shè)安全立網(wǎng)維護。
(4)挑腳手架、吊籃和懸掛腳手架的外側(cè)面應(yīng)按護欄需要采用立網(wǎng)圍護或執(zhí)行(2)的規(guī)定。
(5)遇有下列情況時,應(yīng)按以下要求加設(shè)安全網(wǎng):
1)架高≥9m,未作外側(cè)面封閉、半封閉或立網(wǎng)封護的腳手架,應(yīng)按以下規(guī)定設(shè)置首層安全(平)網(wǎng)和層間(平)網(wǎng):
①首層網(wǎng)應(yīng)距地面4m設(shè)置,懸出寬度應(yīng)≥3.0m。
②層間網(wǎng)自首層網(wǎng)每隔3層設(shè)一道,懸出高度應(yīng)≥3.0m。
2)外墻施工作業(yè)采用欄桿或立網(wǎng)圍護的吊籃,架設(shè)高度≤6.0m的挑腳手架、掛腳手架和附墻升降腳手架時,應(yīng)于其下4~6m起設(shè)置兩道相隔的3.0m的隨層安全網(wǎng),其距外墻面的支架寬度應(yīng)≥3.0m。
(6)上下腳手架的梯道、坡道、棧橋、斜梯、爬梯等均應(yīng)設(shè)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(chǎn)品時,其安全護欄配件的配備和設(shè)置應(yīng)符合以上要求;當(dāng)無相應(yīng)安全護欄配件時,應(yīng)按上述要求增配和設(shè)置。
6.搭設(shè)高度限制和卸載規(guī)定
腳手架的搭設(shè)高度一般不應(yīng)超過表5-2的限值。當(dāng)需要搭設(shè)超過表2規(guī)定高度的腳手架時,可采取下述方式及其相應(yīng)的規(guī)定解決:
腳手架搭設(shè)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(guī)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(shè)和使用:
(1)架高≥20m,且相應(yīng)腳手架安全技術(shù)規(guī)范沒有給出不必計算的構(gòu)架尺寸規(guī)定;
(2)實際使用的施工荷載值和作業(yè)層數(shù)大于以下規(guī)定:
1)結(jié)構(gòu)腳手架施工荷載的值取3kN/m2,允許不超過2層同時作業(yè);
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(yè)。
(3)全部或局部腳手架的形式、尺寸、荷載或受力狀態(tài)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(guī)范的新型腳手架;
(8)其他無可靠安全依據(jù)搭設(shè)的腳手架。
8.單排腳手架的設(shè)置規(guī)定
單排腳手架的設(shè)置應(yīng)遵守以下規(guī)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(zhì)墻體、有輕質(zhì)保溫層的復(fù)合墻和靠腳手架一側(cè)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(nèi);
2)寬度小于480mm的磚柱和窗間墻;
3)墻體轉(zhuǎn)角處每邊各360mm范圍內(nèi);
4)施工圖上規(guī)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(nèi);
2)寬度小于620mm的窗間墻;
3)墻體轉(zhuǎn)角處每邊各620mm范圍內(nèi)。
9.使用其他桿配件進行加強的規(guī)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(dāng)所用腳手架桿件的構(gòu)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(yīng)遵守下列規(guī)定:
(1)混用的加強桿件,當(dāng)其規(guī)格和連接方式不同時,均不得取代原腳手架基本構(gòu)架結(jié)構(gòu)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(yīng)與原架立桿均勻錯開,自基地向上連續(xù)搭設(shè),先使用同種類平桿和斜桿形成整體構(gòu)架并與原腳手架桿件可靠連接,確保起到分擔(dān)荷載和加強原架整體穩(wěn)定性的作用;
(4)混用低合金鋼和碳鋼鋼管桿件時,應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計和計算,且不得在搭設(shè)中設(shè)錯(見后述)。
二、 腳手架桿配件的一般規(guī)定
腳手架的桿件、構(gòu)件、連接件、其他配件和腳手板必須符合以下質(zhì)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(yīng)平整。禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴(yán)重銹蝕的鋼管。使用普通焊管時,應(yīng)內(nèi)外涂刷防銹層并定期復(fù)涂以保持其完好。
2.腳手架連接件
應(yīng)使用與鋼管管徑相配合的、符合我國現(xiàn)行的可鍛鑄鐵扣件。使用鑄鋼和合金鋼扣件時,其性能應(yīng)符合相應(yīng)可鍛鑄鐵扣件的規(guī)定指標(biāo)要求。嚴(yán)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(yīng)符合產(chǎn)品的設(shè)計要求。
(2)確保與腳手架主體構(gòu)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(yīng)符合設(shè)計使用要求,且表面應(yīng)具有防滑、防積水構(gòu)造。
(2)使用大塊鋪面板材(如膠合板、竹笆板等)時,應(yīng)進行設(shè)計和驗算,確保滿足承載和防滑要求。
5-1-2-3 腳手架搭設(shè)、使用和拆除的一般規(guī)定
1.腳手架的搭設(shè)規(guī)定
腳手架的搭設(shè)作業(yè)應(yīng)遵守以下規(guī)定:
(1)搭設(shè)場地應(yīng)平整、夯實并設(shè)置排水措施。
(2)立于土地面之上的立桿底部應(yīng)加設(shè)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(yīng)符合設(shè)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(yīng)在坑底加墊后填土夯實。使用期較長時,埋入部分應(yīng)作防腐處理。
(4)在搭設(shè)之前,必須對進場的腳手架桿配件進行嚴(yán)格的檢查,禁止使用規(guī)格和質(zhì)量不合格的桿配件。
(5)腳手架的搭設(shè)作業(yè),必須在統(tǒng)一指揮下,嚴(yán)格按照以下規(guī)定程序進行:
1)按施工設(shè)計放線、鋪墊板、設(shè)置底座或標(biāo)定立桿位置;
2)周邊腳手架應(yīng)從一個角部開始并向兩邊延伸交圈搭設(shè);“一”字形腳手架應(yīng)從一端開始并向另一端延伸搭設(shè);
3)應(yīng)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(shè)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(xù)向上搭設(shè);
4)在設(shè)置第一排連墻件前,“一”字形腳手架應(yīng)設(shè)置必要數(shù)量的拋撐;以確保構(gòu)架穩(wěn)定和架上作業(yè)人員的安全。邊長≥20m的周邊腳手架,亦應(yīng)適量設(shè)置拋撐;
5)剪刀撐、斜桿等整體拉結(jié)桿件和連墻件應(yīng)隨搭升的架子一起及時設(shè)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(dāng)作業(yè)層高出其下連墻件2步或4m以上、且其上尚無連墻件時,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)呐R時撐拉措施。
(7)腳手板或其他作業(yè)層鋪板的鋪設(shè)應(yīng)符合以下規(guī)定:
1)腳手板或其他鋪板應(yīng)鋪平鋪穩(wěn),必要時應(yīng)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(cè)支承橫桿的距離應(yīng)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(shè)鋪放時,其搭接長度不得小于200mm,且應(yīng)在搭接段的中部設(shè)有支承橫桿。鋪板嚴(yán)禁出現(xiàn)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(shè)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(yīng)按以下規(guī)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(fā)生滑動和翹起的部位。
5)采用以下板材鋪設(shè)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(dāng)腳手架下部采用雙立桿時,主立桿應(yīng)沿其豎軸線搭設(shè)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(jié)構(gòu)可靠連接。其懸臂端應(yīng)有適當(dāng)?shù)募茉O(shè)起拱量,同一層各挑梁、架上表面之間的水平誤差應(yīng)不大于20mm,且應(yīng)視需要在其間設(shè)置整體拉結(jié)構(gòu)件,以保持整體穩(wěn)定。
(10)裝設(shè)連墻件或其他撐拉桿件時,應(yīng)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(shè)作業(yè)時,作業(yè)面上宜鋪設(shè)必要數(shù)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(shè)較重桿配件和其他易發(fā)生失衡、脫手、碰撞、滑跌等不安全的作業(yè)。
(12)在搭設(shè)中不得隨意改變構(gòu)架設(shè)計、減少桿配件設(shè)置和對立桿縱距作≥100mm的構(gòu)架尺寸放大。確有實際情況,需要對構(gòu)架作調(diào)整和改變時,應(yīng)提交或請示技術(shù)主管人員解決。
2.腳手架搭設(shè)質(zhì)量的檢查驗收規(guī)定
腳手架搭設(shè)質(zhì)量的檢查驗收工作應(yīng)遵守以下規(guī)定:
(1)腳手架的驗收規(guī)定
1)構(gòu)架結(jié)構(gòu)符合前述的規(guī)定和設(shè)計要求,個別部位的尺寸變化應(yīng)在允許的調(diào)整范圍之內(nèi)。
2)節(jié)點的連接可靠。其中扣件的擰緊程度應(yīng)控制在扭力距達到40~60N·m;碗扣應(yīng)蓋扣牢固(將上碗扣擰緊);8號鋼絲十字交叉扎點應(yīng)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(yīng)≥80mm。
3)鋼腳手架立桿的垂直度偏差應(yīng)≤1/300,且應(yīng)同時控制其較大垂直偏差值:當(dāng)架高≤20m時為不大于50mm;當(dāng)架高>20m時為不大于75mm。
4)縱向鋼平桿的水平偏差應(yīng)≤1/250,且全架長的水平偏差值應(yīng)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(yīng)控制在2倍鋼平桿的允許范圍內(nèi)。
5)作業(yè)層鋪板、安全護欄措施等均應(yīng)符合前述要求。
(2)腳手架的驗收和日常檢查按以下規(guī)定進行,檢查合格后,方允許投入使用或繼續(xù)使用:
1)搭設(shè)完畢后;
2)連續(xù)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(fēng)、大雨、大雨、地震等強力因素作用之后;
5)在使用過程中,發(fā)現(xiàn)有顯著的變形、沉降、拆除桿件和拉結(jié)以及安全隱患存在的情況時。
3.腳手架的使用規(guī)定
腳手架的使用應(yīng)遵守以下規(guī)定:
(1)作業(yè)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(guī)定值或施工設(shè)計值;
施工荷載(作業(yè)層上人員、器具、材料的重量)的值,結(jié)構(gòu)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(shè)備單重不得大于1kN,使用人力在架上搬運和安裝的構(gòu)件的自重不得大于2.5kN。
(3)在架面上設(shè)置的材料應(yīng)碼放整齊穩(wěn)固,不得影響施工操作和人員通行。按通行手推車要求搭設(shè)的腳手架應(yīng)確保車道暢通。嚴(yán)禁上架人員在架面上奔跑、退行或倒退拉車。
(4)作業(yè)人員在架上的較大作業(yè)高度應(yīng)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(yè)中,禁止隨意拆除腳手架的基本構(gòu)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(jīng)主管人員同意,采取相應(yīng)彌補措施,并在作業(yè)完畢后,及時予以恢復(fù)。
(6)工人在架上作業(yè)中,應(yīng)注意自我安全保護和他人的安全,避免發(fā)生碰撞、閃失和落物。嚴(yán)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(shè)安全護欄的出入通(梯)道,嚴(yán)禁攀援腳手架上下。
(8)每班工人上架作業(yè)時,應(yīng)先行檢查有無影響安全作業(yè)的問題存在,在排除和解決后方許開始作業(yè)。在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)有不安全的情況和跡象時,應(yīng)立即停止作業(yè)進行檢查,解決以后才能恢復(fù)正常作業(yè);發(fā)現(xiàn)有異常和危險情況時,應(yīng)立即通知所有架上人員撤離。
(9)在每步架的作業(yè)完成之后,必須將架上剩余材料物品移至上(下)步架或室內(nèi);每日收工前應(yīng)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(yè)期間,應(yīng)及時清理落入安全網(wǎng)內(nèi)的材料和物品。在任何情況下,嚴(yán)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(guī)定
腳手架的拆除作業(yè)應(yīng)按確定的拆除程序進行。連墻件應(yīng)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(yīng)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(yīng)以安全的方式運出和吊下,嚴(yán)禁向下拋擲。在拆除過程中,應(yīng)作好配合、協(xié)調(diào)動作,禁止單人進行拆除較重桿件等危險性的作業(yè)。
5.模板支撐架和特種腳手架的規(guī)定
(1)模板支撐架
使用腳手架桿配件搭設(shè)模板支撐架和其他重載架時,應(yīng)遵守以下規(guī)定:
1)使用門式鋼管腳手架構(gòu)配件搭設(shè)模板支撐架和其他重載架時,數(shù)值≥5kN集中荷載的作用點應(yīng)避開門架橫梁中部1/3架寬范圍,或采用加設(shè)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(shè)模板支撐架和其他重載架時,作用于跨中的集中荷載應(yīng)不大于以下規(guī)定值:相應(yīng)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(gòu)架必須按確保整體穩(wěn)定的要求設(shè)置整體性拉結(jié)桿件和其他撐拉、連墻措施。并根據(jù)不同的構(gòu)架、荷載情況和控制變形的要求,給橫桿件以適當(dāng)?shù)钠鸸傲俊?/p>
4)支撐架高度的調(diào)節(jié)宜采用可調(diào)底座或可調(diào)頂托解決。當(dāng)采用搭接立桿時,其旋轉(zhuǎn)扣件應(yīng)按總抗滑承載力不小于2倍設(shè)計荷載設(shè)置,且不得少于2道。
5)配合垂直運輸設(shè)施設(shè)置的多層轉(zhuǎn)運平臺架應(yīng)按實際使用荷載設(shè)計,嚴(yán)格控制立桿間距,并單獨構(gòu)架和設(shè)置連墻、撐拉措施,禁止與腳手架的桿件共用。
6)當(dāng)模板支撐架和其他重載架設(shè)置上人作業(yè)面時,應(yīng)按前述規(guī)定設(shè)置安全護欄。
(2)特種腳手架
凡不能按一般要求搭設(shè)的高聳、大懸挑、曲線形和提升等特種腳手架,應(yīng)遵守下列規(guī)定:
1)特種腳手架只有在滿足以下各項規(guī)定要求時,才能按所需高度和形式進行搭設(shè):
①按確保承載可靠和使用安全的要求經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計計算,在設(shè)計時必須考慮風(fēng)荷載的作用;
②有確保達到構(gòu)架要求質(zhì)量的可靠措施;
③腳手架的基礎(chǔ)或支撐結(jié)構(gòu)物必須具有足夠的承受能力;
④有嚴(yán)格確保安全使用的實施措施和規(guī)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(yīng)有適量的備用品,在使用前和使用中應(yīng)加強檢查,以確保其工作安全可靠。
6.腳手架對基礎(chǔ)的要求
良好的腳手架底座和基礎(chǔ)、地基,對于腳手架的安全極為重要,在搭設(shè)腳手架時,必須加設(shè)底座、墊木(板)或基礎(chǔ)并作好對地基的處理。
(1)一般要求
1)腳手架地基應(yīng)平整夯實;
2)腳手架的鋼立柱不能直接立于土地面上,應(yīng)加設(shè)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(yīng)下到槽底或在槽上加設(shè)底梁(一般可用枕木或型鋼梁);
4)腳手架地基應(yīng)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(yīng)控制外立桿距溝槽邊的距離:當(dāng)架高在30m以內(nèi)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(dāng)不能滿足上述距離時,應(yīng)核算土坡承受腳手架的能力,不足時可加設(shè)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(yīng)低于其兩側(cè)地面,并在其上加設(shè)蓋板;避免擾動。
(2)一般作法
1)30m以下的腳手架、其內(nèi)立桿大多處在基坑回填土之上。回填土必須嚴(yán)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(cè)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(chǔ)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(yù)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(yīng)按規(guī)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(shè)計和計算的一般方法
腳手架既具有同類建筑結(jié)構(gòu)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(gòu)架方式的不同,在設(shè)計計算方面,有其共同性,同時也有差異。
5-1-3-1 腳手架設(shè)計計算的統(tǒng)一規(guī)定
1.腳手架的設(shè)計計算要求和方法
(1)腳手架的設(shè)計內(nèi)容
建筑施工腳手架的設(shè)計包含以下三項相互關(guān)聯(lián)的內(nèi)容:
1)設(shè)置方案的選擇,包括:①腳手架的類別;②腳手架構(gòu)架的形式和尺寸;③相應(yīng)的設(shè)置措施(基礎(chǔ)、支承、整體拉結(jié)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(gòu)架結(jié)構(gòu)和桿件驗算;②地基、基礎(chǔ)和其他支承結(jié)構(gòu)的驗算;③專用加工件驗算。
3)安全使用措施,包括:①作業(yè)面的防(圍)護;②整架和作業(yè)區(qū)域(涉及的空間環(huán)境)的防(圍)護;③進行安全搭設(shè)、移動(升降)和拆除的措施;④安全使用措施。
(2)腳手架構(gòu)架結(jié)構(gòu)的計(驗)算項目
1)構(gòu)架的整體穩(wěn)定性計算。可轉(zhuǎn)化為立桿穩(wěn)定性計算;
2)單肢立桿的穩(wěn)定性計算。當(dāng)單肢立桿穩(wěn)定性計算已包括在整體穩(wěn)定性計算中,且立桿未顯著超出構(gòu)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(wěn)定和剛度計算;
4)附著和連墻件的強度和穩(wěn)定驗算;
5)抗傾覆驗算;
6)懸掛件、挑支撐拉件的驗算(根據(jù)其受力狀態(tài)確定驗算項目);
7)地基基礎(chǔ)和支撐結(jié)構(gòu)的驗算。
(3)腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計采用的方法
各種腳手架結(jié)構(gòu)都屬于臨時(設(shè))性建筑結(jié)構(gòu)范疇,因此,一律采用《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一》(GBJ 68-84)[新為《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一》(GB -)]規(guī)定的“概率極限狀態(tài)設(shè)計法”,其基本概念扼要介紹如下:
不論什么結(jié)構(gòu),當(dāng)其整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時,這個特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。
結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)有兩類:
1)承載能力極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到其較大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形的某一特定的狀態(tài)。對于建筑工程結(jié)構(gòu),當(dāng)出現(xiàn)下列狀態(tài)時,即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài):
①整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);
②結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接節(jié)點構(gòu)造的承載因超過材料的強度而破壞(包括疲勞)或因出現(xiàn)過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載;
③結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系;
④結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。
2)正常使用極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值的特定狀態(tài)。對于建筑工程結(jié)構(gòu),當(dāng)出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,即認(rèn)為超過了正常使用狀態(tài);
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(tài)。
對于建筑腳手架結(jié)構(gòu)(包括使用腳手架材料組裝的支撐架)來說,由于對構(gòu)架桿配件的質(zhì)量和缺陷都作了規(guī)定,且在出現(xiàn)正常使用極限狀態(tài)時會有明顯的征兆和發(fā)展過程,有時間采取相應(yīng)措施而不會出現(xiàn)突發(fā)性事故。因此,在腳手架設(shè)計時一般不考慮正常使用極限狀態(tài),而主要考慮其承載能力極限狀態(tài)。
在上述4種承載能力極限狀態(tài)中,傾覆問題可通過加強結(jié)構(gòu)的整體性和附墻拉結(jié)來解決(對拉結(jié)件進行抗水平力作用的計算);轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系的問題也可用合理的構(gòu)造(如加設(shè)適量的斜桿和剪刀撐)來解決而不必計算。因此應(yīng)考慮的是強度和穩(wěn)定的計算。而腳手架整體或局部喪失穩(wěn)定破壞是腳手架破壞的主要危險所在,因而是較主要的設(shè)計計算項目。
對于結(jié)構(gòu)的各種極限狀態(tài),均應(yīng)規(guī)定或給予明確的標(biāo)志或限值,即給定或預(yù)先規(guī)定用以量度結(jié)構(gòu)的可靠度的可靠指標(biāo)。
結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能(即設(shè)計要求)的概率,稱為結(jié)構(gòu)的可靠度。它是結(jié)構(gòu)可靠性的概率量度,并采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法確定。在各種因素的影響下,結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力不能事先確定,只能用概率來描述,這是從統(tǒng)計數(shù)學(xué)出發(fā)的、比較科學(xué)的方法。
能夠完成預(yù)定功能的概率稱為“可靠概率”(ps),不能完成預(yù)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(jié)構(gòu)的可靠性,而一般習(xí)慣于采用后者。但計算pf比較復(fù)雜,需要通過多維積分,因而采用可靠指標(biāo)β來代替pf具體量度結(jié)構(gòu)的可靠性。
pf和β的計算式由結(jié)構(gòu)的“極限狀態(tài)方程”(Z=R-S=0,Z為結(jié)構(gòu)的功能函數(shù),S為作用效應(yīng),R為結(jié)構(gòu)抗力)導(dǎo)出。設(shè)R、S均為正態(tài)變量,則Z亦為正態(tài)變量
β和pf的對應(yīng)關(guān)系列入表5-3中。可以看出,β愈大,pf愈小,結(jié)構(gòu)愈可靠,故稱β為“可靠指標(biāo)”。
注:I級——重要建筑物,破壞后果很嚴(yán)重;
II級——一般建筑物,破壞后果嚴(yán)重;
III級——次要建筑物,破壞后果不嚴(yán)重。
腳手架結(jié)構(gòu)的安全等級采用三級。
由于“概率極限狀態(tài)設(shè)計法”中所涉及的作用效應(yīng)和抗力值等都是以大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)并經(jīng)過概率分析后確定的,而對于各種腳手架結(jié)構(gòu)來說,雖然也作了一些工作,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)達不到用概率理論確定它的數(shù)據(jù)的程度。為了與現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)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(guān)適合的數(shù)據(jù)。因此,就必須給腳手架的計算穿上概率極限狀態(tài)設(shè)計的“外衣”,而所用的計算方法實際上仍是半理論和半經(jīng)驗的,有待以后繼續(xù)積累數(shù)據(jù),向真正的極限狀態(tài)設(shè)計法過渡。
因此,建筑腳手架結(jié)構(gòu)可靠度的校核方法規(guī)定為:按概率極限狀態(tài)設(shè)計法計算的結(jié)果,在總體效果上應(yīng)與腳手架使用的歷史經(jīng)驗大體一致。亦即按新方法設(shè)計的腳手架結(jié)構(gòu),如按原《工業(yè)與民用建筑荷載規(guī)范》(TJ9-74)、原《薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(TJ18-75)和原《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ5-73)進行安全度校核,其單一安全系數(shù)應(yīng)滿足下列要求:
強度計算 K≥1.5;
穩(wěn)定計算 K≥2.0。
當(dāng)不能滿足上述要求時,主要應(yīng)通過調(diào)整材料強度附加分項系數(shù)γm(γ'a、γ't、γ'b)來解決。必要時,也可采取其他有效措施(調(diào)整構(gòu)架結(jié)構(gòu)、卸載等)。
2.腳手架按概率極限狀態(tài)設(shè)計的表達式
(1)腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本計算模式
根據(jù)概率極限狀態(tài)設(shè)計法的規(guī)定,腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本計算模式如下:
γ0S≤R (5-3)
式中 荷載效應(yīng)S=γGSGk+γQψ(SQk+SWk) (5-4)
總的荷載效應(yīng)S(即荷載作用下所產(chǎn)生的內(nèi)力——軸力、彎矩、剪力扭矩等)等于所有恒載作用效應(yīng)SGk和活荷載作用效應(yīng)SQk的組合。組合時分別乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)γG、γQ和荷載效應(yīng)組合系數(shù)ψ。
荷載分項系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB -)規(guī)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(fēng)荷載,取γQ=1.4。
荷載效應(yīng)組合系數(shù)ψ,當(dāng)不考慮風(fēng)荷載而僅考慮施工荷載時,取ψ=1.0;當(dāng)同時考慮風(fēng)荷載與施工荷載時,取ψ=0.85。
結(jié)構(gòu)抗力R為結(jié)構(gòu)材料的強度設(shè)計值
(fmk是材料強度的值,γm是相應(yīng)的抗力分項系數(shù)。其腳標(biāo)m,相應(yīng)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(shè)計值
按《薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(GB -)采用,對于木材,其強度設(shè)計值
按《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB-)采用;對于竹材,其強度設(shè)計值
按試驗資料經(jīng)統(tǒng)計并參照國外確定。
材料強度附加分項系數(shù)γ'm為考慮腳手架露天重復(fù)使用的不利條件下滿足上述可靠度要求的系數(shù)。γ'm可從兩種設(shè)計方法的系數(shù)比較中加以確定,其計算式列于表5-5中。