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关键词:钢结构观光塔;钢管构建脚手架;施工工艺;计算
Abstract: a large high-rise steel structure building of the main building is a high 44.3 m (relative elevation for 164 m) GuanGuangDa, to meet the cover of the tower wall installation need, must according to GuanGuangDa of the facade of the modelling requirements, design meet the construction of scaffold to outside, and precise calculation, make a reasonable of construction project.
Keywords: steel structure GuanGuangDa; Steel tube scaffold construction; The construction technology; calculation
中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
本工程32层楼面上安装一个钢结构构造的观光塔,塔身外墙为玻璃幕墙装饰。该观光塔塔身主体高度达44.3m(标高119.7m~164.00m),观光塔身为半径为4330mm的等边八边形,塔尖为半径为954mm的等边八边形,每侧上下最大缩进尺寸达3376mm。由于塔楼幕墙安装的需要,需搭设施工脚手架,该缩进距离给脚手架搭设造成了较大的施工难度,同时,由于塔身玻璃幕墙的玻璃均为菱形布置,施工时要求的最大安装高度为3m,这也对脚手架的构造提出了较严格的要求。观光塔平面位置示意图如下所示。
2 现场条件
根据现场情况,脚手架在×~轴及×~轴的外墙位置处均搭设有脚手架,该部位脚手架可继续向上搭设,作为观光塔脚手架的一部分。在观光塔的其他两侧均为屋面楼板,可作为脚手架的基础。现场垂直运输采用一台提升井架,脚手架搭设时需考虑卸料平台的搭设。
3 施工准备
3.1 材料、机械准备
16号工字钢若干,Ø48×3.5钢管 ( 6m长)约50吨,扣件一批,小型电焊机两台,其他脚手架施工用材料小型工具。
3.2 技术准备
根据本施工方案要求,对幕墙施工人员进行详细交底,施工脚手架的施工用必须严格按照本方案的方法进行操作。
4 施工方法
4.1 脚手架的搭设
塔身脚手架均采用钢管扣件脚手架进行搭设。由于缩进距离过大,同时塔身高耸高度达44.3m,考虑到施工安全及施工构造,在147.0m标高处钢结构平台处进行一次卸荷,即脚手架从119.7米标高搭设至147米标高后进行一次卸荷,然后在147.0米标高处再搭设脚手架至164.0米标高(考虑施工安全,脚手架高度比164.0平台处高出1.5米,即脚手架的实际搭设高度为165.5米标高处)。脚手架的搭设步距、纵横杆间距及连墙件间距按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中表6.1.1-1 及表6.1.1-2 中施工荷载为3+2+4×0.35(KN/㎡)时连墙件为三步三跨时对应的一栏取值,即立杆纵距为1.5米,立杆横距(脚手架宽度)根据现场实际取900(小于规范值1.05米)。(见剖面图)由于本脚手架的设计尺寸均按规范表采用,连墙件的间距与数量满足规范要求,实际施工荷载也小于相应的规范表中施工荷载,因此,本方案不再对脚手架的稳定性进行验算。
4.2 脚手架的卸荷
塔尖脚手架东侧、南侧(×~轴及×~轴位置处)仍采用塔身脚手架向上搭设,但是搭设完毕后根据现场情况,按实际搭设高度(包括下部楼层脚手架没有卸荷部分),判断是否需在119.0 米标高平台上进行卸荷处理;具体施工方法可按本工程脚手架施工方案卸荷方法用钢丝绳或钢管搭设斜撑进行卸荷。
北侧、西侧(×~轴及×~轴位置处)脚手架从屋面开始搭设。屋面底部用钢管层层顶撑进行卸荷,根据本方案后面的计算,可知每平方米楼板约承受8kN的重量,因此考虑到楼层的安全,钢管顶撑可在31、30两层楼层内进行回顶,回顶范围可比观光塔宽1m,直至观光塔幕墙施工完毕后方可拆除。
由于本脚手架的高度达44.3 米,按照高层脚手架的要求,每30米必须进行一次卸荷,因此,本方案采用工字钢梁在147.0米平台进行卸荷,具体见5.5节。
4.3 井架上料平台的搭设
考虑塔尖需要上料平台,在塔尖西侧(提升井架部位),外架设置为三排。钢管上铺设脚手板作为上料平台,两侧设立1.5米高的栏杆,栏杆由钢管搭设,并挂安全网。该部位的脚手架的搭设应与观光塔脚手架同时搭设,由于该部分脚手架宽度不大且高度较高,因此,该部分脚手架的整体性构造应比其他架子有所加强,可每隔两步即3米搭设斜向对拉拉杆,由上至下通高布置,将整个脚手架形成一个有利的桁架结构。同时,突出部分两侧的剪刀撑也同观光塔部分剪刀撑的设置方法,由上至下,每边都通高连续设置。
4.4 上下通道
在塔尖北侧外架内设置供施工人员上下的斜步通道。上下通道用钢管搭设,采用双跑梯形式,梯面板铺九夹板,两面设三道防护栏杆并满挂密目安全网。
观光塔脚手架最底层搭设平面图
5 施工工艺
观光塔施工工艺流程如下:
搭设119.7 米标高处双排脚手架搭设至130.5米标高时,开始第一次挑支搭设至142.5米标高时开始第二次挑支在147米标高处采用工字钢梁平台进行卸荷以工字钢梁起点,搭设四排脚手架搭设至156米时开始卸荷后的第一次挑支搭设上料平台开始塔尖处的幕墙施工拆除脚手架至下一施工平台处进行下一处的施工平台施工……进行最低处平台处的幕墙施工外架拆除
5.1 挑支处的施工
5.1.1由于塔身本身的缩进尺寸达3m多,因此需采用挑支结构方可满足施工要求。根据规范要求,必须有一跨(双排立杆)以上的主体构架立杆为满高设置(即自地面搭至挑扩部分的传力部位),因此,观光塔自地面设置一圈由上至下的双排架。在147米标高处卸荷之前,脚手架进行了两次挑支,再卸荷之后,再进行了一次挑支,具体挑支部位及尺寸按剖面图标注尺寸施工。
挑支结构的斜撑设置必须严格按照剖面图尺寸进行施工,等边八边形的每边斜撑不少于三道,间距不大于2000mm。
5.1.2 挑支部位的计算
由图可知:S1、S2所在斜杆杆件为最不利杆件,验算S1、S2的稳定性
S1=-NCiCθ=-N/Sinθ=-N×1.414
S2=RBHSecθ=[L/h(N+N)+2LN/ h]×Secθ
=4×1.414N
(注:h为外架步高)
由上式计算式可知,只要验征S2可满足要求即可。
关键词:建筑施工脚手架事故成因预防控制措施
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
脚手架是建筑施工中的临时设施,但却关系着整个工程项目的施工安全和施工进度,是工程项目实施过程中必不可少的构架,也是建筑施工过程中最易发生重大安全事故的场所。因此,在建筑施工安全管理中,脚手架的安全管理显得尤为重要。面对近年来脚手架安全事故常发的现状,住建部和有关部门加大了对建筑施工安全的监管力度,先后出台了一系列关于安全施工的政策、法规,目前全国的建筑安全生产形势有了较大的好转。“保安全千日不足,出事故一日有余”。安全警钟只有在各类管理和施工人员中长鸣,才能做到在施工中不伤害自己,不伤害他人,不被他人伤害;只有广泛地加强安全教育,不断提高安全意识,调动全员参与安全管理的积极性、主动性、创造性,采取有效的预控措施,以形成预防安全事故发生的强大合力,才能逐步减少或避免脚手架群死群伤恶性事故的发生。
一、脚手架事故成因
1、安全技术方面
(1)脚手架倒塌的主要原因是支撑失稳,由于许多施工企业在脚手架工程施工前,没有进行脚手架设计和刚度验算,只靠经验来进行支撑系统布置,使支撑系统的刚度和稳定性考虑不足。
(2)脚手架主要构件:钢管质量不合格。在市场上采购钢管,名义上是Φ48×3.5钢管,实际测量时,不少钢管壁厚实为2.8~3.0mm,其轴向抗压能力降低18.7~13.3%。
(3)钢管经过多年使用后,钢管将产生变形和弯曲,而脚手架支撑系统设计时均按直线钢管来考虑,不考虑其弯曲变形的,实际上钢管弯曲后的承载能力大为降低。
(4)脚手架主要构件: 扣件质量不合格。规范JGJl30—2011表5.1.7规定对接扣件抗滑承载力为3.2KN,直角与回转扣件抗滑承载力为8KN,从现场检查发现,很难达到此规定。
(5)管理人员,施工作业人员违章作业,不按要求安装和拆除脚手架是造成倒塌事故的重要原因。尤其是脚手架的架子工从事脚手架搭设与拆除时,未按规定正确佩戴安全帽和安全带。
(6)脚手架操作层防护不规范,密目网、水平兜网系结不牢固,未按规定设置随层兜网和层间网。
(7)脚手架作业层未满铺脚手板,也未搭设安全网,缺少必要的安全防护措施。
(8)脚手架搭设与拆除方案不全面,安全技术交底无针对性。
2、安全管理方面
(1)安全管理人员专业技术不过关,违章指挥,是导致事故发生的主要原因之一。
(2)脚手架模板施工人员素质较差,缺乏相关安全培训。
(3)施工单位的安全管理不严格,安全措施落实不到位,导致施工环境恶劣。
(4)没有编制施工方案,或者不结合施工现场实际情况,照抄标准、规范,应付检查;安全技术交底缺乏针对性;工程施工凭个人经验操作。
(5)工地的技术负责人没有对操作工人进行详细的安全技术交底,施工现场管理混乱,操作人员没有严格按设计要求安装和拆除脚手架,也是造成安全事故的重要原因。
(6)安全检查不到位,未能及时发现事故隐患。检查中常发现立杆间距变大现象,简化操作程序,未按公司规定的程序进行搭设,未进行严格检查或检查不彻底,致使薄弱环节未能及时发现,检查责任又不到位。
(7)由于施工企业项目部多,地点分散,各种检查很难全面铺开,特别对于新招农民工,农民工培训和公司安全责任制不能及时落实,安全措施不到位。
二、建筑施工脚手架事故的预防和控制措施
1、加强培训教育,提高安全意识,增强自我保护能力,杜绝违章作业
安全生产教育培训是实现安全生产的重要基础工作。企业要完善内部教育培训制度,通过对职工进行三级教育、定期培训,开展班组班前活动,利用黑板报、宣传栏、事故案例剖析等多种形式,加强对一线作业人员,尤其是农民工的培训教育,使各项安全生产规章制度得以贯彻执行。脚手架等特殊工种作业人员必须做到持证上岗,并每年接受规定学时的安全培训。正确使用个人安全防护用品是防止职工因工伤亡事故的第一道防线,是作业人员的“护身符”。
2、严格执行脚手架搭设与拆除的有关规范和要求
(1)脚手架作业层防护要求
脚手板:脚手架作业层应满铺脚手板,板与板之间紧靠,离开墙面120—150mm;当作业层脚手板与建筑物之间缝隙大于150mm 时,应采取防护措施。脚手板一般应至少两层,上层为作业层,下层为防护层。只设一层脚手板时,应在脚手板下设随层兜网。自顶层作业层的脚手板向下宜每隔12m 满铺一层脚手板。
防护栏杆和挡脚板:均应搭设在外立杆内侧;上栏杆上皮高度应为1.2m;挡脚板高度180mm;中栏杆应居中设置。
密目网与兜网:脚手架外排立杆内侧,要采用密目式安全网全封闭。密目网必须用符合要求的系绳将网周边每隔45cm 系牢在脚手管上。建筑物首层要设置兜网,向上每隔3 层设置一道,作业层下设随层网。兜网要采用符合质量要求的平网。
(2)连墙件的设置要求
连墙件的布置间距除满足计算要求外,尚不应大于最大间距;连墙件宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;应从底层第一步纵向水平杆开始设置,否则应采用其他可靠措施固定,宜优先采用菱形布置;一字形、开口型脚手架的两端必须设置连墙件,连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高,并不应大于4m;高度24m 以下的单、双排架,宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接,亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式,严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件;高度24m 以上的双排架,必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。
(3)剪刀撑设置要求
每组剪刀撑跨越立杆根数为5—7 根;高度在24m 以下的单、双排脚手架,必须在外侧立面的两端各设置一组,由底部到顶部随脚手架的搭设连续设置;高度24m 以上的双排架,在外侧立面必须沿长度和高度连续设置;剪刀撑斜杆应与立杆和伸出的横向水平杆进行连接;剪刀撑斜杆的接长均采用搭接。
(4)横向水平杆设置要求
主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除;作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;使用钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,双排架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。
(5)脚手架拆除要求
关键词:悬挑式脚手架;搭设;技术要求;安全
1 悬挑式脚手架搭设基本安全要求
(1)进入现场必须遵守安全生产六大纪律、十个不准、戴好安全帽、高处悬空作业正确使用安全带、安全帽等防护用品。
(2)全班组职工必须经三级教育考试合格并持有效特种作业上岗证方能上岗,班组应做好上岗教育、上岗交底、上岗检查工作,并做好书面记录。
(3)严格遵守高处作业有关规范,架子工必须经体验合格,凡是患有高空恐惧症或其他不宜疾病的,一律不准进行外架作业。
(4)架子工衣着要灵便,禁止穿硬底和易滑的鞋、靴。
(5)所用材料堆放要严禁超过设计荷载,物品应轻拿轻放,严禁在集中部位进行堆载。
2 悬挑式脚手架的搭设顺序
施工方案的制定技术交底的执行悬挑工字钢的铺设斜拉钢丝绳的埋设连墙件的埋设扫地杆的设置竖向立杆的铺设横向立杆的铺设剪刀撑的铺设密目网的铺设层间硬质封闭和防护铺设。
3 施工方案和技术交底工作
(1)悬挑式脚手架的搭设必须编制专项施工方案,根据建筑的外部造型,悬挑高度、材料的选择等进行不同的方案制定,并经验算后方可执行。
(2)钢管的材质厚度、立杆步距、横杆间距、大小横杆的设置位置等都需要进行验算。同时脚手架与周边建筑物需保持一定的安全距离,以防物品坠落伤人。
(3)悬挑层的设置位置是整个设计和施工方案的重点,应该根据整体的施工进度要求和后期的工序安排来合理确定,尽量做到减少悬挑层的高度和数量。
(4)施工方案完成后,应该由项目部安全负责人或专职安全员对施工班组进行安全与技术交底。
4 悬挑工字钢的铺设
(1)在铺设工字钢前应在钢筋混凝土楼板上预埋U形锚固筋,来固定工字钢与楼板的连接。工字钢“U”形钢筋环和钢丝绳吊环预埋:每根工字钢应设两只16“U”形钢筋环和一个12钢丝绳吊环;工字钢钢筋环应埋设在上皮板筋以下与下皮钢筋焊接固定,位置在离工字钢端部15cm~20cm,两环间距在20cm左右;钢丝绳吊环严禁设在悬挑梁端部和阳台上,锚固长度不少于30cm。
(2)悬挑工字钢的上表面应加焊接头桩来固定立杆,每道悬挑工字钢均应加设斜拉钢丝绳。落于结构上的锚固段应该是自由悬挑段的1.5倍,且必须至少采取2道锚固,每段悬挑层的高度理论上不应大于18m。
(3)工字钢通常刷黄色油漆对表面进行处理,起到防腐和防潮的效果,确保其长久使用。
(4)工字钢在U形锚固筋的后端,最少应保持100mm的距离,这就要求锚固筋的埋设位置要事先设定好。并且锚固筋与工字钢之间要采用木方进行填充,确保其强度和安全。
(5)斜拉钢丝绳至少应为2道,且直径通常不应小于∮18,至少应为4股钢丝绳拧成。钢丝绳表面应无裂纹、无损伤、无开裂现象,一旦在使用过程中发生以上破损现象,应及时进行更换。
5 钢管脚手架架体的搭设
(1)钢管的材质要求
钢管脚手架应该采用国标的5cm钢管,直径偏差应满足设计规范要求。竖向立杆和大横杆的长度为4m~6m,小横杆为1.2m~1.3m。
(2)钢管脚手架的连接一般需采用直角扣件,扣件应保持完好,无生锈和腐蚀,应能充分紧固连接。对于长期使用的老旧扣件或表面有油漆滑落等现象的扣件应进行筛选,扣件螺栓刷上机油。
(3)外脚手架竖向立杆的间距一般不超过1.8m,横向不超过1.5m。采用双排立杆搭设,离墙0.25m,立杆间距纵向1.80m,横向1.05m,步架高1.8m,根据建筑外形可以进行适当的调整。
(4)连墙件设置
连墙件布置竖向间距按一层,水平间距按三跨设置,转角处两边第一根立杆必须埋设连墙件,连墙件材料可采用短钢管扣件连接或用14与钢管焊接的预埋件使用,应注意靠墙面的钢管头应顶到混凝土墙面上。连墙件伸入混凝土内部的长度不少于200mm,上部不少于100mm,以便后期脚手架的固定。
(5)扫地杆的设置
扫地杆的位置应该设置在脚手板以上不大于200mm的位置,竖向扫地杆应防止在下部,横向扫地杆按照设计规范进行绑扎,一般间距不大于500。
(6)竖向立杆的连接一般采用直角扣件进行连接,只有在最顶部的位置才允许使用搭接。且顶部脚手架的高度需至少高于楼层工作面以上1.5m。各竖向钢管扣件连接的部位应相互错开,间距至少为500mm。
(7)剪刀撑设置
在脚手架外侧立面连续设置,剪刀撑斜杆的接长采用搭接,搭接应符合规定,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,旋转扣件中心点至主节点的距离不宜大于150mm,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角在45°~60°之间。
6 防护措施的制定
(1)外架内封闭
第一层、顶步、中间按每隔两楼层设一隔离层,隔离层采用特制脚手片或模板铺设。质量要求:可以上人,封闭严密;绑扎牢固并与楼面平齐,当内立杆与墙面大于20cm距离应加设钢管。
(2)脚手片的铺设
悬挑脚手架应层层满铺,脚手片须用不细于18号铅丝双股并联四点绑扎;要求牢固,拼接处平整无探头板,不留空隙,脚手片应保证完好无损,破损的应及时更换。
(3)密目网的张贴
密目网张挂应严密平整,不得张挂有破损的密目网。密目网的强度应满足规范要求,不可使用超薄和低等级的密目网,防火性能也已经达到规范要求。
(4)脚手板的铺设
脚手架搭设完成后,应每隔至少3层进行层间硬质封闭,防止高空坠物。脚手板的高度应高于楼层面至少200mm,并且周边采用模板封死,严禁有任何空隙的位置。脚手片横向铺设并每隔30cm左右设4×6方木防滑条,防滑条用7号铅丝与斜道绑扎牢固,平台外侧设防护栏杆、踢脚杆;休息平台用模板铺设并用铁丝绑扎牢固不松动。
7 架体拆除时的技术要点
(1)在脚手架拆除之前,施工单位应编制详细的拆除方案,先拆哪里,再拆哪里的施工顺序需明确。并且要将拆除过程中的安全注意要点和容易发生安全事故的地方对工人进行详细的讲述。
(2)架体拆除前在房屋建筑周边设立统一的安全警示标志,以及安全逃生通道,并且有专人进行管理和执勤,防止无关人等行进到楼层周边,形成安全隐患,并确保安全通道的畅通。
(3)工人应佩戴好安全帽和安全带,必要的时候还应统一配备工作服。其余各安全防护用品应是完好无损并能正常使用。特别是安全带一定要系好,即使不小心失手,也不会掉落。
(4)拆除脚手架的大横杆、剪刀撑,应先拆中间,再拆两边。拆除下来的钢管,应由专人统一向下传递,严禁直接往下抛掷。
8 结语
综上所述,在建筑工程中,悬挑式脚手架是十分重要的安全保障和施工结构,我们必须要在搭设脚手架时做好施工管理,加强检查工作的开展,保证悬挑式脚手架能够起到应有的作用和防护效果,避免安全事故的发生,保证施工人员的安全,提高工程质量,创造更好的经济和社会效益。
参考文献
【关键词】脚手架坍塌;问题;分类;特点
目前我国建筑行业飞速发展,给施工技术带来了新的机遇。尤其是高层及超高层建筑、多层大跨度建筑、大型工业厂房、地下工程、桥梁等建筑的大量兴起,促使脚手架(模板)工程的应用日渐增多。但是一些施工企业不重视脚手架工程在施工中的作用,导致安全事故不断发生,不仅影响施工进度、工程质量和造价,而且还影响人们的生命、财产和安全。
脚手架事故的频发,引起建设部和地方各级政府的高度重视,也让我们施工企业从惨痛的代价中吸取了教训,认证分析脚手架坍塌的原因,成为重中之中。
以下是2012年发生的脚手架坍塌事故的个别案例。
2012年7月14日晚上10时许,山东邹平县一建筑工地在进行浇筑楼顶混凝土时,发生一起脚手架坍塌事故,造成3人死亡,一人失踪,一人重伤。
2012年10月9号下午6时10分左右,西安市昆明路6号桥与昆明路交界处,一建筑工地发生脚手架坍塌事故,从施工大楼18层楼坠下5人,当场死亡。事发地为莲湖区新农村改造房工地。
以上脚手架坍塌事故,究其原因,不外乎表现在一下四个方面:
1.脚手架的搭建方和使用方的综合素质和专业水平普遍较低,再加上监管不到位,施工安装质量差,常导致建筑施工脚手架因设计或操作不当而倒塌。
2.脚手架质量不过关:虽然有相应的质量标准,但是行业不正当竞争致使大量的生产企业通过偷工减料,来压低成本抢占市场。大量的不能满足使用要求的脚手架产品如钢管、扣件、扣碗等用于脚手架搭设,不合格的产品在使用过程中产生破坏,从而导致脚手架事故发生。
3.设计理论、计算方法不够完善,和实际脱离严重,在现场操作过程中,设计方案和施工方案严重脱节,其中某些设计方案中考虑的不确定因素在施工方安装过程中变量很大,甚至产生决定性作用,最终导致事故的发生。
4.施工方忽视了对事故征兆和苗头进行排查,那些没有被发现的征兆很可能成为事故的隐患,长此以往,安全事故不断发生。
目前国内脚手架存在以下问题:
1.无脚手架搭设方案和设计计算
在检查过程中发现部分工地没有搭设方案,有的有方案,但是编制过于简单,计算有误,有的没有经过审批,不能指导现场施工。更有甚者,施工员只是向作业人员口头交底,就开始盲目作业,严重违反了《规范》中“应按施工组织设计中有关脚手架的要求进行”和《建设工程安全生产管理条列》中关于脚手架必须编制专项施工方案方能石工的规定。
2.底座安装不符合规定
《规范中》要求“垫板宜采用长度不超过2跨、厚度不少于50CM的垫板,也可用槽钢”。但是不少工地脚手架底层立杆下立杆下端仅用一块小木方或短木板垫起。脚手架搭设完毕进入投入使用后,由于荷载的逐渐增加,加上受风吹雨淋等气候的影响,再加上基础未夯实,很容易造成脚手架不均匀沉降,引起倾斜变形失稳。
3.立杆接头未错开
检查中发现,部分工地在脚手架搭设过程中,立杆未严格按照规范进行安装,相邻立杆没有错开,没有按照同步内隔一根立杆的接头在高度方向上错开500CM的规定,造成架体强度不够。
4.剪刀撑不按规定设置
《规范》规定:“高度在24米以上的双排脚手架应在外侧整个高度上连续设置剪刀撑”。实际上施工现场存在的问题较多,如跨度不够、不连续、不贯通、未生根,起不到稳定架体的作用。另外,《规范》规定:“剪刀撑斜杆搭接长度为1m,而有的仅有400~500mm长,扣件仅安装2个。再者,脚手架已经搭设5、6步或全部搭设完,也没有剪刀撑,而是经督促后才补搭。
5.连墙杆设置不合理
《规范》规定:“对高度24米以上的双排脚手架必须采用刚性连续墙体与建筑物连接“。在检查中发现,有的工地连墙体设置过少,有的采用柔性连接,造成架体不稳定,更有甚者连墙体与建筑物根本就没有连接。
6.小横杆设置不当
《规范》规定:架体主节点必须调协小横杆,而有的工地采用隔根搭设的方法,只是省了一些材料,但却对整体产生一定隐患。另外小横杆的设置还应考虑架板的铺设,不得违反规范“两块脚手架板外伸长度之和不大于300mm”的规定。
7.脚手架产品质量不合标准规定
在检查中发现脚手架产品质量在全国市场上都存在问题。目前国内市场上存在的脚手架钢管约有1000万吨以上,其中质劣的、超期使用的和不合格的钢管占80%以上,扣件总数约有10~12亿个,其中90%以上为不合格,从材质、尺寸上都存在偷工减料的情况,例如钢管壁厚为3.5mm,减薄至3.0mm~2.5mm,扣件的重量也越做越轻。
国内外新型脚手架的种类和特点
1.附着式升降脚手架
附着式升降脚手架是本世纪快速发展起来的新型脚手架技术,对我国的建筑施工技术具有重要影响。它将高处作业变为低处作业,将悬空作业变为架体内部作业,具有显著的低碳性,高科技含量和更经济、更安全、更便捷等特点。附着升降脚手架是指搭设一定高度,并附于工程结构上,依靠自身的升降设备和装置,可随工程结构逐层起升或下降,具有防倾覆、防坠落装置的外脚手架;附着升降脚手架主要由附着升降脚手架体结构、附着支座、防倾装置、防坠落装置、升降机构及控制装置等构成。特点如下:
1)低碳性
节约钢材用量70%,节省用电量95%,节约施工耗材30%。
2)经济性
45米以上的建筑主体均适用。楼层越高,经济性越明显,每栋楼可综合节约30%~60%成本。
3)实用性
可应用于各种结构的建筑主体。
4)安全性
采用全自动同步控制系统和遥控控制系统,可自动预防不安全状态,并采用多重设置的星轮防坠落装置,防止复位装置失效等故障,能够确保防护架体始终处于安全状态,有效防坠。
5)智能化
采用微电脑荷载技术控制系统,能够实时显示升降状态,自动采集各提升机位的荷载值。当某一机位的荷载超过设计值的15%时,以声波形式自行报警并显示报警机位;当超过30%时,该组升降设备将自动停机,直到故障排除,有效避免了超载或失载过大而造成的安全隐患。
6)机械化
实现低搭高用功能。在建筑主体底部一次性组装完成,附着在建筑物上,随楼层高度的增加而不断提升,整个作业过程不占用其他超重机械,大大提高施工效率,且现场环境更人性化,管理维护更轻松,文明作业效果更突出。
7)美观度
突破传统脚手架杂乱的外观形象,使施工项目整体形象更加简洁、规整、能够更有效、更直观展现施工项目的安全文明形象。
2.新型快拆卸脚手架:
又叫轮扣式脚手架,是在承插式脚手架基础上改良的新型承插式脚手架,其特点如下:
1)易于安装和拆卸,搭建轻松快捷,无需任何工具;
2)安全灵活可靠,根据不同的需求,可搭建多种规格,多排的脚手架;
3)支撑系统安全、坚固、便捷、节能环保,复合绿色建筑,建筑节能的要求;
4)易于现成存放和管理,无配件丢失、损耗;
5)有效的提高工作效率、缩短施工周期、加快工程的施工进度;
6)劳动强度明显降低,功效比碗扣架、扣件架快20多倍;
7)可减少场地占用面积,降低场外运输费用;
8)塔吊及机械外架占用时间显著降低;
关键词:型钢悬挑脚手架, 搭设计算,施工技术,安全措施
Abstract: this paper through a building dish steel cantilever scaffold erection examples and the build-up condition analysis, this paper expounds the steel cantilever scaffold, in design, material selection, structural measures, construction monitoring and scaffolding, dismantling requirements, and through the test of practice for the project, according to the instructions of the implementation of the scheme steel cantilever scaffold safe, reliable, for the same type cantilever scaffold provides a reference for the implementation of the.
Keywords: steel cantilever scaffold, setting calculation, construction technology, security measures
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
前 言:
自1867年法国人莫尼埃第一次获得生产配有钢筋的砼构件专利以来,钢筋砼日益广泛应用于各种建筑工程,而与之配套的脚手架工程施工技术也得到了飞速发展;脚手架工程具有复杂性、多样性、高危性及事故突发性的特点;所以从设计、施工、材料、工况等任何一个环节出现问题,都有可能造成严重的事故。脚手架在搭设前必须单独编制专项施工方案,在搭设和使用中应由专职安全员进行监控。
一、工程概况:
某楼盘二期工程4#楼,为钢筋砼框架结构,建筑总高度32.1m,地上11层,其中裙楼1层,层高6m、2~10层层高2.9m;由于裙楼高度为6m,为便于裙楼外墙及时施工,所以采用型钢悬挑双排脚手架。
二、设计计算依据:
1.《建筑结构荷载规范》GB50009—2001
2.《建筑扣件式钢管脚手架安全技术规范》GJ130—2011
3.《钢结构设计规范》GB50017—2003
4.《砼结构设计规范》GB50010—2002
5.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001
6.《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002
7.《建筑施工高空作业安全技术规范》GJ50194—93
8.《建筑施工现场安全检查标准》JGJ59—2011
三、 脚手架方案设计:
1.型钢悬挑脚手架:
⑴分段悬挑:
本工程1层裙楼采用临时落地扣件式脚手架,待达到搭设高度后便拆除(由于本文主要介绍型钢悬挑脚手架,故1层裙楼采用临时落地扣件式脚手架的方案计算,在本文附寻中);裙楼以上2—10层采用型钢悬挑脚手架,分别在二层和七层分段悬挑,第一段搭设高度为17.4m,第二段搭设高度为8.7m。型钢悬挑梁采用“I”20a,每根悬挑梁长度为3000mm,其中外挑梁长度为1300mm,锚固建筑物内长度为1650mm。(悬挑梁示意图见图4—1)
图4—1
型钢悬挑梁固定端应采用2个及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定,U型钢筋拉环或锚固螺栓应预埋至砼梁,板底层钢筋,并应与砼梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固,其锚固长度应符合现行国家标准《砼结构设计规范》GB50010中钢筋锚固的规定。(“I”字钢悬挑梁锚固节点示意图见图4—2)
图4—2
U型钢筋拉环与型钢端部距离≤200mm,U型钢筋拉环相互距离≤200mm,U型钢筋拉环与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧,锚固位置设在楼板上时,,楼板的厚度≥120mm,型钢悬挑梁的间距应等同于立杆纵距。(U型钢筋拉环锚固示意图见图4—3)
图4—3
(2).双排脚手架:脚手架钢管的尺寸采用Ф48*3.5mm钢管,立杆横向间距lb=1.05m,纵距la=1.5m,步距h=1.8m,内立杆距墙面b=0.3m,每一悬挑段共铺两层钢脚手板,结构施工按1层作业,施工荷载为3KN/m2,装修施工2层同时作业,装修荷载为2KN/m2,作业层设防护栏杆、挡脚手板、作业层跳板满铺、水平防护,并且每隔10m铺设一道大眼网,脚手架外杆里侧挂2300目密目式安全网封闭施工,连墙件按“两步•三跨”从底层第一步开始设置,并按梅花型布置,剪刀撑沿建筑物外立面整个长度和高度连续设置。
四、型钢悬挑脚手架计算分析:
1.横向水平杆计算:
横向水平杆按均布荷载作用下的简支梁计算,验算其抗弯强度和挠度,考虑活荷载的最不利布置,不计入悬挑部分的荷载作用。
作业层上除主节点横向水平杆外,在主横向水平杆中间再设置一道横向水平杆,以支撑脚手板,即作业层横向水平杆间距为0.75m(即la/2)。
⑴荷载计算:
钢脚手板线荷载标准值:0.3*0.75=0.225/m,
施工荷载的线荷载标准值:3*0.75=2.25KN/m2,
作用于横向水平杆线荷载标准值合计:qk=0.225+2.25=2.475KN/m,
作用于横向水平杆线荷载设计值:q=1.2*0.225+1.4*2.25
=0.27+3.15
=3.42KN/m。
⑵抗弯强度验算:
Mmax=qlb2/8=3.42*1.052/8≈0.47KN•m。
∈=Mmax/w=0.471*106/5.08*103≈99.78N/mm2<f=205N/mm2。
符合要求!
⑶挠度验算:
v=5qklb4/384EI
=5*2.475*1.054*1012/384*2.06*105*12.19*104
=12.375*1.22*1012/9642.7776*109
=15.0975*103/9642.7776
≈1.57mm。
[v]=l/150=1050/150=7mm或10mm,
V