一、前言
脚手架工程是建筑施工中不可或缺的重要临时性结构,为施工人员提供安全可靠的操作平台和防护设施。脚手架施工质量直接关系到作业人员的人身安全和工程整体质量。《建筑施工脚手架安全技术统一标准》(GB 51210-2016)和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)是脚手架施工的核心依据。
二、脚手架类型及适用范围
1. 扣件式钢管脚手架
扣件式钢管脚手架由钢管、扣件和底座组成,是目前应用最广泛的脚手架形式。适用于工业与民用建筑施工,分为落地式和外挑式两大类。落地式脚手架搭设高度一般不超过50米;悬挑式脚手架适用于高层建筑外立面施工。
2. 碗扣式钢管脚手架
碗扣式脚手架采用带齿碗扣接头,承载能力大,组装快捷,适用于桥梁、隧道和工业厂房等工程。立杆间距模数为0.3米的倍数,标准杆长为3米。
3. 门式钢管脚手架
门式脚手架由门架、交叉支撑和连接棒组成,拼拆速度快,标准化程度高。主要用于装修、维护和幕墙安装等低层作业,搭设高度一般不超过45米。
4. 附着升降脚手架
附着升降脚手架是随工程结构逐层爬升的脚手架,适用于高层和超高层建筑。架体高度一般为4至5倍楼层高度,升降速度应不大于0.8米/分钟。
三、方案设计与计算验算
1. 编制专项施工方案
脚手架搭设高度超过一定规模(落地式24米及以上、悬挑式20米及以上)须编制专项施工方案,并经施工单位技术负责人和总监理工程师签字审批。方案内容包括:工程概况、编制依据、脚手架选型、平立面布置、荷载计算、搭设要求、拆除方案、安全技术措施和应急预案。
2. 设计荷载计算
永久荷载包括脚手架结构自重、护栏、脚手板和安全网重量。可变荷载包括施工荷载(结构施工阶段不大于3kN/m2,装修施工阶段不大于2kN/m2)、风荷载和雪荷载。基本风压按《建筑结构荷载规范》(GB 50009)取值,对于高度大于50米的建筑须考虑风振系数。
3. 关键构件验算
须进行验算的主要构件包括:立杆承载力(长细比不超过210)、横杆抗弯强度(不超过f)、连墙件承载力(抗拉和抗压)、地基承载力(基础底面平均压力p不超过f)和悬挑构件锚固计算。扣件式脚手架立杆轴向力设计值N须满足N不超过phiAf(其中phi为稳定系数,A为截面积,f为钢材设计值)。
四、材料进场验收
钢管须选用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T 13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T 3091)规定的Q235普通钢管,表面须平直光滑,无裂纹、结疤、分层和硬弯。旧钢管须逐根检查,壁厚不得小于3.5毫米,锈蚀深度不得大于0.5毫米。
扣件须采用可锻铸铁或铸钢制造,表面光滑,无裂纹,螺栓不得滑丝。扣件进场须检查产品合格证、检测报告和有效期,抽检项目包括:扣件抗滑性能(抗滑承载力不小于7kN)、抗破坏性能(破坏荷载不小于25kN)和扭转刚度性能。
脚手板可采用竹笆板、竹串片板或钢脚手板。竹笆板须新伐竹子编制,不得有枯脆现象;钢脚手板厚度不小于4毫米,锈蚀深度不得大于0.5毫米。
五、搭设施工要求
1. 地基与基础处理
脚手架搭设前须对地基进行夯实处理,铺设垫板或垫块。垫板厚度不小于50毫米,宽度不小于200毫米;垫块可采用混凝土块或木板。立杆底部须设置底座或垫板,标高误差控制在±20毫米以内。地下室顶板或回填土地基须进行承载力复核,必要时应加固处理。
2. 立杆搭设
立杆纵距一般不大于1.8米,横距不大于1.2米,步距不大于1.8米。相邻立杆接头须错开500毫米以上,同一步距内不得有两个以上接头。立杆垂直度偏差:24米以下架子不大于架高的1/200;24米以上架子不大于架高的1/400。立杆顶端宜高出女儿墙上皮1米,高出檐口上皮1.5米。
3. 扫地杆设置
纵向扫地杆须采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200毫米处的立杆上;横向扫地杆须采用直角扣件固定在纵向扫地杆下方的立杆上。扫地杆是保证脚手架整体稳定性的关键构件,严禁拆除。
4. 连墙件设置
连墙件是抵抗脚手架横向变形的重要构件,须采用刚性连接。布置方式可采用两步三跨、三步三跨或梅花形布置,每根连墙件覆盖面积不大于30平方米。24米以下的脚手架可采用拉筋和顶撑配合使用;24米及以上脚手架须采用刚性连墙件与主体结构连接。连墙件预埋件须在混凝土浇筑前设置,位置偏差不得大于100毫米。
5. 剪刀撑设置
双排脚手架须在外侧设置连续剪刀撑,剪刀撑跨越立杆根数为5至7根,倾角控制在45度至60度之间。高度在24米以下的脚手架,须在外侧两端、转角处和中间间隔不超过15米的立面上各设置一道剪刀撑;高度在24米及以上的脚手架,须在外侧全立面连续设置剪刀撑。每道剪刀撑宽度不小于4跨,且不小于6米。
六、验收与使用管理
1. 分阶段验收
脚手架须分阶段进行检查验收,合格后方可使用。基础完工后搭设前验收;每搭设6至8米高度后验收;作业层上施加荷载前验收;遇到六级以上大风和大雨后验收;停用超过一个月后重新使用前验收。验收须由项目经理组织,安全员、技术负责人和总监参加,形成书面验收记录。
2. 使用规定
脚手架上严禁堆放超过设计荷载的材料和设备。施工荷载标准值为:结构脚手架3kN/m2,装修脚手架2kN/m2,手工工具和零星材料须堆放稳妥。脚手架上的通道须畅通,宽度不小于0.8米。不得在脚手架上拉结缆绳吊装物件。高处作业人员须系挂安全带,安全带须挂在牢固的构件上。
七、拆除安全管理
1. 拆除条件确认
脚手架拆除前须确认工程进度满足拆除条件,经项目经理批准并向全体作业人员进行安全技术交底。拆除区域须设置警戒线,挂设警示标志,严禁无关人员进入。拆除时应清除架上的杂物、材料和工具。
2. 拆除顺序
拆除原则:先搭的后拆,后搭的先拆。拆除顺序为:安全网、挡脚板、脚手板、护栏、剪刀撑、横向水平杆、纵向水平杆、立杆、连墙件、横向扫地杆、纵向扫地杆、垫板。分段拆除高差不得大于两步,否则须增设连墙件加固。
3. 材料清运
拆下的钢管、扣件和脚手板须分类堆放,及时清运出场。禁止将构配件从高处抛掷地面,须用绳索逐根吊运或通过施工升降机运输。扣件和螺栓须装入容器或袋中吊运,防止散落伤人。
八、质量通病与防治
立杆间距不均匀:防治措施是严格按照施工方案放线定位,每搭设一步架后进行间距检查。扫地杆缺失:防治措施是加强技术交底,验收时将扫地杆设置作为重点检查项目。连墙件数量不足:防治措施是按方案要求预埋连墙件,混凝土浇筑前进行隐蔽验收。基础不实下沉:防治措施是分层夯实回填土,设置排水措施防止积水浸泡地基。
九、结语
脚手架工程贯穿施工全过程,从方案设计到拆除完成,每个环节均须严格把控。施工企业须建立健全安全管理体系,加强作业人员培训,严格执行验收程序,确保脚手架使用安全。
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