第4章 脚手架工程施工
实训1 脚手架搭设方案设计
【背景资料】
作为施工技术人员,要求能对外墙脚手架工程搭设方案进行设计,并校验脚手架的强度和稳定性。
【实训任务】
以小组为单位,对外墙脚手架进行搭设方案设计及强度和稳定性验算。
【实训目标】
1.能力目标
①能根据施工图纸和施工现场实际条件合理地进行外墙脚手架搭设方案的设计。
②具备校验外墙脚手架强度和稳定性的能力。
2.知识要点
扣件式钢管脚手架的构造,扣件式钢管脚手架的荷载及传递路线,杆件内力计算,杆件强度及稳定性验算,建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范等。
【实训地点】
校内综合实训教室。
【基本知识】
1.扣件式钢管脚手架的构造(图4.1)
扣件式钢管脚手架主要由钢管和扣件组成。脚手架的搭设,根据使用不同,分为单排、双排、满堂脚手架等。钢管规格一般采用外径为48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管,或外径为50mm、壁厚为3.8mm的无缝钢管。整个脚手架系统则由立杆、横向水平杆(小横杆)、纵向水平杆(大横杆)、剪刀撑、抛撑、纵向扫地杆、横向扫地杆、连墙杆、脚手板以及连接它们的扣件组成。立杆用对接扣件连接,在横向用直角扣件或回转扣件与横向水平连接。部分横向水平杆可伸入墙内与墙连接,以增强脚手架的稳定性。立杆在纵向与纵向水平杆连接,并设适当斜杆以增强脚手架的稳定性。纵向水平杆一般设在横向水平杆上(也可设在横向水平杆下面),然后在纵向水平杆上铺脚手板。
图4.1
2.扣件式钢管脚手架的荷载
作用在脚手架上的荷载,一般有施工荷载(操作人员、材料及设备等)和脚手架的自重。各种荷载的作用部位和分布可按实际情况采用。
对于纵向水平杆在上、横向水平杆在下的形式,竖向荷载的传递路线是:竖向荷载→脚手板→纵向水平杆→横向水平杆→扣件→立杆→地基。
水平荷载传递路线是:水平荷载→安全网→连墙杆→扣件或钢筋焊缝。
扣件是构成脚手架的连接件和传力件,它通过与立杆之间形成的摩擦力将横杆的荷载传给立杆。脚手架是空间体系,但为了计算简便,一般简化为平面体系。脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计。
【实训设计】悬挂脚手架设计
1)施工顺序
施工顺序为:柱扎铁→预埋挑梁或埋件→柱封模→柱混凝土浇捣→养护→拆模→安装三角挑架→安装横梁→验收→搭设钢管脚手架。
2)悬挑脚手架设计(见图4.2和图4.3)
悬挑脚手架在二层设一道挑架,每道挑架承受13排脚手架的负载,脚手架用φ48×3.5钢管搭设,立杆横距1.8m,步距1.3m。挑梁横梁采用I12工字型钢,挑梁选用I18工字型钢。斜杆采用φ48×3.5钢管,挑架间距最大跨距为9m。
(1)脚手架参数
①双排脚手架搭设高度为25.6m,立杆采用单立杆;
②搭设尺寸为:立杆的纵距为1.5m,立杆的横距为1.05m,立杆的步距为1.8m;
③内排架距离墙长度为0.30m;
④大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
⑤脚手架沿墙纵向长度为150m;
⑥采用的钢管类型为φ48×3.5;
⑦横杆与立杆连接方式为单扣件,取扣件抗滑承载力系数为0.80;
⑧连墙件布置取两步两跨,竖向间距3.6m,水平间距3m,采用扣件连接;
图4.2 悬挑脚手架正立面图(单位:mm)
图4.3 悬挑脚手架侧面图(单位:mm)
⑨连墙件连接方式为双扣件连接。
(2)活荷载参数
①施工均布荷载(kN/m2):2.000;
②脚手架用途:装修脚手架;
③同时施工层数:2层。
(3)风荷载参数
本工程地处河南省宝丰,查荷载规范得基本风压为0.350,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.645。计算中考虑风荷载作用。
(4)静荷载参数
①每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248;
②脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;
③栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;
④安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:6层;
⑤脚手板类别:竹笆片脚手板;
⑥栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板。
(5)水平悬挑支撑梁
①悬挑水平钢梁采用12.6号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5m,建筑物内锚固段长度2.3m。
②与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;
③楼板混凝土标号:C35。
(6)拉绳与支杆参数
①支撑数量:1;
②钢丝绳安全系数:8.000;
③钢丝绳与墙距离(m):3.000。
④悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面钢丝绳距离建筑物1.2m。
3)大横杆的计算
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)第5.2.4条规定,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。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形,如图4.4和图4.5所示。
(1)均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=0.038(kN/m);
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105(kN/m);
活荷载标准值:Q=2×1.05/(2+1)=0.7(kN/m);
静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172(kN/m);
活荷载的设计值:q2=1.4×0.7=0.98(kN/m)。
图4.4 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图4.5 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
(2)强度验算
跨中和支座最大弯矩分别按图4.4和图4.5组合。
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×0.98×1.52=0.251(kN·m)。
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为M2max=-0.10×0.172×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.297(kN·m)。
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465(N/mm2)
大横杆的最大弯曲应力为σ=58.465N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]= 205N/mm2,满足要求。
(3)挠度验算
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:44
其中:
静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.105=0.143(kN/m);活荷载标准值:q2=Q=0.7(kN/m)。
最大挠度计算值为:
V=0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100× 2.06×105×121900)=1.593(mm);
大横杆的最大挠度为1.593mm,小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求。
4)小横杆的计算
根据JGJ130—2001第5.2.4条规定,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作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形,如图4.6所示。
图4.6 小横杆计算简图
(1)荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.5=0.058(kN);
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158(kN);
活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/(2+1)=1.050(kN);
集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.158)+1.4×1.05=1.728(kN)。
(2)强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩,计算公式如下:
Mqmax=1.2×0.038×1.052/8=0.006(kN·m)。
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.728×1.05/3=0.605(kN·m)。
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.611(kN·m)。
最大应力计算值σ=M/W=0.611×106/5080=120.313(N/mm2)。
小横杆的最大弯曲应力σ=120.313N/mm2,小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求。
(3)挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度,计算公式如下:4
Vqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024(mm)。
大横杆传递荷载P=P1+P2+Q=0.058+0.158+1.05=1.265(kN)。
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度的计算公式如下:
Vpmax=1265.1×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=2.07(mm)。
最大挠度之和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.07=2.094(mm)。
小横杆的最大挠度为2.094mm,小于小横杆的最大容许挠度1050/150mm与10mm,满足要求。
5)扣件抗滑力的计算
按JG130—2001《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(以下简称《扣件式规范》)表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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(《扣件式规范》5.2.5):
式中 Rc——扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.5×2/2=0.058(kN);小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.05/2=0.02(kN);
脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236(kN);
活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/2=1.575(kN);
荷载的设计值:R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582(kN)。
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
6)脚手架立杆荷载的计算
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:每米立杆承受的结构自重标准值(kN):0.1248。则:
NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×25.60=4.014(kN)。
脚手板的自重标准值(kN/m2):采用竹笆片脚手板,标准值为0.3。则:
NG2=0.3×6×1.5×(1.05+0.3)/2=1.822(kN)。
栏杆与脚手板挡板自重标准值(kN/m):采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15。则:
NG3=0.15×6×1.5/2=0.675(kN)。
吊挂的安全设施荷载包括安全网(kN/m2):0.005。则:
NG4=0.005×1.5×25.6=0.192(kN)。
经计算得到静荷载标准值:
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.704(kN)。
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为:
NQ=2×1.05×1.5×2/2=3.15(kN)
风荷载标准值按照以下公式计算
式中 W0——基本风压,kN/m2,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)的规定采用,有W0=0.35kN/m2;
Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)的规定采用,有Uz=0.74;
Us——风荷载体型系数,取值为0.645。经计算得到,风荷载标准值:
Wk=0.7×0.35×0.74×0.645=0.117(kN/m2)
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=1.2×6.704+1.4×3.15=12.454(kN)
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为:
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.704+0.85×1.4×3.15=11.793(kN)
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:
MW=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.117×1.5×1.82/10=0.068(kN·m)
7)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为:
立杆的轴向压力设计值:N=12.454kN;
计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:k=1.155;当验算杆件长细比时,取值为1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.5;
计算长度由公式l0=k×μ×h确定,l0=3.118m;
长细比l0/i=197;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比l0/i的计算结果查表得到,φ=0.186;
立杆净截面面积:A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;
σ=12454/(0.186×489)=136.93(N/mm2)
立杆稳定性计算σ=136.93N/mm2,小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式如下:
立杆的轴心压力设计值:N=11.793kN;
计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3,得:k=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3,得:μ=1.5;
计算长度由公式l0=kμh确定,得:l0=3.118m;
长细比:l0/i=197;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比l0/i的结果查表得到:φ=0.186;
立杆净截面面积:A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;
σ=11792.796/(0.186×489)+67630.212/5080=142.97(N/mm2);
立杆稳定性计算σ=142.97N/mm2,小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。
8)连墙件的计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
风荷载标准值Wk=0.117kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积AW=10.8m2;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算:N1W=1.4×Wk×AW=1.768(kN);
连墙件的轴向力设计值N1=N1W+N0=6.768(kN);
连墙件承载力设计值按下式计算:
式中 φ——轴心受压立杆的稳定系数。
由长细比l0/i=300/15.8的结果,查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又因A=4.89cm2,[f]=205N/mm2,所以连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89× 10-4×205×103=95.133(kN);
N1=6.768kN<Nf=95.133kN,连墙件的设计计算满足要求。
连墙件采用双扣件与墙体连接,如图4.7所示。
由以上计算得到N1=6.768kN,小于双扣件的抗滑力12.8kN,满足要求。
9)悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点,如图4.8所示。
本方案中,脚手架排距为1050mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm,悬挑脚手架计算简图如图4.9所示。
水平支撑梁的截面惯性矩I=391.47cm4,截面抵抗矩W=62.14cm3,截面面积A= 15.69cm2。
图4.7 连墙件扣件连接示意图
图4.8 悬挑脚手架示意图
图4.9 悬挑脚手架计算简图
受脚手架集中荷载N=1.2×6.704+1.4×3.15=12.454(kN);
水平钢梁自重荷载q=1.2×15.69×0.0001×78.5=0.148(kN/m)。
经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁的剪力、变形和弯矩图分别如图4.10、图4.11和图4.12所示。
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:R[1]=16.769kN;R[2]=8.789kN;R[3]=-0.088kN。
图4.10 悬挑脚手架支撑梁剪力图(单位:kN)
图4.11 悬挑脚手架支撑梁变形图(单位:mm)
图4.12 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(单位:kN·m)
最大弯矩Mmax=1.909kN·m;
最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.909×106/(1.05×62137)+0×103/1569=29.26(N/mm2)。
水平支撑梁的最大应力计算值29.26N/mm2,小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求。
10)悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用12.6号槽钢,计算公式如下:
式中 φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb=570×9×53×235/(1200×126×235)=1.8
由于φb>0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017—2003)附表B,得到φb的值为0.913。
经过计算得到最大应力σ=1.909×106/(0.913×62137)=33.644(N/mm2)。
水平钢梁的稳定性计算σ=33.644,小于[f]=215N/mm2,满足要求。
11)拉绳的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力:Rci=RUisinθi。
按照以上公式计算得到钢绳拉力为:RU1=18.061kN。
12)拉绳的强度计算
(1)钢丝拉绳(支杆)的内力计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为RU=18.061kN。如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
式中 [Fg]——钢丝绳的容许拉力,kN;
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和,kN,可以近似计算Fg=0.5d2(d为钢丝绳直径,mm);
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。
计算中[Fg]取18.061kN,α=0.82,K=8。
经计算,钢丝绳最小直径必须大于19mm才能满足要求。
(2)钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
取钢丝拉绳(斜拉杆)轴力RU的最大值进行计算,作为拉环的拉力N,为:N=RU=18.061kN。
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
式中 [f]——拉环受力的单肢抗剪强度,取[f]=125N/mm2。
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(1806.117×4/3.142×125)12=14mm。
13)锚固段与楼板连接的计算
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=0.088kN。
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
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条,[f]=50N/mm2。
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[87.69×4/(3.142×50×2)]/2= 1.057(mm)。
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以上的搭接长度。
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:
锚固深度计算公式为
式中 N——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力;
d——楼板螺栓的直径;
[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘结强度,计算中取1.57N/mm2;
[f]——钢材强度设计值,取215N/mm2;
h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度。
N=0.088kN,d=20mm,经过计算得到h要大于87.69/(3.142×20×1.57)=0.889(mm)。
螺栓所能承受的最大拉力F=1/4×3.14×202×215×10-3=67.51(kN);
螺栓的轴向拉力N=0.088kN,小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.51kN,满足要求。
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:
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:
式中 N——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力;
d——楼板螺栓的直径;
b——楼板内的螺栓锚板边长;
fcc——混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=16.7N/mm2。
N=8.789kN,d=20mm,b=5d=100mm,经过计算得到式(4.21)右边等于161.75kN,大于锚固力N=8.79kN,楼板混凝土局部承压计算满足要求。
(4)主次梁荷载计算
荷载参数:
脚手板类别:竹笆片脚手板;脚手板自重(kN/m2):0.30;
栏杆、挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板;栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.14;
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00;最大堆放材料荷载(kN):10.00。
悬挑参数:
内侧钢绳与墙的距离(m):1.00;外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):0.50;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.00;
钢丝绳安全系数K:6.00;悬挑梁与墙的接点按铰支计算;
预埋件的直径(mm):20.00。
本例只对外侧钢绳进行计算,内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。
水平支撑梁:
主梁材料类型及型号:12.6号槽钢槽口水平;
次梁材料类型及型号:10号槽钢槽口水平;
次梁水平间距ld(m):0.40;建筑物与次梁的最大允许距离le(m):0.20。
卸料平台参数:
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):2.50;水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):0.10;
平台计算宽度(m):3.00。
(1)次梁的验算
次梁选择10号槽钢槽口水平,间距0.4m,其截面特性为:
面积A=12.74cm2;
惯性矩Ix=198.3cm4;
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。
脚手板的自重标准值计算:本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.30kN/m2,则有
Q1=0.30×0.40=0.12(kN/m)
最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载为:
Q2=10.00/2.50/3.00×0.40=0.53(kN/m)
槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m;
经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.12+0.53+0.10)=0.90(kN);经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.40×3.00=3.36(kN)。
②内力验算。
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如图4.13所示。
图4.13 计算简图
最大弯矩M的计算公式为:
经计算得到,最大弯矩M=0.90×3.002/8+3.36×3.00/4=3.53(kN·m)。
③抗弯强度验算。
次梁应力:
式中 γx——截面塑性发展系数,取1.05;
[f]——钢材的抗压强度设计值。
[f]=205.00N/mm2;次梁槽钢的最大应力计算值σ=3.53×103/(1.05×39.70)= 84.79(N/mm2);次梁槽钢的最大应力计算值σ=84.786N/mm2,小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。
④整体稳定性验算:
式中 φb——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φb=570×8.50×48.00×235/(3.00×100.00×235.0)=0.78;由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb=0.706;
次梁槽钢的稳定性验算σ=3.53×103/(0.706×39.700)=126.06(N/mm2);
次梁槽钢的稳定性验算σ=126.058N/mm2,小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]= 205N/mm2,满足要求。
(2)主梁的验算
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备,不参与内力的计算。
主梁选择12.6号槽钢槽口水平,其截面特性为:
面积A=15.69cm2;
惯性矩Ix=391.466cm4;
转动惯量Wx=62.137cm3;
回转半径ix=4.953cm;
截面尺寸,b=53mm,h=126mm,t=9mm;
①荷载验算。
栏杆与脚手板挡板自重标准值计算:本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为Q1=0.14kN/m;
槽钢自重荷载Q2=0.12kN/m;
静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.12)=0.31(kN/m);
次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(0.90×3.00+3.36)/2=3.03(kN);
②内力验算。
卸料平台(见图4.14)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,计算简图如图4.15所示。
图4.14 悬挑卸料平台示意图
由矩阵位移法,得到悬挑水平钢梁支撑梁剪力图、弯矩图及变形图如图4.16~图4.18所示:
R[1]=19.05kN;
R[2]=5.993kN;
最大支座反力为Rmax=19.050kN;
最大弯矩Mmax=5.615kN·m;
最大挠度V=3.983mm。
图4.15 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
图4.16 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(单位:kN)
图4.17 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(单位:kN·m)
图4.18 悬挑水平钢梁支撑梁变形图(单位:mm)
③抗弯强度验算:
式中 γx——截面塑性发展系数,取1.05;
[f]——钢材抗压强度设计值。
主梁槽钢的最大应力计算值σ=5.62×106/1.05/62137.0+9.52×103/1569.0= 92.133(N/mm2);
主梁槽钢的最大应力计算值92.133N/mm2,小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]= 205.00N/mm2,满足要求。
④整体稳定性验算:
式中 φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数。按照下式计算:
φb=570×9.0×53.0×235/(2500.0×126.0×235.0)=0.863
由于φb大于0.6,应按照下面公式进行调整:
可得φb=0.743;
主梁槽钢的稳定性验算σ=5.62×106/(0.743×62137.00)=121.58(N/mm2);主梁槽钢的稳定性验算σ=121.58N/mm2,小于[f]=205.00N/mm2,满足要求。(3)钢丝拉绳的内力验算
水平钢梁的垂直支座反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下式计算:
式中 RCi——水平钢梁的垂直支座反力,kN;
RUi——拉钢绳的轴力,kN;
θi——拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支座反力的夹角。
,根据式(4.31)计算得到外钢绳的拉力为:R=R/sinθi,有RU1=19.05/0.894=21.30(kN)。
(4)钢丝拉绳的强度验算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算,为21.30kN。
如果上面采用钢丝绳,则钢丝绳的容许拉力计算公式:
式中 [Fg]——钢丝绳的容许拉力,kN;
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和,kN,计算中近似取Fg=0.5d2,其中d为钢丝绳直径mm;
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。
计算中[Fg]取21.298kN,α=0.82,K=6,得到:d=17.7mm。
则钢丝绳最小直径必须大于18mm才能满足要求。
(5)钢丝拉绳拉环的强度验算
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算,作为拉环的拉力N为:N=RU= 21298.151N。
拉环强度计算公式为:
式中 [f]——拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条所述,在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2。
则所需要的拉环最小直径D=[21298.2×4/(3.142×50.00×2)]12=23.3(mm)。
(6)操作平台安全要求
①卸料平台的上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。
②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。
③卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏。
④卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩。
⑤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。
⑥操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总质量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
【能力考核】
任务1 能熟练掌握脚手架的施工设计。
问题1 怎样按实际情况选择脚手架的类型?
问题2 怎样编写切实可行的脚手架施工方案?
任务2 掌握脚手架的安全技术规范。
问 题 怎样有效地抑制脚手架安全问题的发生?
实训2 脚手架搭设施工
【背景资料】
作为技术管理人员,要对外墙脚手架工程进行施工技术交底,要高度重视施工现场中存在的安全隐患,尤其对脚手架的搭设必须要加强管理,并进行技术交底。
【实训任务】
以小组为单位,进行外墙脚手架工程施工技术交底。
【实训目标】
1.能力目标
①能合理选用外墙脚手架工程所需的材料。
②能根据施工图纸和施工现场实际条件合理制定外墙脚手架工程的搭设和拆除工序。
③初步具备外墙脚手架工程施工质量检验评定的能力。
2.知识要点
扣件式钢管脚手架材料要求,搭设工序,拆除工序,脚手架检查与验收,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范等。
【实训地点】
校内实训基地内业工作室。
【实训类型】
施工技术交底训练。
【训练实例】
1.工程概况
本工程为许昌空港新城21#楼,位于许昌魏武大道与天宝路交叉口东南区。本工程结构形式为剪力墙结构,地下一层,地上26层。建筑高度为76.7m,建筑总长度为53.2m。建筑结构安全等级为二级。本脚手架工程下面三层为落地式脚手架,上部采用悬挑脚手架。搭设参数见表4.1。
表4.1 搭设参数
2.总体筹划
本工程考虑到施工质量、安全和工期要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
①架体的结构设计,力求做到结构安全可靠、造价经济合理。
②在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
③选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用、便于保养维修。
④结构选型时,力求做到受力明确、构造措施到位、升降搭拆方便、便于检查验收。
⑤除以上几点外,脚手架的搭设还必须符合JCJ59—99等检查标准要求,要符合相关文明标化工地的有关标准。
⑥结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下脚手架方案:本工程为高层建筑,1~3层采用落地双排钢管常规搭设;住宅从4层开始采用悬挑式脚手架,悬挑3次,每一挑8层。
3.施工准备
①单位工程负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求向搭设和使用人员进行技术交底。
②应按规范要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格产品禁止使用。
a.新钢管的检查应符合下列规定:
应有产品质量合格证。
应有质量检验报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T228)的有关规定,质量应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001,以下简称安全技术规范)的规定。
钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
钢管外径、壁厚、端面等的偏差应分别符合规范的规定。
钢管必须涂有防锈漆。
b.旧钢管的检查应符合下列规定:
表面锈蚀深度应符合规范的规定。锈蚀检查应每年一次。检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取3根,在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用。
钢管弯曲变形应符合规范的规定。
c.扣件的验收应符合下列规定:
新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定抽样检测。
旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更新。
新、旧扣件均应进行防锈处理。
d.竹脚板宜采用毛竹或楠竹制作,无发霉、腐蚀。
e.密目式全网必须为有建设主管部门认证的产品(10cm×10cm的安全网不少于2000目)。
f.经检验合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水。
③脚手架地基采用碎石土,必须分层回填夯实,用厚度大于10cm的C20混凝土浇筑硬化。脚手架底座底面标高宜高于自然地坪50mm,立杆基础外侧设置截面为20cm×20cm的排水沟。脚手架基础经验收合格后,应按施工组织设计的要求放线定位。
应清除搭设场地杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。当脚手架基础下有设备基础管沟时,在脚手架使用过程中不应进行开挖,否则必须采取措施加固地基与基础。
4.搭设工艺流程及施工要点
落地部分外架搭设顺序为:垫板→安放底座→内立杆→外立杆→小横杆-大锁杆→扫地杆→脚手板-防护栏杆和踢脚杆→连墙杆→安全网。
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。
脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上2步。每搭完一步脚手架后,应按规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。底座垫板均应准确地放在定位线上,垫板宜采用长度不少于2跨、厚度不小于50mm的木垫板,也可采用槽钢。
(1)水平悬挑梁的施工规定
水平悬挑梁必须保证有足够的锚固强度和截面抗屈曲能力,水平悬挑梁的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同,立杆直接支承在悬挑梁上。上部脚手架立杆与挑梁支承结构应有可靠的定位连接措施,以确保上部架体的稳定。通常采用在挑梁上焊接150~200mm、外径φ48mm的钢管,立杆套座其外,并同时在立杆下部设置扫地杆,如图4.19所示。
(2)立杆搭设的规定
严禁将外径48mm与50mm的钢管混合使用,相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合规范的规定。开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根斜撑,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规范的规定,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:
图4.19 水平悬挑梁
①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不宜小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
②搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个的旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
③立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。
(3)纵向水平杆的构造规定
纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨。纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。对接搭接应符合下列规定:
①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宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
②搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。
③当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹笆脚手板时,纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上;当使用竹笆脚手板时,纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等间距设置,且间距不应大于400mm。
④在封闭型脚手架的同一步中纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
(4)横向水平杆搭设规定
①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。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于500mm。在双排脚手架中,靠墙一端的外伸长度不应大于0.4L且不应大于500mm。
②作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支撑脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。
③当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹笆脚手板时,双排脚手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。单排脚手架的横向水平杆的一端,应用直角扣件固定在纵向水平杆上,另一端插入墙内的长度不应小于180mm。
④双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm。
单排脚手架的横向水平杆不应设置在下列部位:设计上不允许留脚手眼的部位;过梁上与过梁两端成60°的三角形范围内及过梁净跨度的1/2高度范围内;宽度小于1m的窗间墙;梁或梁垫下及其两侧各500mm的范围内;砖砌体的门窗洞口两侧200mm和转角处450mm的范围内;其他砌体的门窗洞口两侧300mm和转角处600mm的范围内;独立或附墙砖柱。
(5)纵向、横向扫地杆搭设的构造规定
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不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆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上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长2跨与立杆固定,高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
(6)连墙件的搭设规定
①连墙件的布置宜靠近主节点设置,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处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其他可靠措施固定。宜优先采用菱形布置,也可采用方形、矩形布置;一字形、开口形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。
②对高度在24m以下的单、双排脚手架,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。
③对高度在24m以上的双排脚手架,必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。
④连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不应采用上斜连接。
⑤连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。采用拉筋必须配用顶撑,顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁、柱等结构部位。拉筋应采用2根以上的直径为4mm的钢丝拧成一股,使用时不应少于2股;亦可采用直径不小于6mm的钢筋。
⑥当脚手架下部暂不能设连墙件时,可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连,与地面的倾角应为45°~60°;连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑在连墙件搭设后方可拆除。
a.架高超过且有风涡流作用时,应采取抗上升翻流作用的连墙措施。
b.当脚手架施工操作层高出连墙件2步时,应采取临时稳定措施,直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。
(7)剪刀撑、横向斜撑搭设规定
双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜为45°~60°。
①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道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。
②高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑;剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,剪刀撑斜杆应采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不宜大于150mm。
③横向斜撑应在同一节间,由底至顶层呈“之”字形连续布置,斜撑的固定宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。一字形、开口形双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑,中间宜每隔6跨设置一道;高度在24m以下的封闭型双排脚手架可不设横向斜撑,高度在24m以上的封闭型脚手架除拐角应设置横向斜撑外,中间应每隔6跨设置一道。
④剪刀撑横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支撑在垫块或垫板上。
(8)门洞搭设的构造规定
①双排脚手架门洞宜采用上升斜杆、平行弦杆桁架的结构形式,斜杆与地面的倾角应为45°~60°。
②脚手架门洞处,应在平面桁架的每一节间设置一根斜腹杆。
③杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜腹杆在一跨内跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,当必须接长使用时,宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。单排脚手架过窗洞时应增设立杆或增设一根纵向水平杆。门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆,副立杆高度应高于门洞口1~2步。门洞桁架中,伸出上下弦杆的杆件端头均应增设一个防滑扣件,该扣件宜紧靠主节点处的扣件,如图4.20所示。
图4.20 门洞桁架构造
(9)扣件安装规定
扣件规格必须与钢管外径相同;螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·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不应小于100mm。
(10)作业层斜道的栏杆和挡脚板的搭设规定
栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧,上栏杆上皮高度应为1.2m,挡脚板高度不应小于180mm,中栏杆应居中设置。
(11)脚手板的铺设规定
①板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm。
②钢脚手板、木脚手板、竹笆脚手板等应设置在3根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时,可采用2根横向水平杆支撑,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻。此3种脚手板的铺设可采用对接平铺,亦可采用搭接铺设。脚手板对接平铺时,接头处必须设2根横向水平杆,脚手板外伸长应取130~150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm;脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于其伸出横向水平杆的长度且不应小于100mm。
③脚手板应按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,4个角应用直径为1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支撑杆可靠地固定。
④角、斜道平台口处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,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。
5.脚手架搭设检查与验收
脚手架搭设后由施工企业组织分段验收(一般不超过3步架),办理验收手续。验收表中应写明验收的部位,内容量化,验收人员履行验收签字手续。验收不合格的,应在整改完毕后重新填写验收表。脚手架验收合格并挂合格牌后方可使用。高度在20m及20m以下的脚手架,应由单位工程负责人组织技术安全人员进行检查验收;高度大于20m的脚手架,应由上一级技术负责人随工程进行分阶段组织单位工程负责人及有关的技术人员进行检查验收。
①脚手架验收时应具备下列文件:
a.根据编制依据、相关文件法规要求所形成的施工组织设计文件。
b.脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志。
c.脚手架工程的施工记录及质量检查记录。
d.脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录。
e.脚手架工程的施工验收报告。
②脚手架使用过程中,应定期检查下列项目:
a.杆件的设置和连接是否符合要求,连墙件、支撑、门洞架等的构造是否符合要求。
b.地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空。
c.扣件螺栓是否松动。
d.高度在24m以上的脚手架,其立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合规范要求。
e.安全防护措施是否符合要求。
f.是否超载。
g.安全网的张挂及扶手的设置是否齐全。
③安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力扳手检查,抽样方法应按随机分布原则进行。不合格的必须重新拧紧,直至合格为止。
6.脚手架搭设安全技术措施
①钢管架应设置避雷针,分置于主楼外架四角立杆之上,并联通大横杆,形成避雷网络,并检测接地电阻不大于30Ω。
②外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地处理。
③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外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。
⑤外脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带,穿防滑鞋。
⑥严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内、外传递平衡。
⑦保证脚手架体的整体性,不得与井架、升降机一并拉结,不得截断架体。
⑧结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。
⑨严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。
⑩结构施工时不允许多层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过2层,临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过2层。
当作业层高出其下连墙件3.6m以上、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,防止坠落物体伤人。
7.脚手架的拆除
脚手架的拆除顺序为:安全网→踢脚杆→防护栏杆→剪刀撑→脚手板→搁栅杆→连墙杆→大横杆→小横杆→立杆,自上而下拆除,一步一清,不得采用踏步式拆除,禁止上下同时作业。
(1)拆除脚手架前的准备工作应符合的规定
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;根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;由单位工程负责人进行拆除安全技术交底;清除脚手架上杂物及地面障碍物。
(2)拆除脚手架时应符合的规定
拆除作业必须由上而下逐层作业,严禁上下同时作业;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;当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件;卸料时各构配件严禁抛掷至地面;运至地面的构配件及时检查整修与保养并按品种规格随时堆码存放。
8.脚手架拆除安全技术措施
①拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果拟订出作业计划,作业计划报请批准、进行技术交底后才准拆架。作业计划一般包括:拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。
②拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。
③拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。
④拆架程序应遵守“由上而下,先搭后拆”的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按“一步一清”原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。
⑤拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣;拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆除中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。
⑥连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑时,应用临时支撑支住,然后才能拆除。
⑦拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。
⑧拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
⑨在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
⑩拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷。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。
高层建筑脚手架拆除,应配备良好的通信装置。
输送至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。
当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成复岗后的人为事故。
如遇强风、大雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,严禁夜间拆除。
9.综合安全管理
①脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。
②脚手架搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
③脚手架的构配件质量与搭设质量,应按安全技术规范规定进行检查验收,合格后方准使用。
④作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载;不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。
⑤当有六级或六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪天上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。
⑥脚手架应按规范规定进行安全检查与维护,安全网应按有关规定搭设或拆除。
⑦在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆和连墙件。
⑧不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。
⑨临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
⑩在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等,应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46)的有关规定执行。
〇12搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
【能力考核】
任务1 能熟练掌握脚手架的施工流程。
问题1 怎样落实安全技术交底内容?
问题2 怎样编写切实可行的脚手架安拆方案?
任务2 掌握脚手架的施工技术规范。
问 题 脚手架有哪些验收程序与内容?
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