試述建筑工程外腳手架的安全專項施工

周波

摘要：作為建筑工程中非常重要的臨時性設(shè)施，腳手架關(guān)系著工程項目的整體安全和進(jìn)度。本文結(jié)合南昌市軌道交通一號線瑤湖定修段工程綜合辦公樓的外腳手架安全專項施工，簡要探討了預(yù)防腳手架發(fā)生安全事故的措施。

關(guān)鍵詞：外腳手架；安全專項施工；方案

中圖分類號： TU714文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、工程概況

綜合辦公樓為地上11層框架結(jié)構(gòu)及地下室一層，建筑高度47.35m，層高3.9-4.5m不等，標(biāo)準(zhǔn)層高4.2m。根據(jù)工程特點，綜合辦公樓五層面以下設(shè)置落地式雙排架，搭設(shè)高度為17.4m，五層以上設(shè)置懸挑腳手架，在五層面至八層面（搭設(shè)高度為16.8米）和九層至十一層及以上（搭設(shè)高度為14.6米，含2米高防護(hù)架）分兩次懸挑。

二、施工方法

1、立桿的構(gòu)造

(1）采用雙排單立桿，立桿下設(shè)置底座，并平行于墻面鋪設(shè)4000mm×250mm×50mm通長硬木墊板。

(2）立桿除頂層頂部可采用搭接外，其余各層各步必須采用對接扣件連接。

(3）立桿與大橫桿采用直角扣件連接，立桿上的對接扣件交錯布置，兩根相鄰立桿的接頭不設(shè)置在同步內(nèi)，兩個相鄰立桿接頭避免出現(xiàn)在同步同跨內(nèi)，且在高度方向錯開的距離不小于500mm，各接頭中心至主節(jié)點的距離不大于步距的1/3，本工程為不大于600mm。

(4）搭接長度不小于1m，采用等間距三個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不小于100mm。

(5）內(nèi)立桿距結(jié)構(gòu)外皮400mm。

(6）立桿必須用連墻桿與建筑物可靠連接。

2、縱、橫向掃地桿的構(gòu)造

縱向掃地桿采用直角扣件固定在距底座上不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。

3、縱向水平桿的構(gòu)造

（1）縱向水平桿設(shè)置在橫向水平桿之下，立桿的內(nèi)側(cè)，長度不小于3跨。采用直角扣件與立桿扣緊。

（2）縱向水平桿采用對接扣件連接，其接頭交錯布置，兩根相鄰縱向水平桿的接頭不在同步或同跨內(nèi)，兩個相鄰接頭在水平方向錯開的距離不小于500mm，各接頭中心至最近主接點的距離不大于縱距的1/3，本工程各接頭距最近立桿的距離不大于500mm。

4、橫向水平桿的構(gòu)造

（1）每一主節(jié)點處必須設(shè)置一根橫向水平桿，用直角扣件扣緊在縱向水平桿上，嚴(yán)禁拆除。

（2）作業(yè)層上非主節(jié)點處的橫向水平桿，宜根據(jù)作業(yè)層腳手板鋪設(shè)的需要，在兩根立桿之間等間距設(shè)置一根小橫桿，最大間距不大于縱距的1/2。本工程不超過750mm。

（3）橫向水平桿靠墻一端外伸長度為300mm，以滿足鋪一塊腳手板的要求。

（4）橫向水平桿軸線偏離主節(jié)點的距離不大于150mm。

（5）上下層小橫桿在立桿處錯開布置，同層相鄰的小橫桿，在立桿處相向布置。

橫向水平桿布置

（6）小橫桿伸出外立桿長度不小于100mm。

5、腳手板設(shè)置要求

本工程采用木腳手板，自重不超過0.35kN/㎡。

（1）腳手板采用松木，厚50mm，寬250mm，長4000mm的硬木板，兩端設(shè)直徑為4mm的鍍鋅鋼絲箍兩道。

（2）作業(yè)層腳手板應(yīng)鋪滿、鋪穩(wěn)，離開墻面120～150mm。

（3）木腳手板應(yīng)設(shè)置在三根橫向水平桿上。

（4）腳手板對接平鋪時，接頭處必須設(shè)兩根橫向水平桿，腳手板外伸長度取130～150mm，兩塊腳手板外伸長度的和不應(yīng)大于300mm，靠墻一側(cè)腳手板離墻距離不應(yīng)大于150mm。拐角處兩個方向的腳手板應(yīng)重疊放置，避免出現(xiàn)探頭板及空檔現(xiàn)象。

（5）腳手板搭接鋪設(shè)時，接頭必須支在橫向水平桿上，搭接長度應(yīng)大于200mm，其伸出橫向水平桿的長度不應(yīng)小于100mm。

（6）作業(yè)層端部腳手板探頭長度取150mm。腳手板探頭采用鍍鋅鐵絲固定在支承桿件上。

（7）腳手板在作業(yè)層及其下一層鋪設(shè)并隨層上翻周轉(zhuǎn)。整個架體上作業(yè)層不超過2層，鋪板不超過3層。首層滿鋪一層腳手板，以上每隔12米（三層）鋪一層腳手板。

(a)腳手板搭接構(gòu)造(b)腳手板對接構(gòu)造

腳手板連接構(gòu)造

6、連墻件

連墻件用鋼管、扣件與雙管內(nèi)外桿連接的剛性連墻件，在框架柱部位采用抱箍與混凝土結(jié)構(gòu)框架柱抱緊。在剪力墻部位結(jié)構(gòu)施工時預(yù)留孔洞，通過鋼管與結(jié)構(gòu)硬結(jié)成整體。

連墻件與框架柱的拉結(jié)

連墻件與樓板的拉結(jié)

7、剪刀撐與橫向斜撐

（1）雙排腳手架需設(shè)剪刀撐與橫向斜撐。

（2）每道剪刀撐跨越立桿的根數(shù)按表3-3的規(guī)定確定。每道剪刀撐寬度不小于4跨，且不小于6m，斜桿與地面的傾角宜在45°-60°之間。

剪刀撐跨越立桿的最多根數(shù)

剪刀撐斜桿與地面的傾角α 45° 50° 60°

剪刀撐跨越立桿的最多根數(shù)n 7 6 5

（3）腳手架沿外側(cè)立面整個長度和高度上連續(xù)設(shè)置單桿剪刀撐，斜桿與地面的傾角按50°控制。

（4）剪刀撐斜桿的接長采用搭接。搭接長度不小于1m，應(yīng)等間距設(shè)置3個旋轉(zhuǎn)扣件固定。端部扣件蓋板邊緣至桿端距離不小于100mm。

（5）剪刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點的距離不大于150mm。

（6）橫向斜撐應(yīng)在同一節(jié)間，由底至頂層呈之字形連續(xù)布置，在里外排立桿之間上下連續(xù)布置，斜桿采用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的立柱或橫向水平桿的伸出端上。

（7）腳手架除拐角應(yīng)設(shè)置橫向斜撐外，中間應(yīng)每隔6跨設(shè)置一道。

8、扣件

（1）螺栓擰緊扭力矩不應(yīng)小于40N·m，且不應(yīng)大于65 N·m。

（2）主節(jié)點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件的中心點的相互距離不應(yīng)大于150mm。

（3）對接扣件開口應(yīng)朝上或朝內(nèi)。

（4）各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應(yīng)小于100mm。

9、安全網(wǎng)架設(shè)

（1）腳手架外側(cè)采用滿掛全封閉式的密目安全網(wǎng)。密目網(wǎng)采用1.8m×6m的規(guī)格，用網(wǎng)繩綁扎在大橫桿外立桿里側(cè)，上下網(wǎng)之間的拼接要嚴(yán)密。

（2）在架內(nèi)高度1.8m處設(shè)首層平網(wǎng)（大眼網(wǎng)）為雙層，往上每隔4步距設(shè)隔層平網(wǎng)，施工層應(yīng)設(shè)隨層網(wǎng)。作業(yè)層網(wǎng)應(yīng)高于平臺1.2m，并在作業(yè)層下步架處設(shè)一道水平兜網(wǎng)，隨作業(yè)層上升。

（3）腳手架外圍懸掛安全網(wǎng)（大眼挑網(wǎng)），使用雙層安全網(wǎng)，首層及上部結(jié)構(gòu)每3層采用鋼管搭設(shè)水平挑網(wǎng)，第一道網(wǎng)挑出6m，第二道以上挑出3m。

10、作業(yè)層欄桿、擋腳板設(shè)置要求

（1）欄桿、擋腳板均搭設(shè)在外立桿的內(nèi)側(cè)，用扣件扣牢。

（2）上欄桿上皮高度為1.2m。

（3）擋腳板高度不小于180mm。

（4）中欄桿應(yīng)居中設(shè)置。

三、腳手架質(zhì)量檢查與驗收

腳手架使用前，項目技術(shù)、安全部門組織安全員、架子工長、班組長等相關(guān)人員驗收，驗收合格后，報請監(jiān)理部驗收，合格后方可使用。

腳手架應(yīng)進(jìn)行分段驗收和檢查，發(fā)現(xiàn)有不符合要求的應(yīng)迅速整改。

1、 構(gòu)配件的檢查與驗收

（1）嚴(yán)格按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001，2002年版）第8.1 條相關(guān)條款要求進(jìn)行驗收。

（2）按照南昌市關(guān)于施工用鋼管、扣件使用管理的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2、腳手架檢查與驗收

（1）嚴(yán)格按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001，2002年版）第8.2條要求進(jìn)行驗收。

（2）嚴(yán)格按照《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-99）表3.0.4-1落地式外腳手架檢查評分表中所列項目和施工方案要求的內(nèi)容進(jìn)行檢查。

四、懸挑梁的受力計算

本方案中，腳手架排距為0.85mm

內(nèi)排腳手架距離墻體0.3m

受腳手架集中荷載 P=1.2×3.89 +1.4×3.83=10.02kN；

(1).受力計算

懸挑腳手架計算簡圖

懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)

懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m)

懸挑腳手架支撐梁形變圖(kN.m)

Ra = 32.05 kN；

Rb = 12.01 kN；

Mmax = 15.66 kN.m；

νmax = 2.84 kN.m；

(2).懸挑梁的強度計算:

最大應(yīng)力σ=M/1.05W=15.66×106/(1.05×141×103)=105.78N/mm2；

"水平支撐梁的最大應(yīng)力計算值小于水平支撐梁的抗壓強度設(shè)計值 205.000 N/mm2,滿足要求！"

(3).懸挑梁的撓度計算:

[ν]=1250.00/400=3.13mm

"滿足要求！"

(4).懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算:

水平鋼梁采用16號工字鋼,計算公式如下

φb =2.00

σ=15.66×106 /(2.00×141000.00)=55.53N/mm2

"水平鋼梁的穩(wěn)定性計算,滿足要求！"

(5).懸挑梁的平面外整體穩(wěn)定性計算:

在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性計算公式：

其中：

N ---- 軸心壓力的計算值(kN)；N=N1w/2=2.04KN

A ---- 井架橫截面的毛截面面積，取A=26.10cm2；

y ---- 軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)；

b ---- 2.00

max ---- 等效彎矩系數(shù), 取1.0；

M ---- 計算范圍段最大偏心彎矩值(kN.m)；M=15.66kN.m；

l---- 彎矩作用平面內(nèi)，截面高度 l=2×1.25=2.50mm；

W1 ---- 彎矩作用平面內(nèi)，較大受壓纖維的毛截面抵抗矩, W1 =141cm3；

i0----界面回轉(zhuǎn)半徑；i0=1.89cm

NEx ---- 歐拉臨界力(kN)。

根據(jù)換算長細(xì)比：

=l/i0=250.00/1.89=132.28=132查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)附錄B得到=0.386。

ó=2041.20/(0.386×2610.00)+15660000.00/(141×103×2.00)=57.56N/mm2

"滿足要求! "

(6).錨固段與樓板連接的計算:

水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼筋卡環(huán)，拉環(huán)強度計算如下：

R = 12.01 kN；

其中 [f] 為卡環(huán)鋼筋抗拉強度，按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》10.9.8條[f] = 50N/mm2；

[D]=[0.5×4×Rb/(п×[f])]0.5= [0.5×4×12010.00/(3.14×50)]0.5=12.37mm；

所采用的卡環(huán)直徑為D=18mm

"滿足要求！"

支座卡環(huán)簡圖

五、結(jié)論

建筑施工安全管理中，腳手架安全管理尤為重要。各管理和施工人員警鐘長鳴，不斷提高安全意識，逐步減少或避免腳手架群死群傷惡性事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋華.扣件式鋼管腳手架的特性及基本構(gòu)造探討[J].科技傳播.2011(01)

[2] 王兵.腳手架工程安全專項施工方案中存在的共性問題[J].建筑.2010(04)

[3] 劉曉寧.建筑工程施工協(xié)調(diào)管理模式研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版).2011(09)

[4] 穆海平.淺談建筑工程質(zhì)量管理[J].科技信息.2010(19)

[5]《鋼管腳手架扣件》GB15831-2006