淺析扣件式鋼管腳手架設計與施工安全

曠遠許

(貴州高速公路開發總公司)

1 前言

在建筑施工中，高空作業施工平臺以及梁板結構現澆施工都離不開腳手架的搭設與應用，扣件式鋼管結構支架體系由于其組合能力強、結構多樣性、適應于各種地形、成本低廉等優點，被大量應用于腳手架施工平臺等施工場合。雖然采用鋼管腳手架桿配件搭設各類模板支架已是施工常用作法，且有JGJ130-2001《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》作為設計、施工標準，但從當前現場支架的搭設情況來看，仍存在著諸多不安全因素。

2 工程介紹

2.1 支架基礎施工

支架設計中，充分考慮鋼筋、模板、混凝土、支架自重，以及施工荷載、振搗荷載、風荷載等因素的影響，取橫梁處最大受力環境進行驗算，計算得出:單排方木受力要求地基荷載(及施工要求地基最大承載能力):184.3 kPa。考慮到施工中可能出現的其它不利條件以及突發事件的影響，經論證，決定將地基承載力進一步加強。現場施工中，支架基礎底層采用30 cm炮渣石，上層采用20 cm二灰，在密實度達97%以上時，其承載力可達到0.7 MPa以上，完全滿足施工要求。

2.2 支架設置

(1)立桿的加密布設

由于梁體結構不均勻分布，以及避免不均勻沉降造成的質量事故，支架設計中，著重針對箱梁箱室側壁、橫梁(中橫梁)處進行了加密布設，加密段寬度超出側壁或橫梁一定尺寸，作為應力緩沖區。

應力緩沖區長度在《規范》中并無詳細規定，此處提供現場搭設數據，僅做為參考:箱室側壁立桿加密段寬出側壁60 cm(及腹板底未加密段立桿的橫向間距)，橫梁加密段寬出橫梁180 cm(及支架縱向間距的2倍)。

(2)掃地桿、天桿、剪刀撐的重點布設

關于掃地桿、天桿、剪刀撐的布設方法在《規范》中都有詳細規定，值得一提的是，在現場施工中，由于施工管理的疏忽，或者由于材料尺寸限制、連接部位節點過多等原因，其搭設的質量并不樂觀。

在匝C橋支架搭設過程中，管理者充分認識到掃地桿、天桿、剪刀撐對于支架整體穩定性的重要性，除嚴格按照《規范》施工外，還針對以上原因做出了進一步的加強處理，如:由于鋼管長度不足的搭接處理，采用雙扣件或三個扣件進行連接;由于局部節點過多，引起扣件無法連接的現象，采用其它部位增設連接點的處理辦法。

(3)門洞的特殊處理

《規范》中針對門洞結構的介紹被視為范例，在實際施工中應根據特殊的地形和用途，遵行《規范》編制原則，做出相應的處理措施。

在匝C橋號橋第一跨和最后一跨支架搭設過程中，由于采用擋墻結構，支架采用門洞形式渡過擋墻斜坡。

以下簡述門口布置情況。

(1)從《規范》門洞布置圖中分析，門洞頂立桿第一步距之所以設置短斜桿，是為了使其縱向結構為“幾何不可變桿系結構”，從而起到梁體承擔上部壓力的效果。如果只用于施工平臺，或頂部荷載較小的情況下，在立桿第一步距處設置此結構，不會出現太大的問題，但應用到以承載為主要目的支架系統中，就顯得過于單薄。在現場施工中，施工方采取大量斜桿，將門洞頂支架縱向方向全部改造成“幾何不可變桿系結構”。

(2)縱橫向剪刀撐的布設，優先考慮跨越門洞。基于上一點，剪刀撐有提高整體穩定性的作用，同時，可以通過扣件，承擔一部分豎向荷載。

(3)門洞兩側立桿是變形應力集中區域，其變形形式如圖1所示。如果把門洞頂的“幾何不可變桿系結構”比做梁的話，那么《規范》中門洞兩側采用的雙立桿結構則主要起到加強支撐能力的作用。現場施工中為了進一步加強門洞兩側的承載能力，門洞兩側各兩排立桿都進行了加密。加密立桿頂部單獨設置工字鋼，以提高承載能力。如圖2所示。

(4)雙立桿中的副立桿與天桿連接，及盡量加長至支架頂部最后一個橫桿。一方面是為了提高主力桿的支撐力，另一方面可以通過橫桿抵抗因變形產生的彎距。

(5)臺階上掃地桿應單獨設置，不作為跨越門洞支撐結構。

圖1 門洞頂變形示意圖

圖2 門洞兩側加密立桿頂部示意圖

2.3 扣件式鋼管腳手架施工中重點注意事項

(1)多層支架的立桿應豎直，中心線應一致。

(2)非承重是式支架高度超過10 m應設一組(4～6根)纜風繩，每增高10 m設一組。纜風繩與地面夾角為45°～60°，纜風繩和地錨應安設牢固。地錨安設處應設安全標志。

(3)立桿的接頭應用扣件扣緊，立桿與水平撐、剪刀撐之間應連接牢固。

(4)使用前應檢查、驗收，確認合格并形成文件。使用中應隨時檢查，確認安全。

(5)立桿應豎直，2 m高度的垂直偏差不得大于1.5 cm，每搭設完一步支架后，應進行校正。立桿的縱、橫間距應符合施工設計的規定，每搭完一步支架后，應進行校正。

(6)支架拆除前，應先清理施工現場，劃定作業區。拆除時應設專人職守，非作業人員禁止入內。

(7)拆除作業應自上而下進行，不得上下多層交叉作業。

(8)拆除支架時，必須確保未拆除部分的穩定性，必要時應對未拆除部分采取臨時加固、支撐措施，確認安全后，方可拆除。

(9)拆除作業暫時停止時，必須將活動部件支穩或固定后，方可離開現場。

(10)簡支梁、連續梁支架易從跨中向支座處依次循環卸落支架。

2.4 保證扣件式鋼管腳手架支模安全的措施

(1)嚴格施工現場與設計方案的實時比對，不能閉門造車，尤其是遇到特殊地形、地質，更應根據現場測得數據，進行反復驗算，根據計算結果，修改或加強設計。在參考其它方案時，要及時根據傳力方式的改變對計算模式、立桿間距、構造措施等作出調整。

(2)嚴格按照規范施工，超出規范或確立新工藝、新方法時，必須經過專家論證、專項審批等手續，嚴格禁止照搬其它書籍中不合規范的內容。

(3)支架采用雙立桿結構時，需要嚴格進行其單立桿承載力計算，由于副立桿不直接參與支撐，且《規范》中就雙立桿提高支架穩定系數未做明確規定，現場施工中，雙立桿僅作為輔助加強措施。

(4)必須完善增強支撐系統穩定性及承載力的各項構造措施，腳手架設計方案中，不得遺漏腳手架的構成元素。

(5)加強技術交底和檢查驗收工作，保證搭設能按方案進行。

3 結語

扣件式腳手架無論作為施工平臺，還是作為承力結構，在現場施工中已經是不可缺少的基本元素。雖然《規范》中就其材料、結構、設計、施工均做出了統一標準，但從目前現場施工情況來看，仍然存在著許多不安全因素，而這些不安全因素的根源卻大部分都在于施工管理和對《規范》理解的偏差上。

《規范》具備著普遍性與權威性，不能因為尋求降低成本而選擇偽劣產品、降低安全系數，不能因為《規范》中無明確規定而選擇忽略其結構的安全性。我們應依據《規范》的編制理念，舉一反三、觸類旁通，在滿足《規范》的各項規定的前提下，做到“動態設計，信息施工”，這樣才能更好的保證施工安全、推動建筑科技進一步發展。

:

［1］杜榮軍.建筑施工腳手架實用手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，1994.

［2］公路橋涵施工技術規范［S］.北京:人民交通出版社，2000.